基于虚拟仪器李沙育图形实验研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇基于虚拟仪器李沙育图形实验研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：通过引入李沙育图形的广泛应用，突出李沙育图形实验重要性，研究提出了打破传统的实验室操作方法，应用LabVIEW软件特点，建立李沙育图形实验平台。该平台实现了不同幅值，不同频率比，相位差不同的条件下的李沙育图形的演示及数据的保存，在实验过效果理想。

关键词：虚拟仪器；李沙育图形；频率比；相位差

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）34-7880-02

李沙育图形是将两频率信号的相位差在示波器上直观显示出来的图形，利用李沙育图形能实现电感、电容等的相关技术指标的测量，能用于对放大器等整机性能的测量[1]，也是相位差和频率比的测量原理。李沙育图形在学生初步进入大学物理或电子相关实验过程中，非常重要的引导作用。

用示波器测量信号频率的方法很多，“李沙育图形法”就是其中用得最多的一种。“李沙育图形”又称波形合成法，将被测频率的信号和频率已知的标准信号分别加至示波器的Y轴输入端和X轴输入端，在示波器荧光屏上将出现一个合成图形，这个图形就为李沙育图形。李沙育图形随两个输入信号的频率、相位、幅度不同，所呈现的波形也不同[2]。

传统的李沙育实验是利用电子示波器进行测量。常用的有模拟相位差时的测量方法，即利用R、C组成的串联电路相位差，接入双综示波器进行李沙育输出波形的测试。用这种传统的方法，在知识的传授过程中，让学生抽象的理解测试过程，而且学生注重了繁琐的测量的过程，对测量结果的分析比较薄弱。

1 实验平台建设

利用LabVIEW软件上的优势[3]，可以在课堂实验演示时达到更好的教学效果，或者结合李沙育实验让实验在课堂上能动起来。

1.1 实验平台模型

如图1所示为实验平台的方框图：

图1中分别对设定的X轴信号和Y轴信号进行波形图的显示的同时，还可选择是否自动新建与运行软件同一路径的两个EXCEL文件（数据保存X.XLS，数据保存Y.XLS）进行200以上任意个数据的保存，所得实验数据准确，减小测量误差。

1.2 实验平台程序

利用软件的优势，实现三角函数的建立及所需质量指标的算法的转换，实验平台程序如图2所示。

1.3 实验平台结果演示

如图3所示为几组特殊值时的李沙育图形码演示结果。

由图3可知，影响李沙育图形主要是X和Y信号的频率比与相位差。当然这也是用示波器测量频率与相位差的重要依据。

还可根据需要，自动建立两个自动保存实验数据的表格文件（保存时间能在几秒钟内完成），这一特点是实验室无法从时间、准确度可以比拟的。

将程序生成后缀名为.exe文件[4]，安装容量小的引擎文件，就可以通过多媒体放大演示出来，让学生看得清楚，理解李沙育图形的形成原理。这样的实验改革能激发学生的学习热情，多元化教学元素。

2 结束语

通过李沙育实验的在LabVIEW软件平台的建立，简化了在实验室繁琐的测量过程，让学生和老师在机械的操作中解脱出来，有更多的经历和更理智的分析思考实验结论或实验的应用，引入更深的知识。并且由这一结果可以进一步的应用到其它实验或相关学科，挖掘出更多更有意义的学科知识。

参考文献：

[1] 毕凯军，鹿文军.利用李沙育图形实现电子器件及产品性能快速检验[J].检验检疫科学，2000（29）：28-29.

[2] 管莉.李沙育图形在测量中的意义[J].郑州铁路职业技术学院学报表，2004（1）：55-56.

[3] 陈锡辉.LabVIEW8.20 程序设计从入门到精通[M].北京：清华大学出版社，2008.

[4] 黄豪彩，杨灿军等.基于LabVIEW的深海气密采水器测控系统[J].仪器仪表学报，2011（1）：40-44.