【正文】 I。PXI（PCI Extensions For Instrumentation）總線儀器是PCI在儀器領(lǐng)域的擴展，主要特點是模塊化。，有強大的數(shù)據(jù)處理功能，可以創(chuàng)造出功能更強的儀器。目前LabVIEW的最新版本為LabVIEW 2009，LabVIEW 2009為多線程功能添加了更多特性，這種特性在1998年的版本中被初次引入。本次課題是基于虛擬儀器的電機數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)設(shè)計，其中LabVIEW是整個系統(tǒng)的核心，只有把LabVIEW這個模塊運用得當(dāng)，才可能使系統(tǒng)完整，才可能使本次課題得以成功實現(xiàn)。I/O部件可以是獨立儀器、模塊化儀器、數(shù)據(jù)采集板（DAQ）或傳感器。LabVIEW采用圖形化編程方案，是非常實用的開發(fā)軟件。同其他技術(shù)相比，虛擬儀器技術(shù)具有四大優(yōu)勢：虛擬儀器技術(shù)是在PC技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，所以完全“繼承”了以現(xiàn)成即用的PC技術(shù)為主導(dǎo)的最新商業(yè)技術(shù)的優(yōu)點，包括功能超卓的處理器和文件I/O，使您在數(shù)據(jù)高速導(dǎo)入磁盤的同時就能實時地進行復(fù)雜的分析。隨著產(chǎn)品在功能上不斷地趨于復(fù)雜，工程師們通常需要集成多個測量設(shè)備來滿足完整的測試需求，而連接和集成這些不同設(shè)備總是要耗費大量的時間。它管理著虛擬儀器的軟件資源，是虛擬儀器的硬件基礎(chǔ)。虛擬儀器測試系統(tǒng)的軟件主要分為以下四部分。驅(qū)動程序一般分為兩層，底層是儀器的基本操作，如初始化儀器配置儀器輸入?yún)?shù)、收發(fā)數(shù)據(jù)、查看儀器狀態(tài)等。數(shù)據(jù)采集就是將被測對象的各種參量（物理量、化學(xué)量、生物量等）通過各種傳感器件做適當(dāng)轉(zhuǎn)換后，再經(jīng)過信號采樣、量化、編碼、傳輸?shù)炔襟E送到控制器進行數(shù)據(jù)處理或記錄的過程。(1)數(shù)據(jù)采集VI傳遞相關(guān)采樣參數(shù)給數(shù)據(jù)采集卡。(5)重復(fù)(2)(4)的操作，知道完成所需的采樣次數(shù)?；魻栃?yīng)是磁電效應(yīng)的一種，這一現(xiàn)象是霍爾（，1855—1938）于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機構(gòu)時發(fā)現(xiàn)的。它一般由多路開關(guān)、放大器、采樣/保持電路，以及A/D轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)，通過這些部分，一個模擬信號就以轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。一般用于高速采集卡，存儲量大，速度較慢。 信號采樣和A/D轉(zhuǎn)換 信號采樣數(shù)據(jù)采集前，必須對所采集信號的特性有所了解，因為不同信號的測量方式和對采集系統(tǒng)的要求是不同的，只有了解被測信號，才能選擇合適的測量方式和配置采集系統(tǒng)。這種信號包括一系列的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，信息就包含在狀態(tài)轉(zhuǎn)化發(fā)生的數(shù)目、轉(zhuǎn)換速率、一個轉(zhuǎn)換間隔或多個轉(zhuǎn)換間隔的時間里。要以一定的速率進行測量，這個測量速率要能跟上波形的變化。 采樣頻率選擇對于模擬信號的采集，一個重要的問題是采樣頻率的選取，即每秒鐘采集的點數(shù)。