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在LabVIEW中实现数据采集




NI公司的绝大部分数据采集卡都是即插即用型 的设备,硬件正确安装后,就会出现在 Measurement & Automation Explorer的 Configuration>My System> Devices and Interfaces列表中. 在相应的设备名上单击右键,选择Properties, 就会出现采集卡的配置对话框配置.
区间 最小模拟变化量 分辨率 2
数据采集卡的配置

Measurement and Automation (MAX)
管理计算机的硬件设备(数据采集卡、端 口等) 配置虚拟通道(Virtual Channel)

输入/输出 范围 输入方式 测试 配置好的虚拟通道直接LabVIEW中调用
System
该设置项显示了设备占用的系统资源以及设备的编号。
AI
AO
Accessory
OPC
在完成上述设置后,单击确定,会出现“Test Resources”和“Test Panels”按钮。单击 “Test Resources”出现测试结果对话框。
单击“Test Panels”按钮出现测试面板。
例:多通道数据采集程序
AI Config
AI Start
AI Read
AI Clear
例:多通道波形的连续采集
数据采集中的触发

触发的概念和作用

触发是开始数据采集的某个事件.用触发来控制数据 采集可以实现精确定时采数和同步显示. 硬件触发是用外部信号来产生触发; 软件触发也称为条件触发,就是通过软件设置某个条 件,满足相应条件后开始对数据进行操作.
在LabVIEW中实现数据采集
数据采集系统的基本结构
数据采集卡
多 路 开 关
放 大 器
采 样 / 保 持 器
A D 转 换 器
数据采集卡
数据采集卡


ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ


多路开关:将各路信号轮流切换到放大器的输 入端,实现多参数多路信号的分时采集. 放大器:将前一级多路开关切换进入的待采集 信号放大(或衰减)至采样环节的量程范围内. 采样/保持器:取出待测信号在某一瞬时的值, 并在A/D转换过程中保持信号不变. A/D转换器:将输入的模拟量转化为数字量输出, 并完成信号幅值的量化.

Device—采集卡的设备号. Channel—指定模入通道号的串数组. Buffer size—单位是scan,用于控制采集数据计算 机内存的大小.

AI Start启动带缓冲的模入操作。它控制数据采 集速率,采集点的数目,及使用任何硬件触发 的选择。它的两个重要输入是:


Scan rate (scan/sec)—对每个通道采集的每秒扫描次 数. Number of scans to acquire—对通道列表的扫描次数。
:从通道组获得一个波形,这些样本返回到一个波形的2维数组.
例1:单通道单点数据采集
例2:多通道波形采集
Intermediate Analog Input VIs

有更好的功能与灵活性,可以更有效地开发应 用.它的特点包括控制内部采样率,使用外部 触发,执行连续外部触发等。

AI Config对指定的通道设置模入操作,包括硬 件、计算机内buffer的分配。常用的端子有:
数据采集卡的通道配置
引用虚拟通道

使用DAQ通道名称控件的方法
B
A
LabVIEW中的数据采集模块




Easy VIs: 执行最简单的采集操作,提供最基 本的输入输出效果 Intermediate VIs: 具有更多的硬件功能和更 强的灵活性,有更灵活的错误处理方式. Utility VIs: 包含了Intermediate VI的一 些便利的部分,执行较为复杂的采集操作. Advance VIs: 对数据采集程序驱动程序最 底层的接口

当你设置一个模入应用时,首先使用的VI总是 AI Config. AI Config会产生一个task ID和Error cluster(出错信息簇),所有别的模入VI接受这 个task ID以识别操作的设备和通道,并且在操 作完成后输出一个task ID.因为task ID是一个输 入并向另一个模入VI输出,所以该参数形成了 采集 VI之间的一个关联数据.

硬件触发和软件触发

硬件触发:
硬件触发:

数字触发

TTL电平:

模拟触发

模拟信号: level, slope
硬件触发的设置
软件触发

当硬件触发条件不易实现时采用。软件触发又 叫做条件取数(conditional retrieval),是通 过控制数据读取来实现的。
软件触发是在数据采集时,对A/D转化的信号 进行比较监测,当满足软件触发的条件时开始 将采集数据读取到数据缓冲区,并在采集结束 后将数据传输到计算机。
Easy VIs Intermediate VIs Advanced VIs Utility VIs
Easy Analog Input VIs

这是LabVIEW提供的一组标准的、简单易用的 采集 VI.
:从指定通道获得一个样本.
:从通道组获得一个样本,这些样本返回到一个样本数组.
:由一个通道得到一个波形,这些样本返回到一个waveform 数组.

AI Read—从被AI Config分配的缓冲读取数据。 它能够控制由缓冲读取的点数,读取数据在缓 冲中的位置,以及是否返回二进制数或标度的 电压数。它的输出是一个2维数组,其中每一 列数据对应于通道列表中的一个通道.


AI Single Scan—返回一个扫描数据.它的电压 数据输出是由通道列表中的每个通道读出的电 压数据。使用这个VI仅与AI Config有关联,不 需要AI Start和AI Read. AI Clear—清除模入操作、计算机中分配的缓 冲、释放所有数据采集卡的资源.
数据采集卡的基本性能指标

模拟信号输入部分

模拟输入通道数 信号的输入方式 模拟信号的输入范围 放大器增益
数据采集卡的基本性能指标

A/D转换部分

采样速率:为了保证数据采样精度,一般有
fs (7 ~ 10) f max N
式中N为多通道数据采集系统的通道数.

分辨率:指A/D转换器输出二进制数的位数. 区间:ADC能够量化处理的最大、最小输入电压值. 分辨力
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