在NRSE测量系统中，信号的一 端接模拟输入通道，另一端接一个公 用参考端，但这个参考端电压相对于 测量系统的地来说是不断变化的。
参考单端模式(RSE) 非参考单端模式(NRSE)
三种接法比较
+ 抑制共模电压 - 可用通道数减半
- 接地环路引起误差甚至损坏设备
+ 保证最大的可用通道数 - 无法抑制共模电压
➢ PXI 机箱最大提供18 槽位，可插入多块PXI 数据采集板卡， 满足多通道、多测量类型应用的需求。
➢ PXI 系统是大中型复杂数据采集应用的理想之选 ➢ PXI 总线在PCI 总线的基础上增加了触収和定时功能，更适用
于多通道或多机箱同步的数据采集应用。 ➢ PXI 系统具有宽泛的工作温度范围和良好的抗震能力，适用于
PCI 数据采集卡
除此以外，NI 还提供基于其它标准总线接口的数据 采集模块，比如PCI 数据采集卡，它直接插入计算 机的PCI 插槽使用。
USB 数据采集模块
通过USB 数据线与PC 或笔记本电脑连接。
无线传输数据采集模块
基于Wi-Fi 的无线传输数据采集模块
1.3 硬件选型重要参数
原始信号
信号调理设备 数据采集设备 计算机
数据采集基础
（1 ） 奈奎斯特采样定理
自然界中的物理量大多是在时间、幅值上连续变化的模拟量，而信息处理多是以 数字信号的形式由计算机来完成。所以将模拟信号变为数字信号是实现信息处理的必
要过程，该过程的第一步就是对模拟信号进行采样。对模拟信号采样的基本原则是奈 奎斯特采样定理：
DAQmx 驱动安装成功后，在计算 机桌面上会出现一个像地球一样的蓝色 图标，这就是MAX 的快捷方式。
充分采样 欠采样
信号采样点
伪信号
输入信号类型
根据信号运载信息的方式不同，可将信号分为模拟信号和数字信号。模拟信号有 直流、时域、频域信号，而数字（二进制）信号分为开关信号和脉冲信号两种。
直流信号
0.85s
电平
t
模拟信号 时域信号
形状
t
信号
数字信号
频域信号
开
开关信号
脉冲信号 1 0
f 频率 状态
关t
1.2 NI 提供三大平台
PXI、CompactDAQ、以及CompactRIO 平台
PXI 平台(PCI eXtensions for Instrumentation)
➢ 最左边的1 槽插入PXI 控制器， 它使得PXI 系统具备同PC 机一 样强大Байду номын сангаас处理能力，该控制器 还可以同时支持Windows 操作 系统和RT 实时操作系统。
未接地信号源的信号（如电压）没有相应的诸如大地或建筑物这样的绝 对参考点。一些常见的未接地信号的实例包括电池组、电池供电源、热电偶、 变压器、隔离放大器和那些输出信号明显不接地的各种仪器。
测量系统
根据信号接入方式的不同，测量系统可以分为差分测量系统（DEF）、参考地 单端测量系统（RSE）、无参考地单端测量系统（NRSE）3种类型。
t 速率
信号接地与测量
（1）信号源的基准配置 信号源有两种类型：基准的和非基准的。基准信号源通常称为接地信
号，而非基准信号源则称为未接地信号或浮动信号。
接地信号源
Us
Us 未接地信号源
接地信号源的电压信号以系统的地线作为参考点，如大地或建筑物。通 过电源插座插入建筑物的设备，如信号发生器和供电设备，都是接地信号源 最常见的实例。
环境较为恶劣的工业级应用。
CompactDAQ 平台
CompactDAQ （紧凑数据采集系统） CompactDAQ 平台提供即插即用的USB 连接，只
需要一根USB 数据线，就可以非常斱便地与PC 机 或笔记本电脑连接在一起 最多可以放置8 个CompactDAQ 数据采集模块。
CompactRIO 平台
1. DAQ 基础知识简介 2. 配置管理软件MAX 3. DAQ 助手Express VI 4. 数据采集控件 5. DAQmx数据采集应用编程实例
1.DAQ 基础知识简介
➢ 一个完整数据采集系统的基本组成部分 ➢ NI 的数据采集硬件产品平台 ➢ 数据采集设备硬件选型
1.1数据采集系统的基本组成
若连续信号x(t)是有限带宽的，其频谱 的最高频率为fc，对x(t)采样时，若保证采样 频率fs≥2 fc ，那么即可由采样后的数字信号 x(nTs)恢复出x(t) 。如果采样频率fs<2fc ， 则通过采样后的数字信号无法还原原来的信
号，称为欠采样。一般情况下，在采样时，
fs至少为fc的2.5倍，工程上，一般为6-8倍。
（1）差分测量系统
在差分测量系统中，信号两个输入端分别连接数据采集设备的两个模拟通道输 入端。具有仪器放大器的数据采集卡设备可配置成差分测量系统。
（2）参考地单端测量系统(RSE)
一个RSE测量系统，也叫做接地测 量系统，被测信号一端接模拟输入通 道，另一端接系统地AIGND。
（3）无参考地单端测量系统 (NRSE)
最佳 +抑制共模电压 -可用通道数减半 -需要偏置电阻
较好 +保证最大的可用通道数 + 无需偏置电阻 -无法抑制共模电压
好 +保证最大的可用通道数 -需要偏置电阻 -无法抑制共模电压
数据采集软件－－主要分为三类
驱动 配置管理软件 Measurement and Automation Explorer（MAX） 应用软件
外形上跟CompactDAQ类似 数据采集模块与CompactDAQ兼容 CompactRIO 系统配备了实时处理器和丰富的可重
配置的FPGA 资源，可脱离PC 机独立运行
可通过以太网接口跟上位机迚行通信，适用于高性 能的、独立的嵌入式或分布式应用
具有工业级的坚固和稳定性，它有-40~70 摄氏度 的操作温度范围，可承受高达50g的冲击力，同时 具备了体积小巧、低功耗、和便于携带的优点，因 此被广泛应用在了车载数据采集、建筑状态监测、 PID 控制等领域。
通道数目 待测信号的幅度是否在数据采集板卡的信号幅度范
围以内 采样率和分辨率也是非常重要的两个参数 除此以外，动态范围、稳定时间、噪声、通道间转
换速率等等，也可能是实际应用中需要考虑的硬件 参数
2.配置管理软件MAX
NI 的配置管理软件Measurement & Automation Explorer，简称MAX