【正文】 入、每通道采樣數(shù)的設(shè)置、每通道緩沖區(qū)的設(shè)置以及實(shí)時(shí)波形顯示，具體前面板如圖 所示。下面分別介紹各個(gè)部分。 振動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng)包括振動(dòng)傳感器、信號(hào)調(diào)理設(shè)備、 BNC2120接線板、數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)軟件。每個(gè)子程序都置于一個(gè) While 循環(huán)中，以保證程序的自檢。 南京工程學(xué)院汽車與軌道交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 圖 數(shù)據(jù)采集 及分析 功能模塊圖 信號(hào)采集系統(tǒng)的軟件成果 VI 這部分子 VI采用的是 NI PCI6024E 采集卡，由于該卡支持 DAQmx 驅(qū)動(dòng)程序，這樣的設(shè)計(jì)是 DAQmxData Acquisition 測(cè)試 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的 發(fā)展直接使用，控制電壓通過(guò)理論速度算法，電機(jī)，電機(jī)調(diào)速控制程序 如圖 所示。塊內(nèi)聯(lián)系是指 一個(gè) 模塊內(nèi)部 的 各 成分 (語(yǔ)句與語(yǔ)句段 )之間的 聯(lián)系 。 模塊化結(jié)構(gòu)是所有的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本特征，任何一個(gè)大型的軟件 系統(tǒng)，是由幾個(gè)獨(dú)立的功能模塊 組成的 。 例如，一個(gè) 12 位多功能 DAQ 卡，其可選的范圍從 0 到 10V，或－ 5 到＋ 5V，其可選增益有 1， 2， 5， 10， 20， 50或 100。因此，數(shù)字信號(hào)不能反映原始信號(hào)，因?yàn)槟承┬畔G失。 但在成本的考慮，現(xiàn)在流行的是每個(gè)數(shù)據(jù)信道公共設(shè)置放大器和 A / D 轉(zhuǎn)換器。 1）采樣頻率 采樣頻率的高低，決定了在一定時(shí)間內(nèi)獲取原始信號(hào)信息的多少，為了能夠較好的再現(xiàn)原始信號(hào)，不產(chǎn)生波 形失真，采樣率必須要足夠高才行。當(dāng)一個(gè)不符合要求，我們應(yīng)該考慮差動(dòng)測(cè)量模式的使用。當(dāng)信號(hào)源阻抗足夠高，應(yīng)該選擇兩個(gè)等效電阻，連接信號(hào)高點(diǎn)評(píng)（ +）到地面，低水平的連接信號(hào)（ ）到地面。 這些偏置電阻的阻值應(yīng)該足夠大，這樣使得信號(hào)源可以相對(duì)于測(cè)量地浮動(dòng)。 在微分測(cè)量系統(tǒng)，應(yīng)該首先確保信號(hào)測(cè)量的共模電壓范圍內(nèi)的設(shè)備允許的測(cè)量系統(tǒng)。 在本例中，測(cè)量電壓 Vm是測(cè)量信號(hào)電壓 Vs和電位差 DVg之和，其中 DVg是信號(hào)地和測(cè)量地之間的電位差，這個(gè)電位差來(lái)自于接地回路電阻，可能會(huì)造成數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。從表中可以看出，浮動(dòng)信號(hào)和微分系統(tǒng)的連接方式更好 。 (NRSE) 在 NRSE 測(cè)試 系統(tǒng)中， 數(shù)據(jù)信息的一端接模擬輸入通道，另外一 端接一個(gè)公用參考端，但這個(gè)參考端電壓相對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的地來(lái) 講 是不斷 改 化的。八通道差分測(cè)量系統(tǒng)如圖 所示，用一個(gè)放大器通過(guò)模擬多路轉(zhuǎn)換器進(jìn)行通道間的轉(zhuǎn)換。浮動(dòng)信 號(hào)源常見(jiàn)的例子有電池及其他的供電設(shè)備、熱電偶、變壓器、隔離放大器等設(shè)備。 圖 模擬頻域信號(hào) 圖 現(xiàn)實(shí)中的信號(hào)并不是相互排斥的，一個(gè)信號(hào)可以攜帶超過(guò)一種的信息，可以使用幾種方法來(lái)定義和測(cè)量的信號(hào)，與不同類型的系統(tǒng)測(cè)量同一信號(hào)， 從信號(hào)中取出需要的各種信息。 圖 模擬 時(shí)域 信號(hào) 圖 頻域信號(hào)仿真（頻域）與時(shí)域信號(hào)類似，頻域提取信號(hào)中的信息的頻率內(nèi)容信號(hào)，不浪的形狀，性質(zhì)不隨時(shí)間的變化， 模擬頻域信號(hào)如圖 所示。 模擬時(shí)域信號(hào) (Time Domain)運(yùn)載的信息不僅有信號(hào)的電平，還有電平隨時(shí)間的變化，模擬時(shí)域信號(hào)如圖 所示。 tR a t e 圖 脈沖信號(hào) 圖 2．模擬信號(hào) (Analog) 模 擬直流信號(hào)（直流）是一個(gè)模擬信號(hào)在休息或變化很慢，模擬直流信號(hào) 如圖 所示。 一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)攜帶的信息和信號(hào)的瞬時(shí)狀態(tài)。 通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)信息的傳播方式的不同， 信號(hào) 可以被分成 模擬 信號(hào)和 數(shù)字信號(hào) 兩種 。 ③ 采集事件需要與外部裝置同步。 很多 儀器 表示 數(shù)字輸出用于觸發(fā)特定的儀器，在這里， 便是 數(shù)據(jù)采集卡。 硬件觸發(fā)讓板卡上的電路管理觸發(fā)器，控制了采集事件的時(shí)間分配，有很高的精確度。 ② 需要縮減存儲(chǔ)器的開(kāi)支。 下列情況需要使用 Buffer I/O： ① 需要收集或產(chǎn)生許多樣品，率超過(guò)實(shí)際的顯示，存儲(chǔ)硬件，速度和實(shí)時(shí)性分析。 例如，你需要收集第二收集數(shù)以千計(jì)的數(shù)據(jù)，在第二顯示或圖形數(shù)據(jù)是困難的。 