第六章 波形显示

1、第六章 波形显示6.1 6.1 事后记录波形事后记录波形GraphGraph控件控件( (重点重点) ) 6.2 6.2 实时趋势图实时趋势图ChartChart控件控件( (重点重点) ) 6.3 XY6.3 XY波形记录控件波形记录控件 6.4 6.4 密度图形显示控件密度图形显示控件 6.56.5 密度趋势图控件密度趋势图控件6.6 6.6 数字波形图与混合信号图数字波形图与混合信号图6.7 6.7 三维图形显示三维图形显示6.8 6.8 图片显示图片显示第六章第六章 波形显示波形显示第六章 波形显示 波形显示是波形显示是LabVIEWLabVIEW程序设计最常用的前面板程序设计最常用的

2、前面板之一。之一。 LabVIEWLabVIEW波形显示控件主要分为两大类：事后波形显示控件主要分为两大类：事后记录图（记录图（GraphGraph）和实时趋势图（）和实时趋势图（ChartChart）。它们）。它们的主要区别在两者数据组织及波形的刷新方式不的主要区别在两者数据组织及波形的刷新方式不同。同。 对事后记录图，基本数据结构为数组，构成数对事后记录图，基本数据结构为数组，构成数组的全部测量数据一次显示完成。组的全部测量数据一次显示完成。 对实时趋势图，基本数据结构是数据标量或数对实时趋势图，基本数据结构是数据标量或数组。新接收的数据接在原有波形后面连续显示。组。新接收的数据接在原有波

3、形后面连续显示。即使是数组，也是连续不断的一个数组一个数组即使是数组，也是连续不断的一个数组一个数组的显示。的显示。 第六章 波形显示第六章 波形显示6.1 6.1 事后记录波形事后记录波形GraphGraph控件控件6.1.1 6.1.1 控件面板结构控件面板结构 下图是事后记录波形控件的典型前面板结构及下图是事后记录波形控件的典型前面板结构及其端口。该控件显示是以一次刷新方式进行，数其端口。该控件显示是以一次刷新方式进行，数据输入基本形式是数组或簇。据输入基本形式是数组或簇。 第六章 波形显示 事后记录波形控件的主要构成元素有：事后记录波形控件的主要构成元素有： 1. X,Y1. X,Y轴

4、轴 缺省时，缺省时，X X轴初值为轴初值为0 0，最大刻度根据数组长度，最大刻度根据数组长度自动调整。自动调整。 Y Y轴刻度根据数组中数据的最大、最小值自动轴刻度根据数组中数据的最大、最小值自动设定。设定。 2. 2. 图形显示区图形显示区 为读数方便，允许在图形显示区设置网格。为读数方便，允许在图形显示区设置网格。 3. 3. 波形设置波形设置 通过其右键弹出菜单，可设定波形的各种属性，通过其右键弹出菜单，可设定波形的各种属性，如：波形名称、线型、颜色等。也可通过对属性如：波形名称、线型、颜色等。也可通过对属性节点的编程来实现。节点的编程来实现。第六章 波形显示 4. 4. 控制模板控制模

5、板 波形控件控件自带的控制模板，可以放大、缩波形控件控件自带的控制模板，可以放大、缩小或移动波形，还可改变小或移动波形，还可改变X X、Y Y的名称、刻度等，的名称、刻度等，并可进行局部放大，以便详细观察。并可进行局部放大，以便详细观察。 5. 5. 控制标签控制标签 给波形显示命名。给波形显示命名。第六章 波形显示6.1.2 6.1.2 控件使用方法控件使用方法 例例6.1.1 6.1.1 用波形显示一次用波形显示一次3030点的温度测量结果。点的温度测量结果。 第六章 波形显示例例6.1.2 6.1.2 显示电压测量结果。电压采样从显示电压测量结果。电压采样从10ms10ms开始，开始，每

