基于labview控制的多路傳感信號采集系統(tǒng)論文-免費(fèi)閱讀
【正文】 感謝在大學(xué)四年里各位老師與同學(xué)對我的指導(dǎo)與幫助，是你們陪伴我渡過了大學(xué)生活。 Y方向正弦交變激磁信號采集面板結(jié) 論本次設(shè)計是在以研究了測控技術(shù)與虛擬儀器為前提的基礎(chǔ)上，通過虛擬儀器實(shí)現(xiàn)了多通道傳感信號數(shù)據(jù)采集。 最終程序設(shè)計本次設(shè)計思想是通過LabVIEW構(gòu)建一個九通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以此來繪制三維磁特性曲線。程序中可以完成數(shù)據(jù)采集的結(jié)果的顯示與采集結(jié)果的保存。 NI PXIE6368數(shù)據(jù)采集卡指標(biāo)模擬輸入16個差分輸入通道，16位ADC分辨率，模擬輸入最大工作電壓為V全量程。 數(shù)據(jù)采集卡 數(shù)據(jù)采集卡的選擇指標(biāo)（1）采樣頻率在一段時間里通過采集得到的原始信號的信息的數(shù)量是根據(jù)采樣頻率的高低來決定的，為了更好的使原始的被側(cè)量的信號重現(xiàn)，不造成波形的失真，那就需要采用足夠高的采樣頻率。采集工作中不適用緩沖I/O的情況數(shù)據(jù)組短小。測量誤差可以通過降低信號地與數(shù)據(jù)采集卡的地之間的伏地電壓來避免。 直流信號。若信號中包含有頻率超過奈奎斯特頻率的成分，信號會發(fā)生顯示錯誤。一個VI不但可以作為上層獨(dú)立程序，還可以被用作其他程序的子程序，作為子程序時，稱作Sub VI。為了方便的創(chuàng)建用戶使用界面，LabVIEW中包含許多與傳統(tǒng)儀器外觀一致的控件，如萬用表，示波器等。計算機(jī)總線可以分為ISA總線、PCI總線以及USB通用串行總線。 虛擬儀器的優(yōu)點(diǎn)比較的內(nèi)容虛擬儀器傳統(tǒng)儀器系統(tǒng)的構(gòu)成軟件和硬件通用，軟件是關(guān)鍵專用硬件系統(tǒng)開發(fā)周期時間開發(fā)時間短、技術(shù)要求低、系統(tǒng)通用性強(qiáng)開發(fā)時間長、技術(shù)要求高、系統(tǒng)功能較專一研發(fā)費(fèi)用軟件使開發(fā)和維護(hù)費(fèi)用降至最低開發(fā)與維修開銷高技術(shù)換代時間技術(shù)更新周期短，約為1～2年技術(shù)更新周期長，約為5～10年成本價格低、可復(fù)用和重配置性強(qiáng)價格昂貴功能的可調(diào)節(jié)性儀器功能由用戶定義，柔性儀器功能由廠商定義，剛性系統(tǒng)的開放性靈活、開放，與計算機(jī)同步發(fā)展封閉、固定構(gòu)成復(fù)雜系統(tǒng)能力與網(wǎng)絡(luò)和其他周邊儀器互連方便獨(dú)立設(shè)備、功能單一的人機(jī)交互顯示選項無限、界面友好顯示選項有限 虛擬儀器測試系統(tǒng)組成前文中已多次提到，虛擬儀器（VI）是以計算機(jī)為基礎(chǔ)的，儀器同計算機(jī)的聯(lián)合使用與當(dāng)今儀器發(fā)展的趨勢相符合。 虛擬儀器(VI)設(shè)計圖 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較與傳統(tǒng)獨(dú)立儀器相比，大致可以將虛擬儀器的特點(diǎn)總結(jié)為四類：（1）性能高我們都知道，虛擬儀器是依托于逐漸強(qiáng)大的計算機(jī)技術(shù)而生成的，可以通過使用計算機(jī)強(qiáng)大的、快速的各種數(shù)據(jù)處理功能來完成數(shù)據(jù)處理分析任務(wù)。 本設(shè)計相關(guān)理論本次設(shè)計中主要研究如何利用虛擬儀器LabVIEW完成對傳感信號數(shù)據(jù)采集，通過使用虛擬儀器、數(shù)字信號處理等技術(shù)進(jìn)行多通道數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)實(shí)時采集、處理與存儲的功能。 虛擬儀器的現(xiàn)狀虛擬儀器一般都存在一個可視化界面，它的存在是通過在計算機(jī)基礎(chǔ)上添加相關(guān)軟件（software）與硬件（hardware）而成的。