數(shù)據(jù)采集 結(jié)構(gòu)如圖 所示。圖 和圖 表示 了一個(gè) 數(shù)據(jù)信息 用 兩種方式顯示出來(lái)的結(jié)果，一種是 合適的采樣率和 另一種是 過(guò)低的采樣率進(jìn)行 采樣。以此假如 只 了解 該 數(shù)據(jù)信息 的采樣值，并不能 了解 它的采樣率，缺少了 （ △ t） ，也 不能夠了解數(shù)據(jù)信息 x(t)的頻率。 所以數(shù)據(jù)信息所表示的離散的點(diǎn) 可以用一組分散的采樣值來(lái)表示： {x(0)， x(△ t)， x(2△ t)， x(3△ t)，?， x(k△ t)，? } 單個(gè)模擬信號(hào)和它采樣后的采樣值如圖 所示。時(shí)間間隔△ t被 叫做采樣間隔或者采樣周期。各種類型信號(hào)采集的難易程度差別很大。 具體原理如 圖 所示。 ③ 這是很容易實(shí)現(xiàn)的“集成測(cè)試與虛擬儀器庫(kù)”的思考。設(shè)計(jì)者可把一個(gè)復(fù)雜自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)分為多個(gè)子系統(tǒng)，每一個(gè)都可完成一定的功能。流程圖中包括前面板上的控件連線端子，還有一些前面板上沒(méi)有，但編程必須有的東西，例如函數(shù)、結(jié)構(gòu)和連線等。 ：前面板是圖形用戶界面，也就是 VI 的虛擬儀器面板，這一界面上有用戶輸入和顯示輸出兩類對(duì)象，具體表現(xiàn)有開(kāi)關(guān)、旋鈕、圖形以及其他控制和顯示對(duì)象。 圖 Labview的驅(qū)動(dòng)界面 目前，基于試驗(yàn)和工業(yè)控制軟件，上位機(jī) LabVIEW的市場(chǎng)占有率僅次于 C++/C語(yǔ)言。所以，想用 labview想要實(shí)現(xiàn)不同功能，只需調(diào)用對(duì)應(yīng)的函數(shù)方塊并將它們通過(guò)規(guī)定的連接方式連接，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能，不必要局限于語(yǔ)法細(xì)節(jié)的編寫。它實(shí)現(xiàn)了軟件與硬件的相互連接。用戶的個(gè)人信息的安全保密工作是相對(duì)比較完善的部分。 這些 NI開(kāi)發(fā)平臺(tái)提供了 很多 的 前面板使用 工具和各種數(shù)據(jù) 分析 工具， 另外 虛擬儀器硬件廠商 生產(chǎn) 的各種硬件的驅(qū)動(dòng)程序模塊， 使虛擬儀器的設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單很多 。 傳感器部分，信號(hào)處理和信號(hào)采集組件（如外部或內(nèi)部的數(shù)據(jù)卡，圖像采集卡和相機(jī)，用于輔助測(cè)量和常規(guī)儀表和計(jì)算機(jī)通信等收購(gòu)），一般的電腦，打印機(jī)，是虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)的硬件 的重要組成部分。虛擬儀器的 構(gòu)成 跟隨了傳統(tǒng)儀器 的結(jié)構(gòu)形式 ，主要由數(shù)據(jù)采集與控制 系統(tǒng) 、數(shù)據(jù)分析和處理 系統(tǒng) 、 成果展示 三部分 組成。有兩種 基本的 方式 存在于這種聯(lián)系之中 ，一種是 把 計(jì)南京工程學(xué)院汽車與軌道交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 算機(jī) 放入 儀器，智能化的儀器 就是它的一種在實(shí)際中的應(yīng)用 。 在 虛擬儀器中 可以 選擇 的硬件系統(tǒng) 有 （如 GPIB， VXI， RS232， DAQ板）和庫(kù)函數(shù)等軟件 融合在一起配合使用 ， 達(dá)到了 儀器模塊間的通訊 、定時(shí)與觸發(fā) 的效果 。虛擬儀器是智能 虛擬 儀器 以后 新 的 一代測(cè)量?jī)x器。同過(guò)這些圖來(lái)對(duì)振動(dòng)信號(hào)的分析。 傳感器 ：在電機(jī)上裝有一個(gè)偏心輪，由傳感器將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào) 采集卡：通過(guò)采集卡采集到傳感器里傳出來(lái)的電信號(hào)，再放入內(nèi)部的緩存器，傳入電腦。采集卡采集傳感器傳來(lái)的電信號(hào)進(jìn)行采集，并將數(shù)據(jù)輸送到電腦里面。 但是 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集儀器在 這些 方面 有很大的局限性。 自 1785 以來(lái)，使靜電庫(kù)侖扭秤，后 1834 哈里斯提出了靜電計(jì)的結(jié)構(gòu)，改善和進(jìn)步， 電子測(cè)量?jī)x器和電子儀器儀表零件的質(zhì)量和相關(guān)技術(shù)測(cè)量理論和方法得到了迅速的發(fā)展。 第三階段： 伴隨著 技術(shù)的 完善 ，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的 發(fā)明推動(dòng) 了現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng) (FCS)的迅速 完善 ， 因此可以通過(guò)總線范圍的工廠的智能傳感器 /變送器數(shù)以萬(wàn)計(jì)，智能儀表組成的網(wǎng)絡(luò)測(cè)量和控制儀表系統(tǒng)，這個(gè)階段是快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)。 第一階段： 在 20 世紀(jì) 70 年代通用儀器總線 (GPIB)開(kāi)始興起 ， GPIB 實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與測(cè)控系統(tǒng)的 初次有機(jī)的融合在一起 ，使得測(cè)量?jī)x器從 單獨(dú) 的 手動(dòng) 操作 一臺(tái) 儀器開(kāi)始走向多臺(tái)儀器 在計(jì)算機(jī)的控制之下同時(shí)運(yùn)行 的測(cè)控系統(tǒng)。 