6、隔每隔5ms5ms采集一个点，共采集采集一个点，共采集3030点；信号采样前经点；信号采样前经过了过了1010倍的衰减。要求显示实际采样时间及电压值。倍的衰减。要求显示实际采样时间及电压值。 注意：打包的顺序不能错，必须以注意：打包的顺序不能错，必须以X0,DetaX,X0,DetaX,数组数组的顺序进行。的顺序进行。 第六章 波形显示第六章 波形显示例例6.1.3 6.1.3 测量电压信号，并进行滤波（以前测量电压信号，并进行滤波（以前3 3点的平均值为滤波值）。要求共测点的平均值为滤波值）。要求共测3030点，点，同时显示实际信号波形和滤波信号波形。同时显示实际信号波形和滤波信号波形。 注

7、意：显示注意：显示N N条波形必须有条波形必须有N N组数据。数据数组的组组数据。数据数组的组织根据不同需求而定。织根据不同需求而定。 第六章 波形显示第六章 波形显示例例6.1.4 6.1.4 在上例的基础上，要求显示每个点在上例的基础上，要求显示每个点的采样时间（间隔的采样时间（间隔5ms5ms）和开始采样数据。）和开始采样数据。 第六章 波形显示第六章 波形显示 例例6.1.5 6.1.5 在一次实验中，进行了两个量的电压测在一次实验中，进行了两个量的电压测量，但在相同的时间内一个采集了量，但在相同的时间内一个采集了2020个点，另一个个点，另一个采集了采集了4040个点。用波形控件显示

8、测量结果。个点。用波形控件显示测量结果。 采用例采用例6.1.36.1.3的方法显示结果如下：的方法显示结果如下：第六章 波形显示第六章 波形显示例例6.1.6 6.1.6 在上例的基础上，假设两个信号有相同的在上例的基础上，假设两个信号有相同的起始时间起始时间X0X0和相同的时间间隔和相同的时间间隔DetaX,DetaX,要求要求X X轴能显轴能显示采样时间和开始采样时间。示采样时间和开始采样时间。 第六章 波形显示第六章 波形显示例例6.1.7 6.1.7 用一个波形显示控件来显示两个测量信号用一个波形显示控件来显示两个测量信号结果。设两个信号的测量次数以及起始时间结果。设两个信号的测量次

9、数以及起始时间X0X0和时和时间间隔间间隔DetaXDetaX均不同。均不同。 第六章 波形显示第六章 波形显示6.1.3 6.1.3 波形显示控件外观波形显示控件外观 改变波形属性有三种方法：改变波形属性有三种方法： 选择弹出菜单中的命令来实现；选择弹出菜单中的命令来实现； 应用控件自带控制模板实现；应用控件自带控制模板实现； 在程序中设置属性节点值的方法实现。在程序中设置属性节点值的方法实现。第六章 波形显示1 1 波形显示控件弹出菜单的设置。波形显示控件弹出菜单的设置。 在波形显示控件的显示面板上单击鼠标右键，在波形显示控件的显示面板上单击鼠标右键，弹出波形显示控件的设置菜单如下：弹出波

10、形显示控件的设置菜单如下：第六章 波形显示(1) X(1) X坐标选项坐标选项(X Scale)(X Scale) a. Marker Spacing a. Marker Spacing：用来设置坐标刻度。缺省：用来设置坐标刻度。缺省情况下为情况下为UniformUniform，X X轴刻度根据数组长度自动标轴刻度根据数组长度自动标注。当选择位注。当选择位ArbitraryArbitrary时，仅显示第一个点和最时，仅显示第一个点和最后一个点的刻度。后一个点的刻度。 b. Add Markerb. Add Marker和和Delete MarkerDelete Marker：用于在：用于在Ar

11、bitraryArbitrary模式下增加和删除刻度。模式下增加和删除刻度。 c. Formattingc. Formatting：用于设置：用于设置X X刻度的各种属性，刻度的各种属性，如网格线的颜色、如网格线的颜色、X0X0、DetaXDetaX等的缺省值。当选择等的缺省值。当选择FormattingFormatting项时，会弹出设置对话框，如下：项时，会弹出设置对话框，如下：第六章 波形显示第六章 波形显示 d. style d. style：X X轴网格的标注风格。轴网格的标注风格。第六章 波形显示 e. mapping e. mapping：选择刻度递增方法，：选择刻度递增方法，l