因此，對樣本數(shù)又有一定的要求，一般不能只提供一個信號周期的數(shù)據(jù)樣本，希望有510個周期，甚至更多的數(shù)據(jù)樣本，而且希望所提供的樣本總數(shù)是整周期個數(shù)。將采樣－保持電路的輸出電壓歸化為量化單位△的整數(shù)倍的過程叫做量化。 程序設(shè)計 功能模塊本設(shè)計主要用到五大功能模塊：DAQmx創(chuàng)建通道（AI電壓基本）、DAQmx開始任務(wù)、DAQmx讀取、DAQmx清除以及單頻測量。物理通道：指定用于生成虛擬通道的物理通道。如在VI或函數(shù)運行前發(fā)生錯誤，VI或函數(shù)將把錯誤輸入的值傳遞至錯誤輸出。DAQmx開始任務(wù)：使任務(wù)處于運行狀態(tài)，開始測量或生成。錯誤輸入：說明VI或函數(shù)運行前發(fā)生的錯誤,默認(rèn)值為無錯誤。錯誤輸出:包含錯誤信息,如錯誤輸入表明錯誤發(fā)生在VI或函數(shù)運行前。超時：指定等待可用采樣的時間，單位為秒。如在VI或函數(shù)運行時發(fā)生錯誤，VI或函數(shù)將正常運行，并在錯誤輸出中設(shè)置自身的錯誤狀態(tài)。錯誤輸出包含錯誤信息。 DAQmx清除引腳圖任務(wù)輸入：是要清除的任務(wù)的名稱,不同于某些VI的任務(wù)/通道輸入，該輸入端不能連接虛擬通道。否則，錯誤輸出將表明VI或函數(shù)產(chǎn)生的錯誤狀態(tài)。虛擬儀器技術(shù)就是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應(yīng)用。通過這次設(shè)計讓我們真正的將書本上的知識化為實際動手的能力，讓我們體會到理論只有轉(zhuǎn)化為實踐才有它的價值，實驗中也感謝一起實驗的同學(xué)，他們?yōu)槲乙蔡峁┝瞬豢苫蛉钡膸椭?參考文獻[1] 許大中,[2] 楊樂平,4250[3] 連海洲,2123[4] 劉君華,賈惠芹,丁暉,[5] ,[6] 侯國屏,王坤, ,北京:，407415[7] 陳錫輝,[8] 王益全,[9] ,[10] ,7(2)[11] 楊樂平,李海濤,趙勇,楊磊,[12] 梁森,王侃夫,北京:[13]張健，韓薪莘．《Labview圖形化編程與實例應(yīng)用》［M．北京：中國鐵道出版社．2001[14]戴鵬飛．《測試工程與Labview應(yīng)用》[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2003[15]梁森，王侃夫，歐陽三泰．自動檢測技術(shù)及應(yīng)用[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2007[16]趙繼文．傳感器與應(yīng)用電路設(shè)計[M]．北京：科學(xué)出版社，2002[17]范晶彥．傳感器與檢測技術(shù)應(yīng)用[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2005[18] AVR與虛擬儀器論壇.[19][20] 測量與測試世界[21]致謝衷心感謝老師的幫助及指導(dǎo)，沒有老師提供的指導(dǎo)我不能這么順利地完成這次畢業(yè)設(shè)計。 單頻測量引腳圖 電機測速及輸入電壓程序 程序調(diào)試與數(shù)據(jù)處理，通過霍爾傳感器測量數(shù)據(jù)和實際電機轉(zhuǎn)速比較，實際輸入電壓與測量電壓比較。通過將一個節(jié)點的錯誤輸入連接至另一節(jié)點的錯誤輸入，還可指定程序的執(zhí)行順序。必須重新創(chuàng)建任務(wù)。數(shù)據(jù)：返回采樣,NIDAQmx將把數(shù)據(jù)換算為測量單位，包括用于通道的自定義縮放。默認(rèn)值為無錯誤。 DAQmx讀取引腳圖任務(wù)/通道輸入：是操作要使用的任務(wù)的名稱或虛擬通道列表。任務(wù)輸出：在VI或函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后，對任務(wù)的引用。 