别具特色的电脑虚拟仪器

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此电脑虚拟仪器是笔者专为电子爱好者设计的软件,使用声卡作为AD/DA卡,用软件实现常用仪器的功能。如果你已有一台普通的多媒体电脑,只需制作两根测试电缆,就可实现双踪示波器、双路信号发生器、频率计、万用表的功能。虽然这些仪器只能工作在音频范围,但在大多数情况下,已经够用了。软件只有几十K大,可以装在软盘里随身携带。

该软件是一个专门针对电子测量的中文软件,界面上有全部的控制按钮,没有语言上的障碍,没有复杂的多层菜单,即使不会使用示波器,用这个软件也是很容易的。其信号从采集到显示并没有经过滤波器,保证了信号的真实性。

虚拟的仪器的特色


1.示波器
示波器是软件的最重要部分,它的纵轴刻度是线性的。这一点与真实的示波器相同,而其他音频软件通常取了对数。因此使用示波器显示的波形与真实的波形成正比关系,无需换算。示波器部分还提供了同步的功能,按下同步按钮,信号在一定范围内能够同步,屏幕上能显示清晰的波形,不会晃动。


2.信号发生器
软件提供了两路实时的音频发生器,频率增益都可调。输出信号的相位是连续的,可用来做为长期测试的信号源。信号有正弦、三角、方波3种波形可供选择,频率范围是20Hz~20kHz,实际上受采样率和声卡质量影响,并不可能达到这么广。通常正弦波20Hz~10kHz的波形都比较好,三角和方波频率还要低一些。

3.频率计 这和通常的计数式频率计不同,它直接利用FFT(快速傅立叶变换)得到信号频率,优点是可快速实时测量,缺点是有10Hz以内的误差。


4. 万用表
万用表的工作原理与数字万用表很接近,差别在于用的是交流测试信号。作者并不提倡使用它来测电阻什么的,毕竟现在数字万用表的价格已经很低了。但在一些特殊用途下用这个万用表还是很好的,比如要测一个磁头的阻抗,用通常的方法只能近似测量直流电阻,还可能会把磁头磁化。用软件可以很好解决这一问题,因为测试信号是可调的交流信号。

使用前的准备工作


1.检查声卡
本软件需要声卡支持44.1kHz采样率,16位立体声,只要你的声卡不是太老,这一步就可省略。检查声卡是否具有LINE IN口,这一步很重要,一些简化的板载声卡只有话筒口,使得软件只能单通道工作,很多功能无法实现。


2.制作测试电缆
将一段三芯屏蔽线接在一个Φ3.5的立体声插头上,另一端接上3个鳄鱼夹。制作两根这样的电缆,分别插到声卡的SPEAKER口和LINE IN口。这样最简单的硬件系统就做好了。3.制作衰减电阻网络 可参见本刊第4期27页的相关文章。


4.调整声卡的设置
双击任务栏上的音量图标,在弹出的对话框中将混响环绕等特效关上,把不必要的设备静音。打开录音属性,将输入方式选成LINE IN。

安装虚拟仪器软件

可以到作者的主页下载这一软件http://go1.163.com/yuliang/yyltools.zip,解压后直接双击就可运行。这是一个共享软件,注册费是28元。但即使不注册,使用上也没有任何限制。此软件的使用方法见《电脑虚拟仪器的使用》。

(严宇亮)