12、inearlinear缺省，为线性缺省，为线性增加，增加，loglog按指数增加。按指数增加。第六章 波形显示 f. Auot Scale f. Auot Scale：用于坐标自动设置，缺省时为自动设置。：用于坐标自动设置，缺省时为自动设置。 g. Loose Fitg. Loose Fit：用于在取整。：用于在取整。 Loose FitLoose Fit选项有效时选项有效时（缺省设置），（缺省设置），X X轴等刻度的划分，这时如果数据量不是单轴等刻度的划分，这时如果数据量不是单位长度的整数倍，则位长度的整数倍，则X X轴长度与数据长度是不等的。当轴长度与数据长度是不等的。当Loose Fit

13、Loose Fit选项无效时，则要求选项无效时，则要求X X轴长度精确地与数据长度轴长度精确地与数据长度一致。一致。 h. Visible Scale Labelh. Visible Scale Label：用于坐标名称显示的设置，：用于坐标名称显示的设置，缺省为不显示。缺省为不显示。(2) Y(2) Y坐标选项（坐标选项（Y ScaleY Scale） 设置方法与设置方法与X ScaleX Scale类似。类似。第六章 波形显示2. 2. 波形显示控件控制模板的使用。波形显示控件控制模板的使用。 在波形显示控件的显示面板上单击鼠标右键，在弹菜单在波形显示控件的显示面板上单击鼠标右键，在弹菜单

14、中选择中选择Visible ItemsScale LegendVisible ItemsScale Legend，则会在图形控件下，则会在图形控件下方显示刻度调整控件。如选择方显示刻度调整控件。如选择Visible ItemsGraph Visible ItemsGraph PalettePalette，则会在图形控件下方图形调整模板。，则会在图形控件下方图形调整模板。第六章 波形显示 (1). (1). ：是：是AutoScale XAutoScale X和和AutoScal YAutoScal Y的的快捷图标，缺省时为有效。当其无效时，可改变快捷图标，缺省时为有效。当其无效时，可改变XYX

15、Y轴的轴的LableLable。 (2). (2). ：这是设置：这是设置X X、Y Y轴刻度数字标度方式的轴刻度数字标度方式的快捷键，其选项内容与快捷键，其选项内容与X ScaleFormatting X ScaleFormatting Format&PrecisionFormat&Precision一样。一样。 (3). (3). ：使用该工具可以在显示区内随意拖动：使用该工具可以在显示区内随意拖动波形。波形。 (4). (4). ：当手工具有效时，单击该工具可取消：当手工具有效时，单击该工具可取消手工具的有效状态。手工具的有效状态。第六章 波形显示 (5). (5). ：

16、波形缩放工具。：波形缩放工具。当用赋值工具单击它时，当用赋值工具单击它时，会弹出波形缩放的选择项。会弹出波形缩放的选择项。 各选项功能如下：各选项功能如下： a. a. 矩形缩放；矩形缩放； b. b. 水平缩放；水平缩放； c. c. 垂直缩放；垂直缩放； d. d. 取消缩放；取消缩放； e. e. 以一个点为中心放大；以一个点为中心放大； f. f. 以一个点为中心缩小。以一个点为中心缩小。 第六章 波形显示3. 3. 波形设置。波形设置。 单击波形显示控件的右上方的波形图标，会弹出单击波形显示控件的右上方的波形图标，会弹出波形曲线的线型、颜色和填充模式等属性菜单，如波形曲线的线型、颜色

17、和填充模式等属性菜单，如 下图：下图：第六章 波形显示 Common Plots: Common Plots: 图形表示方法。提供了光滑图形表示方法。提供了光滑曲线、离散点图，数据点直接连接以及直方图和填曲线、离散点图，数据点直接连接以及直方图和填充图等六种形式。充图等六种形式。 Color: Color:设置曲线颜色。设置曲线颜色。第六章 波形显示 Line Style Line Style：提供数据连线类型，如实线、：提供数据连线类型，如实线、虚线、点划线。虚线、点划线。 Line Width Line Width：设置连线线宽。：设置连线线宽。第六章 波形显示 Anti-Aliased:

18、 Anti-Aliased:图形加亮。图形加亮。 Bar Plots Bar Plots：选择直方图的绘制方式：选择直方图的绘制方式, ,包括水包括水平直方图和垂直直方图。平直方图和垂直直方图。 Fill Base Line Fill Base Line：选择填充基线，有四种选：选择填充基线，有四种选择：无填充、择：无填充、Y=0Y=0、Y=+Y=+、Y=- Y=- 。第六章 波形显示 Interpolation: Interpolation:数据点之间的连线方式，如数据点之间的连线方式，如直线或折线，或不连线。直线或折线，或不连线。 Point style: Point style: 数据点

19、的形状，如实心、空心、数据点的形状，如实心、空心、园点、方点等。园点、方点等。第六章 波形显示6.2 6.2 实时趋势图控件实时趋势图控件 实时趋势图与波形显示控件的面板不同：实时趋势图与波形显示控件的面板不同： 它的它的X轴只有起始和结束位置有刻度；轴只有起始和结束位置有刻度； 实时趋势图控件的输入是一个双精度浮点数实时趋势图控件的输入是一个双精度浮点数变量，而波形显示控件的输入是一个双精度浮点数变量，而波形显示控件的输入是一个双精度浮点数数组。数组。 实时趋势图控件内置有一个实时趋势图控件内置有一个1K1K的显示缓冲区，决的显示缓冲区，决定了最大显示数据长度为定了最大显示数据长度为1024

20、1024。 实时趋势图控件最适合于实时测量中的参数监控；实时趋势图控件最适合于实时测量中的参数监控；而波形显示控件适合用于事后测量数据的分析。而波形显示控件适合用于事后测量数据的分析。第六章 波形显示 下图是实时趋势图控件的典型前面板结构及其下图是实时趋势图控件的典型前面板结构及其端口。端口。第六章 波形显示6.2.1 6.2.1 实时趋势图控件的使用方法实时趋势图控件的使用方法 例例6.2.1 6.2.1 用用Waveform ChartWaveform Chart实时监测一个温度实时监测一个温度测量。测量。第六章 波形显示 如果需要控件一次接收一部分数据，框图程序如：如果需要控件一次接收一

21、部分数据，框图程序如：第六章 波形显示 例例6.2.2 6.2.2 用用Waveform ChartWaveform Chart显示两个测量结果显示两个测量结果的波形。的波形。 方法方法1 1：将每种测量的一个点打包在一起，然：将每种测量的一个点打包在一起，然后把该数据包送去显示；后把该数据包送去显示； 方法方法2 2：先将单个点打包，然后将数据包组成：先将单个点打包，然后将数据包组成一个数组，再送至控件显示。一个数组，再送至控件显示。 第六章 波形显示6.2.2 6.2.2 实时趋势图控件的外观定制实时趋势图控件的外观定制 实时趋势图的外观定制与波形显示控件的菜单实时趋势图的外观定制与波形显

22、示控件的菜单设置及用法大部分是一致的。下面介绍实时趋势设置及用法大部分是一致的。下面介绍实时趋势图控件的一些特殊设置。图控件的一些特殊设置。 1.1.数字显示数字显示(Visible ItemsDigital Display)(Visible ItemsDigital Display) 选择该项后，控件将在前面板上附加一个数字选择该项后，控件将在前面板上附加一个数字指示器，动态地显示最新数据的大小。指示器，动态地显示最新数据的大小。 2.2.滚动条滚动条(Visible ItemsScrollbar)(Visible ItemsScrollbar) 该选项有效后，控件将在前面板上附加一个滚该选

23、项有效后，控件将在前面板上附加一个滚动条，可以利用滚动条查看缓冲区内如何位置的动条，可以利用滚动条查看缓冲区内如何位置的一段波形。一段波形。第六章 波形显示 3. 3.波形刷新模式波形刷新模式(AdvanceUpdate Mode)(AdvanceUpdate Mode) 选择该提供了选择该提供了3 3种波形刷新方式种波形刷新方式 Strip:Strip:满屏后，连续显示；满屏后，连续显示； Scope:Scope:满屏后，清屏刷新；满屏后，清屏刷新； Sweep:Sweep:满屏后，不清屏刷新；满屏后，不清屏刷新； 4. 4. 历史记录长度历史记录长度(Chart History Lengt