c、 不適合自動(dòng)化測(cè)試的測(cè)試自動(dòng)化人 才，人才不僅需要強(qiáng)大的技術(shù)能力，更多的專業(yè)能力和流程管理能力的需要。 LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境 聚集了 工程師和科學(xué)家 迅速 構(gòu)建 很多 種運(yùn)用 所需的 全部 工具，旨在 幫助工程師和科學(xué)家解決問(wèn)題、不斷創(chuàng)新。 Labview 圖形化的編程語(yǔ)言 使得 虛擬儀器的 開(kāi)發(fā) 效率 的得到了很明顯的提高 。 Data collection。 本設(shè)計(jì)是虛擬儀器在測(cè)控領(lǐng)域的一次成功嘗試。同時(shí)，現(xiàn)有的虛擬儀器技術(shù)也是僅僅停留在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析的單獨(dú)步驟上，沒(méi)有將兩者很好的結(jié)合在一起。首先，部分檢測(cè)系統(tǒng)任處于相對(duì)比較落后的狀態(tài)，將各種示波器連接至計(jì)算機(jī)。 如今的虛擬儀器技術(shù)還存在許多的弱點(diǎn)。在企業(yè)中，這也大大提高了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，在研究項(xiàng)目的過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)各種麻 煩的步驟。同時(shí)在 Labview 軟件的顯示界面上對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整的信號(hào)通過(guò)采集卡反饋到變頻器，再通 過(guò)調(diào)整變頻器電壓值，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的調(diào)速，以此形成了一個(gè)完整的循環(huán)過(guò)程。 關(guān)鍵詞 ：虛擬儀器；數(shù)據(jù)采集； 采集卡 ； LabVIEW 南京工程學(xué)院汽車與軌道交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACT Instrument technology, puter technology, and software technology bus is constituted by the virtual instrument close contact with them, a great part of the function is to rely on the puter apparatus data processing capability, eliminating the need for cumbersome traditional instruments structure formation of a new model of the instrument. Today, there are many virtual instrument technology weaknesses. First, any part of the detection system is relatively backward state, various oscilloscope connected to the puter. By some tedious steps to make various adjustments oscilloscope waveforms, and sometimes also need to simultaneously display multiple waveforms, you need to connect multiple oscilloscope. Its work is not only plex, but also relatively high occupancy rate controls. In business, it also greatly increases the cost of doing business, in the course of research projects in a variety of troublesome step will appear. Meanwhile, the existing virtual instrument technology is merely data collection, data analysis on a single step, without the good bination of both. During the system operation, the two independent working separately, increasing the time for analysis of data, the corresponding efficiency is decreased. This design uses the NI PCI6024E data acquisition card collecting, using virtual technologyrelated knowledge will collect data to your puter, then Labview software design vibration signal acquisition system for collecting data from the card to store the signal, adjust waveform display, data analysis and a series of work. Labview software simultaneously on the display screen to adjust the speed of the motor to adjust the feedback signal to the inverter via capture card, and then by adjusting the voltage value of the inverter, the motor speed to achieve it, thus forming a plete cycle. This design is a virtual instrument