labview與數(shù)據(jù)采集-powerpointpres-wenkub
2023-03-31 23:49:36 本頁(yè)面
【正文】 能的好壞，主要取決于它的精度和速度。 ? LabVIEW為虛擬儀器設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)便捷、輕松的設(shè)計(jì)環(huán)境。虛擬儀器是在以通用計(jì)算機(jī)為核心的硬件平臺(tái)上，由用戶設(shè)計(jì)定義，具有虛擬面板，測(cè)試功能由測(cè)試軟件實(shí)現(xiàn)的一種 計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng) ，是計(jì)算機(jī)技術(shù)與儀器技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，核心是軟件技術(shù)。簡(jiǎn)而言之，虛擬儀器就是在開放架構(gòu)的基礎(chǔ)上創(chuàng)建用戶自定義的測(cè)試系統(tǒng)。利用它，設(shè)計(jì)者可以像搭積木一樣輕松組建一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)和構(gòu)造自己的儀器面板，而無需進(jìn)行任何繁瑣的計(jì)算機(jī)代碼的編寫。 模擬信號(hào)的數(shù)字化處理 ? 數(shù)據(jù)采集的核心過程就是將連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字信號(hào) ? 采樣點(diǎn)太多，會(huì)占用大量?jī)?nèi)存單元；采樣點(diǎn)太少，會(huì)使模擬信號(hào)的某些信息被丟失，出現(xiàn)失真現(xiàn)象 混疊干擾 圖中采樣頻率 500Hz， 5個(gè)正弦波的頻率分別為 100Hz，200Hz， 300Hz， 375Hz和 400 Hz。為此，對(duì)不滿足此要求的信號(hào)，在采樣之前，使其先通過模擬低通濾波器濾除高頻成分，使其成為帶限信號(hào)。 量化 為了能用計(jì)算機(jī)處理信號(hào)，須將采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，也就是將采樣信號(hào)的幅值用二進(jìn)制碼來表示，由于二進(jìn)制碼的位數(shù)是有限的，只能代表有限個(gè)信號(hào)的電平，故在編碼之前，首先要對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行“量化”。量化單位定義為量化器滿量程電壓 FSR（ Full Scale Range）與 2n的比值，用 q表示，有 ： 2 nFS Rq ?式中， n為量化器的位數(shù)，也就是采集卡的采樣位數(shù)。 信號(hào)分類 ? 在數(shù)據(jù)采集應(yīng)用領(lǐng)域，常將被測(cè)信號(hào)分為數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)（也稱連續(xù)時(shí)間信號(hào)）。 接 地 信 號(hào) 浮 動(dòng) 信 號(hào)接地信號(hào) ：就是以系統(tǒng)地（如建筑物的地）為參考點(diǎn)的信號(hào)，也稱參考信號(hào)。一些常見的浮動(dòng)信號(hào)源有電池、熱電偶、變壓器和隔離放大器等。 需要注意 ，若輸入共模電壓超過允許范圍，將會(huì)降低測(cè)量系統(tǒng)的共模抑制比。 測(cè)量系統(tǒng)分類 無 參考地單端 測(cè)量系統(tǒng) 所有測(cè)量都有一個(gè)共同的參考源，但此類參考電壓可根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)的地面實(shí)際情況而有所不同。如果不能滿足上述條件，則需要使用差分輸入。 ? 多路開關(guān)從一個(gè)通道切換到另一個(gè)通道時(shí)會(huì)發(fā)生瞬變現(xiàn)象，使輸出產(chǎn)生短暫的尖峰電壓。 模擬輸出 通過 D/A轉(zhuǎn)換將自定義的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化成模擬信號(hào)輸出。 計(jì)數(shù)器 實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能，或生成數(shù)字脈沖信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)一類的執(zhí)行元器件。 10V ? 數(shù)字 I/O： 8路 ? 計(jì)數(shù)器： 2路， 24位，基準(zhǔn)時(shí)鐘 20MHz或 100KHz 第三部分 為什么選擇 LabVIEW做數(shù)據(jù)采集？ ? LabVIEW是一種面向工程師的編程語言，采用圖形化編程，多線程同步運(yùn)行，只需要連線就能進(jìn)行軟件的編制。效率和靈活性低。 連續(xù)模擬輸入 采 到 緩 沖 區(qū)中 的 數(shù) 據(jù)（ A I S t a r t ）數(shù) 據(jù) 結(jié) 束 端當(dāng) 前 讀 取 標(biāo) 志L a b V I E W 從 緩 沖區(qū) 中 讀 取 的 數(shù) 據(jù)（ A I R e a d ）數(shù) 據(jù) 結(jié) 束 端數(shù) 據(jù) 結(jié) 束 端數(shù) 據(jù) 結(jié) 束 端當(dāng) 前 讀 取 標(biāo) 志 當(dāng) 前 讀 取 標(biāo) 志 連續(xù)模擬輸入 ? 需要 注意 ，程序讀取數(shù)據(jù)的速度要不慢于設(shè)備往緩沖區(qū)中存放數(shù)據(jù)的速度，這樣才能保證連續(xù)運(yùn)行時(shí)，緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)不會(huì)溢出。 連續(xù)模擬輸出 ? 有兩種形式的連續(xù)模擬輸出，第一種就是在模擬輸出之前，將數(shù)字信號(hào)寫入緩沖區(qū)中，然后設(shè)備連續(xù)不斷地將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)通過 DAC重復(fù)輸出。一個(gè)端口由多少個(gè)數(shù)字通路組成是依據(jù)其設(shè)備而定的，在多數(shù)情況下 8個(gè)數(shù)字通路組成一個(gè)端口； ? 在 LabVIEW中對(duì)數(shù)字 I/O的操作非常簡(jiǎn)單，可以對(duì)整個(gè)端口進(jìn)行操作，也可以對(duì)端口中的一路或多路同時(shí)進(jìn)行操作。 Large Range with 2 Counters 先將待測(cè)信號(hào)輸入第一個(gè)計(jì)數(shù)器的 source端，進(jìn)行降頻處理，然后再輸入到第二個(gè)計(jì)數(shù)器的 Gate端，進(jìn)行周期測(cè)量，求其倒數(shù)后得到頻率值。 并行安排 ? 多功能 DAQ設(shè)備上的模擬輸入、模擬輸出、數(shù)字 I/O和計(jì)數(shù)器等功能是能夠同時(shí)運(yùn)行的，可以在程序中并行安排這些功能，還能實(shí)現(xiàn)它們的同步。 ? DataSocket技術(shù) NI公司提供的一種新的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，可用于一個(gè)計(jì)算機(jī)內(nèi)或網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)交換。聲卡價(jià)格低廉，現(xiàn)在一般的電腦上都已經(jīng)集成了聲卡，用其取代常規(guī)的DAQ設(shè)備是一種很好的選擇，而且 LabVIEW中提供了專門用于聲卡操作的函數(shù)節(jié)點(diǎn)，所以用聲卡搭建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也是非常方便的。 ? 聲卡的采樣頻率一般不是很高，因?yàn)樗皇翘幚硪纛l信號(hào)，目前最高采樣率為 ，少數(shù)能達(dá) 48KHz。 聲卡的硬件接口 ? 對(duì)于不同的聲卡，其硬件接口有所不同，對(duì)于最普通的集成聲卡，一般有 3個(gè)接口，從外觀上區(qū)分，粉紅色的為 Mic In，草綠色的為Wave Out，淺藍(lán)色的為 Line In。 ? 聲卡不提供基準(zhǔn)電壓，不論 A/D還是 D/A，都需要用戶對(duì)信號(hào)進(jìn)行
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