24、h)(Chart History Length) 用于设置缓冲区的大小，缺省为用于设置缓冲区的大小，缺省为10241024点。点。第六章 波形显示5.5.多层图多层图(Stack Plots)(Stack Plots) 在一个显示控件下显示多个图形窗口，每个波在一个显示控件下显示多个图形窗口，每个波形的形的Y Y轴可单独设置，轴可单独设置，X X轴共有。轴共有。第六章 波形显示6.3 XY6.3 XY波形控件波形控件(XY Graph(XY Graph与与Express XY Graph)Express XY Graph) Wave Graph Wave Graph的的Y Y轴对应实际的测量数

25、据，轴对应实际的测量数据，X X轴对应轴对应测量点的序号，适合描述等间隔数据序列。对一类测量点的序号，适合描述等间隔数据序列。对一类Y Y值随值随X X变化的曲线，变化的曲线， Wave GraphWave Graph不适合。为此，不适合。为此，LabVIEWLabVIEW设计了设计了XY GraphXY Graph控件。一般控件。一般XYXY控件前模板控件前模板和端口如下图：和端口如下图：第六章 波形显示Express XY GraphExpress XY Graph控件前模板和端口如下图：控件前模板和端口如下图：第六章 波形显示 与与Wave GraphWave Graph相同，相同，XY

26、 GraphXY Graph控件也是事后波控件也是事后波形记录。不同的是形记录。不同的是XY GraphXY Graph控件能反映测量点控件能反映测量点X X、Y Y值的变化。值的变化。 因此，因此，XY GraphXY Graph控件的输入数据结构是由两个数控件的输入数据结构是由两个数组打包构成的簇，簇的每一对数据对应一个显示数组打包构成的簇，簇的每一对数据对应一个显示数据点的据点的X X、Y Y坐标。坐标。 下面通过例程介绍下面通过例程介绍XY GraphXY Graph控件的使用方法。控件的使用方法。第六章 波形显示 例例6.3.1 6.3.1 分别用随机数作分别用随机数作XY Grap

27、hXY Graph的的X X轴和轴和Y Y轴，轴，观察观察X X和和Y Y（输入输出）之间的关系。（输入输出）之间的关系。 XY GraphXY Graph的的X X、Y Y轴都是受控的，所以要求有两组轴都是受控的，所以要求有两组数据输入，关键是如何来组织两组数据。数据输入，关键是如何来组织两组数据。 有两种数据组织方式，如下：有两种数据组织方式，如下： 第六章 波形显示第六章 波形显示 例例6.3.2 6.3.2 在一个在一个XY GraphXY Graph图中，显示两个波形。图中，显示两个波形。 第六章 波形显示第六章 波形显示6.4 6.4 密度图形显示控件密度图形显示控件(Intens

28、ity Graph)(Intensity Graph) 在前面介绍的在前面介绍的Waveform GraphWaveform Graph、Waveform Chart Waveform Chart 和和XY GraphXY Graph都是用于描绘二维数据的，当需要显示都是用于描绘二维数据的，当需要显示三维数据时，如平面上各点温度值的发布，就需要三维数据时，如平面上各点温度值的发布，就需要用到密度图。用到密度图。 控件前模板和端口如下图：控件前模板和端口如下图：第六章 波形显示6.4.1 6.4.1 密度显示控件的使用密度显示控件的使用 密度图的显示区域分为一个个单元，每个单元密度图的显示区域分

