虚拟仪器与工程分析虚拟仪器与工程分析Virtual Instruments & Engineering Analysis 第七讲 波形显示控件引子LabVIEW很大的一个优势就是它提供了丰富的数据图形化显示控件，而且使用起来极其方便。 本章内容1 Chart趋势图趋势图2 Graph图表图表3 XY Graph图表图表4 Intensity Graph图表图表5 Intensity Chart趋势图趋势图6 三维图形（三维图形（3D Graph）一、一、 Chart趋势图趋势图Chart可以将新测得的数据添加到曲线的尾端，从而反映实时数据的变化趋势，它主要用来显示实时曲线。 控制面板的结构：控制面板的结构：X，Y轴；图形显示区；图形显示区；波形设置；波形设置；控件标签。控件标签。对于标量数据，对于标量数据，Chart图表直接将数据添加图表直接将数据添加在曲线的尾端。在曲线的尾端。 对于一维数组数据，它会一次性把一维数组的数据添加在曲线末端，即曲线每次向前推进的点数为数组数据的点数。 例：把随机函数发生例：把随机函数发生器的输出直接送给控器的输出直接送给控件，控件接受到数据件，控件接受到数据后，从后，从0 0号数据开始显号数据开始显示。示。若要显示多条标量曲线，只需要用簇的Bundle函数将它们绑定在一起作为输入即可。 例：显示两次测例：显示两次测量结果的波形输量结果的波形输出。出。对于二维数组，缺省情况下是每一列的数据当作一条一维数组曲线。 技巧：技巧：若想将曲线截图，可以通过右击曲线选择若想将曲线截图，可以通过右击曲线选择Data Data Operations-Copy DataOperations-Copy Data将曲线图复制到剪将曲线图复制到剪切板上。切板上。实时趋势图控件的外观定制：数字显示（Show Digital Display）；滚动条（Show Scrollbar）；历史记录长度（Chart History Length）。多层图（Stack Plots）；波形刷新模式（Update Mode）；定制定制Chart显示样式显示样式分栏显示多条曲线。分栏显示多条曲线。分栏显示多条曲线。分栏显示多条曲线。 右击Chart选择Stack Plots 定制定制Chart显示样式显示样式设置更新模式设置更新模式设置更新模式设置更新模式右击右击ChartChart选择选择Advanced-Update ModeAdvanced-Update Mode可以可以设置曲线的更新模式。设置曲线的更新模式。Strip ChartStrip Chart模式：曲线填满显示区后曲线通过左移模式：曲线填满显示区后曲线通过左移来更新曲线。来更新曲线。Scope ChartScope Chart模式：曲线填满显示区后直接清空显示模式：曲线填满显示区后直接清空显示区重新开始从左向右增长曲线区重新开始从左向右增长曲线在在Sweep ChartSweep Chart模式：通过一条指示红线从左向右刷模式：通过一条指示红线从左向右刷新数据新数据 带时间轴的实时曲线带时间轴的实时曲线二、二、 Graph图表图表Graph和Chart的区别在于Graph是一次性将现有数据绘图，在绘图之前先自动清空图表，而不会将新数据添加到曲线的尾端。根据显示方法，Graph又分为波形图、XY曲线图、密度图、数字时序图和三维图。 Graph图表图表右击右击GraphGraph控件可以看到该控件有很多属性可以设置。控件可以看到该控件有很多属性可以设置。选择选择Visible ItemsVisible Items可以看到关于该控件的很多辅助可以看到关于该控件的很多辅助选项。选择这些选项可以使它们都可见，如下图所示。选项。选择这些选项可以使它们都可见，如下图所示。 波形设置：波形设置：图形表示方法（图形表示方法（Common PlotsCommon Plots）；）；数据点风格（数据点风格（Point StylePoint Style）；）；线型（线型（Line StyleLine Style）；）；线宽（线宽（Line WidthLine Width）；）；直方图（直方图（Fill BaselineFill Baseline）；）；连线方式（连线方式（InterpolationInterpolation）；）；颜色（颜色（ColorColor）。）。