只能夠做出單純的測量與控制功能，卻不能實(shí)現(xiàn)通用。信息獲取、通信與計算機(jī)技術(shù)被當(dāng)作當(dāng)今社會信息技術(shù)的三大支柱技術(shù)。本次設(shè)計通過采用NI PXIE6368數(shù)據(jù)采集卡，使用虛擬儀器的相關(guān)技術(shù)來完成多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計。其簡單易懂的圖形化編程方式也使它成為普及率僅次于C的編程語言。這一階段就是測量控制系統(tǒng)的初步發(fā)展階段。擁有較多用戶的HP公司的VEE雖然也是一種基于圖形的編程環(huán)境，不過由于其生成的應(yīng)用程序是用來解釋執(zhí)行的，所以運(yùn)行速度較慢。2 虛擬儀器 虛擬儀器技術(shù)介紹 虛擬儀器的概念美國國家儀器公司是最早提出虛擬儀器（Virtual Instrument,簡稱VI）的概念的機(jī)構(gòu),它由測試技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)結(jié)合而成,將測試原理技術(shù)、儀器原理與技術(shù)、高速總線技術(shù)、計算機(jī)接口技術(shù)以及圖形編程軟件技術(shù)融于一體。（4）無縫集成隨著科技的發(fā)展，單純的操作已經(jīng)不能滿足人們的需求，很多時候人們需要儀器同時完成好幾種功能，這就使得測試測量儀器能夠自由的組合來滿足要求。（1）卡式儀器卡式儀器由于本身不存在儀器面板，所以必須配合PC機(jī)使用，充分利用已有的PC機(jī)資源，成本更低，性能更加強(qiáng)大，使用也更加方便。 虛擬儀器的構(gòu)成 LabVIEW相關(guān)技術(shù) LabVIEW的基本概念LabVIEW是由美國NI公司研發(fā)的一種程序開發(fā)環(huán)境，它與VC、VB開發(fā)環(huán)境相類似，但是在編程語言方面，LabVIEW使用的是G語言，即圖形化編輯語言，編程過程中函數(shù)是通過圖標(biāo)形式來表示的，數(shù)據(jù)流向則通過連接線表示，很大程度上提高了工作效率。 LabVIEW編程組成簡介前面板前面板是虛擬儀器的互通式用戶接口，和真實(shí)物理儀器面板相同，前面板中包含了旋鈕、開關(guān)、刻度盤、圖表以及別的界面工具，用戶可以使用鼠標(biāo)或鍵盤獲取數(shù)據(jù)顯示結(jié)果。如果對一個信號進(jìn)行采樣，在預(yù)先設(shè)定的每一段時間間隔時刻進(jìn)行一次數(shù)據(jù)信號采樣，那么就稱為數(shù)據(jù)信號采樣的采樣間隔，時間間隔的倒數(shù)就被稱為數(shù)據(jù)信號采樣的采樣頻率，在，……等時刻的值就是采樣值，所有的，都是采樣值，這樣可以用一組分散的采樣值來表示被采樣信號：，是一個被測信號以及被測信號在被儀器采樣后的采樣顯示結(jié)果，信號采集的采樣周期為。如下圖所示的開關(guān)信號其邏輯高電平被定義為至之間，邏輯低電平則被定義為到之間。浮動信號即不與任何地相連接的電壓信號，浮動信號的每個端口都與系統(tǒng)地獨(dú)立。采集工作中需要使用緩沖I/O的情況在實(shí)際的采集工作過程中會產(chǎn)生大量的樣本或者采集的速度超過了儀器面板能顯示的速度、硬件存儲的速度以及計算機(jī)對數(shù)據(jù)信號分析的速度。硬件觸發(fā)方法就是通過電子電路等設(shè)備實(shí)現(xiàn)對觸發(fā)器的管理，達(dá)到操控采集中各個事件的時間段的分配的目的，這種方式的精密度很高。（4）電壓動態(tài)范圍電壓的范圍就是指ADC可以掃描到的電壓的最高與最低值（5）I/O通道數(shù)I/O通道數(shù)就是指數(shù)據(jù)采集卡能夠采集的最大的信號路數(shù)。在LabVIEW中程序流程尤為重要，程序流程控制的節(jié)點(diǎn)與重要因素就是結(jié)構(gòu)。在數(shù)據(jù)采集過程中，必定會有大量的數(shù)據(jù)需要保存以便于在以后的工作中再次觀測數(shù)據(jù)或者分析數(shù)據(jù)，因此文件保存模塊也是數(shù)據(jù)采集程序中必不可少的一部分。沿X、Y、Z三個方向?qū)α⒎襟wSMC材料施
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