29、为一个个单元，每个单元对应于二维数组的一个索引，而每个单元的颜色表对应于二维数组的一个索引，而每个单元的颜色表示一个数组成员的数值。示一个数组成员的数值。 从图中可以看出，二维从图中可以看出，二维数组的索引初始值对应数数组的索引初始值对应数据显示区的左下角，数组据显示区的左下角，数组每一列对应数据显示的一每一列对应数据显示的一行；数组每一行对应数据行；数组每一行对应数据显示的一列。显示的一列。第六章 波形显示 例例6.4.1 6.4.1 密度显示控件应用举例。密度显示控件应用举例。第六章 波形显示6.4.2 6.4.2 密度显示控件的外观设置密度显示控件的外观设置 密度图显示控件的外观设置与密

30、度图显示控件的外观设置与Wave GraphWave Graph大体类大体类似，如光标的设置、坐标轴的设置等。似，如光标的设置、坐标轴的设置等。 不同之处是密度图显示控件增加了不同之处是密度图显示控件增加了Z Z轴的设置。轴的设置。 Z Z轴除了颜色的设置外，还有通用的坐标轴设置。轴除了颜色的设置外，还有通用的坐标轴设置。 密度图显示控件用来表示平面内某种量（如温度密度图显示控件用来表示平面内某种量（如温度场、电磁场等）是最适合不过的。但它不具有三维场、电磁场等）是最适合不过的。但它不具有三维数据的代表性，且显示结果不具有三维的立体感。数据的代表性，且显示结果不具有三维的立体感。第六章 波形显

31、示6.5 6.5 密度趋势图控件密度趋势图控件(Intensity Chart)(Intensity Chart) 与与Intensity GraphIntensity Graph控件一样，控件一样， Intensity Intensity ChartChart也是用一个二维的显示结构来表达一个三维也是用一个二维的显示结构来表达一个三维的数据结构，它们之间的主要区别在于图形刷新方的数据结构，它们之间的主要区别在于图形刷新方式不同，也就是式不同，也就是GraphGraph与与ChartChart的区别。的区别。第六章 波形显示 例例6.5.1 6.5.1 密度趋势图控件程序设计。密度趋势图控件程

32、序设计。第六章 波形显示6.6 6.6 数字波形图与混合信号波形图数字波形图与混合信号波形图6.6.1 6.6.1 数字波形数字波形 用来显示数字信号。波形控件如下：用来显示数字信号。波形控件如下：第六章 波形显示例例6.6.1 6.6.1 以数字量的形式显示一个以数字量的形式显示一个8 8位整形数数组的数据位整形数数组的数据 第六章 波形显示6.6.2 6.6.2 混合信号波形混合信号波形 用来显示模拟和数字混合信号。波形控件如下：用来显示模拟和数字混合信号。波形控件如下：第六章 波形显示例例6.6.2 6.6.2 显示一个数字与模拟信号波形显示一个数字与模拟信号波形 第六章 波形显示第六章

33、 波形显示第六章 波形显示6.7 6.7 三维图形显示三维图形显示(3D Graph)(3D Graph) 用来显示三维观察数据，如：联合时频分析、飞用来显示三维观察数据，如：联合时频分析、飞行器空间轨迹的研究等。行器空间轨迹的研究等。LabWIEWLabWIEW提供了提供了3 3种种3D3D图形图形表示方法。表示方法。6.7.1 6.7.1 三维表面图三维表面图(3D Surface Graph)(3D Surface Graph) 用于绘制一些相对简单的用于绘制一些相对简单的3 3维空间表面。在程序维空间表面。在程序前面板上放上前面板上放上3D Surface Graph3D Surfac

34、e Graph控件后，图形代码控件后，图形代码自动将它的端口连接到描绘三维控件表面的自动将它的端口连接到描绘三维控件表面的3D 3D Surface VISurface VI上。该上。该VIVI位于位于Graphic&Sound3D Graph Graphic&Sound3D Graph PropertiesProperties子模板中。子模板中。第六章 波形显示 以下是以下是3D Surface Graph3D Surface Graph控件放入后的状态。控件放入后的状态。第六章 波形显示例例6.7.1 6.7.1 在三维空间描绘一个正弦曲面。在三维空间描绘一个正弦曲面。 第六章 波形显示6.7.2 6.7.2 三维参数图三维参数图(3D Parametric Graph)(3D Parametric Graph) 用于绘制一些更复杂的用于