例例 波形显示控件外观定制：波形显示控件外观定制： 波形显示控件弹出时菜单的设置：波形显示控件弹出时菜单的设置：X X坐标选项（坐标选项（X ScaleX Scale） Marker SpacingMarker Spacing； FormattingFormatting；Y Y坐标选项（坐标选项（Y ScaleY Scale）刷新显示区（刷新显示区（Data Operation Clear GraphData Operation Clear Graph） 波形显示控件中控制模板的使用：波形显示控件中控制模板的使用：坐标设置；坐标设置；光标追踪；光标追踪；观察设置。观察设置。图图形光形光形光形光标标 Waveform GraphWaveform GraphWaveform Graph可以有多种数据输入类型：一可以有多种数据输入类型：一维数组，二维数组，簇，簇数组，波形数据。维数组，二维数组，簇，簇数组，波形数据。它在它在Controls PaletteControls Palette中的位置为中的位置为Modern-Modern-Graph-Waveform GraphGraph-Waveform Graph。1、一维数组作为输入、一维数组作为输入当输入数据为一维数组时，当输入数据为一维数组时，当输入数据为一维数组时，当输入数据为一维数组时，Waveform Waveform GraphGraph直接将一维数组画成一条曲线，纵坐标直接将一维数组画成一条曲线，纵坐标直接将一维数组画成一条曲线，纵坐标直接将一维数组画成一条曲线，纵坐标为数组元素的值，横坐标为数组索引。为数组元素的值，横坐标为数组索引。为数组元素的值，横坐标为数组索引。为数组元素的值，横坐标为数组索引。 用波形显示控件显示一次用波形显示控件显示一次3030点的温度测量结果。点的温度测量结果。2、二维数组作为输入、二维数组作为输入当输入数组为二维数组时，缺省情况下每一行当输入数组为二维数组时，缺省情况下每一行的数据对应一条曲线，即曲线的数目和行数相的数据对应一条曲线，即曲线的数目和行数相同。同。 3、簇作为输入、簇作为输入簇作为输入时需要指定三个元素：起始位置簇作为输入时需要指定三个元素：起始位置x0x0、数据点间隔、数据点间隔dxdx和数组数据。和数组数据。 例：例：设计一个程序显示一个电压测量结果。电压采设计一个程序显示一个电压测量结果。电压采样从样从10ms10ms后开始，每隔后开始，每隔5ms5ms采集一个点，共采集采集一个点，共采集3030点；电压在采样前还经过一个信号处理电路的点；电压在采样前还经过一个信号处理电路的1010倍衰减。要求程序的显示能反映出实际采样时倍衰减。要求程序的显示能反映出实际采样时间和电压。间和电压。 设计一个程序，测量一个信号的电压值并进行滤波处理，要求共测量设计一个程序，测量一个信号的电压值并进行滤波处理，要求共测量3030点，点，不仅要显示实际的信号波形，同时还要显示滤波后的波形。不仅要显示实际的信号波形，同时还要显示滤波后的波形。 在上例的基础上，要求显示每个点的采样时间（采样间隔为在上例的基础上，要求显示每个点的采样时间（采样间隔为5ms5ms），开始测量），开始测量时间定为时间定为0 0。4、簇数组作为输入、簇数组作为输入一维簇数组也可以直接作为一维簇数组也可以直接作为GraphGraph的输入，此的输入，此时相当于时相当于x0x0为为0 0，dxdx为为1 1 在一次实验中，进行了在一次实验中，进行了2 2个量的电压采集，但在相同的时间内，一个采集了个量的电压采集，但在相同的时间内，一个采集了2020点，另一个采集了点，另一个采集了4040点数据。用波形显示控件显示实验测量结果。点数据。用波形显示控件显示实验测量结果。 用一个波形控件来显示两次测量结果。在两次测量中，所得的数据个数、开用一个波形控件来显示两次测量结果。在两次测量中，所得的数据个数、开始测量的时间及标度均不相同。始测量的时间及标度均不相同。5、波形数据作为输入、波形数据作为输入由于波形数据所携带的数据横轴为时间，因此由于波形数据所携带的数据横轴为时间，因此需要将需要将Waveform GraphWaveform Graph的横轴设为时间轴。的横轴设为时间轴。 三、三、 XY波形记录控件 XY Graph当我们需要画的曲线是由当我们需要画的曲线是由当我们需要画的曲线是由当我们需要画的曲线是由(x, y)(x, y)坐标决定的时坐标决定的时坐标决定的时坐标决定的时候，我们就需要采用候，我们就需要采用候，我们就需要采用候，我们就需要采用XY GraphXY Graph。其实其实其实其实Waveform GraphWaveform Graph在一定意义上也是在一定意义上也是在一定意义上也是在一定意义上也是XY XY GraphGraph，但是它的，但是它的，但是它的，但是它的X X轴必须是等间距的，而且轴必须是等间距的，而且轴必须是等间距的，而且轴必须是等间距的，而且不可控制。不可控制。不可控制。不可控制。 控制面板的结构：控制面板的结构：X X，Y Y轴；轴；图形显示区；图形显示区；波形设置；波形设置；控制模板；控制模板；控件标签。控件标签。1 1、XYXY两个一维数组绑定为簇作为输入两个一维数组绑定为簇作为输入两个一维数组绑定为簇作为输入两个一维数组绑定为簇作为输入 这是最简的一种情形，这是最简的一种情形，BundleBundle函数的输入的第函数的输入的第一个数组为一个数组为X ArrayX Array，第二个数组为，第二个数组为Y ArrayY Array，绑，绑定为簇后可以直接输入。也可以将多个簇定为簇后可以直接输入。也可以将多个簇BuildBuild为一维数组输入实现多条曲线。为一维数组输入实现多条曲线。 2 2、坐标点簇数组作为输入、坐标点簇数组作为输入、坐标点簇数组作为输入、坐标点簇数组作为输入该方式将各个点的坐标绑定为簇然后作为簇数该方式将各个点的坐标绑定为簇然后作为簇数该方式将各个点的坐标绑定为簇然后作为簇数该方式将各个点的坐标绑定为簇然后作为簇数组输入，和直接将组输入，和直接将组输入，和直接将组输入，和直接将XYXY数组绑定为簇输入效果数组绑定为簇输入效果数组绑定为簇输入效果数组绑定为簇输入效果一样。但是后者不一定需要一样。但是后者不一定需要一样。但是后者不一定需要一样。但是后者不一定需要XYXY数组的大小一数组的大小一数组的大小一数组的大小一致，它会自动将大的数组裁剪。致，它会自动将大的数组裁剪。致，它会自动将大的数组裁剪。致，它会自动将大的数组裁剪。 在一次数据测量中，在一次数据测量中，用一个输入控制两用一个输入控制两个输出，请设计一个输出，请设计一个程序用个程序用XY GraphXY Graph显示出这个输入与显示出这个输入与输出之间的关系。输出之间的关系。3、时间作为、时间作为X轴轴利用利用XY Graph实现实现历史曲线历史曲线 4、Express XY GraphExpress XY GraphExpress XY Graph采用了采用了LabVIEWLabVIEW的的ExpressExpress技术，将技术，将Express XY GraphExpress XY Graph放置在前面板上的放置在前面板上的同时，在程序框图中会自动添加一个同时，在程序框图中会自动添加一个VIVI，它的，它的XYXY轴数据为动态数据类型。轴数据为动态数据类型。 5.数字波形图数字波形图(Digital Waveform Graph)四、密度图形显示控件密度显示控件的使用方法：例：密度显示例：密度显示控件应用举例。控件应用举例。密度图形显示控件的颜色定义：通过其弹出式菜单进行设置；通过其弹出式菜单进行设置；在框图程序中给属性节点赋值；在框图程序中给属性节点赋值； ColorArray ColorArray，HighColorHighColor，LowColorLowColor通过控件的的通过控件的的Color TableColor Table属性节点来改变数值属性节点来改变数值颜色的对应关系。颜色的对应关系。五、密度趋势控件典型的密度趋势控件程序设计：典型的密度趋势控件程序设计：六、三维图形（六、三维图形（3D Graph）1、三维曲面图（、三维曲面图（3D Surface Graph）将该控件放置在前面板上的同时，在背面板也将该控件放置在前面板上的同时，在背面板也会同时出现一个会同时出现一个ActiveXActiveX控件和一个控件和一个VIVI函数函数3D 3D Surface.viSurface.vi。 2、三维参量曲面图（、三维参量曲面图（3D Parametric Graph）它需要它需要它需要它需要3 3个轴的数据均为二维数组，分别决定个轴的数据均为二维数组，分别决定个轴的数据均为二维数组，分别决定个轴的数据均为二维数组，分别决定了相对于了相对于了相对于了相对于x x平面、平面、平面、平面、y y平面和平面和平面和平面和z z平面的曲面。平面的曲面。平面的曲面。平面的曲面。 3、三维曲线图（、三维曲线图（3D Curve Graph）