DAQmx開始任務(wù)引腳圖任務(wù)/通道輸入：操作要使用的任務(wù)的名稱或虛擬通道列表。最小值：指定要測量的最小值的單位。如將自定義的虛擬通道名稱連接至該輸入端，在其它NIDAQmx VI或?qū)傩怨?jié)點（例如，DAQmx觸發(fā)VI的源輸入端）中引用這些通道時，必須使用自定義名稱。 DAQmx創(chuàng)建通道引腳圖任務(wù)輸入：指定要添加VI創(chuàng)建的虛擬通道的任務(wù)的名稱。 前面板設(shè)計前面板設(shè)計包括選項卡控件、數(shù)字顯示控件、波形顯示控件、轉(zhuǎn)速表盤。由于A/D轉(zhuǎn)換需要一定的時間，在每次采樣以后，需要把采樣電壓保持一段時間。理論上設(shè)置采樣頻率為被采集信號最高頻率成分的2倍就夠了，實際上工程中選用510倍，有時為了較好地還原波形，甚至更高一些。缺點：可靠性較低，抗干擾能力較差，CPU計算量較大，對ADC轉(zhuǎn)換速度要求較高。在測量一個時域信號，即一個波形時，需要關(guān)注一些有關(guān)波形形狀的特性，比如斜度、峰值等。TTL信號就是一個開關(guān)信號，就定義它為邏輯高電平，就定義為邏輯低電平。由兩種型號PGA202 (100、1000) 和PGA203 (8)的增益芯片。緩存有RAM和FIFO兩種:FIFO應(yīng)用在數(shù)據(jù)采集卡上，主要用來存儲AD芯片轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。 霍爾傳感器及其接線方式 數(shù)據(jù)采集卡一個典型的數(shù)據(jù)采集卡的功能有模擬輸入、模擬輸出、數(shù)字I/O、計數(shù)器/定時器等，這些功能分別有響應(yīng)的單元電路來實現(xiàn)。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。(3)采樣的模擬信號送到A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。計算機通過LabVIEW中的數(shù)據(jù)采集VI對數(shù)據(jù)采集卡中的采集控制電路進行控制，數(shù)據(jù)采集卡和計算機之間通過計算機總線實現(xiàn)交換數(shù)據(jù)和傳遞控制信息。其中，傳感器是將被測試的物理量轉(zhuǎn)換為電量的基本環(huán)節(jié)；數(shù)據(jù)采集則將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號供計算機進行分析處理。 虛擬儀器系統(tǒng)軟面板設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)虛擬儀器軟面板是用戶用來操作儀器，與儀器進行通信，輸入?yún)?shù)設(shè)置，輸出結(jié)果顯示的用戶接口。儀器驅(qū)動器是虛擬儀器的核心，是用戶完成對儀器硬件控制的紐帶和橋梁。使用者可以根據(jù)不同的測試任務(wù)，在虛擬儀器開發(fā)軟件的提示下編制不同的測試軟件，來實現(xiàn)當(dāng)代科學(xué)技術(shù)復(fù)雜的測試任務(wù)。虛擬儀器的硬件系統(tǒng)一般分為計算機硬件平臺和測控功能硬件。NI設(shè)計這一軟件構(gòu)架的初衷就是為了方便用戶的操作，同時還提供了靈活性和強大的功能，使我們輕松地配置、創(chuàng)建、發(fā)布、維護和修改高性能、低成本的測量和控制解決方案。這種虛擬儀器模塊化主流平臺PXI/Compace，PCI的傳輸速度已經(jīng)達到100Mb/s，是目前已經(jīng)發(fā)布的最高傳輸速度。LabVIEW將廣泛的數(shù)據(jù)采集、分析與顯示功能集中在了同一個環(huán)境中，讓您可以在自己的平臺上無縫地集成一套完整的應(yīng)用方案。“軟件即是儀器”這是NI公司提出的虛擬儀器理念的核心思想。這些卡插入標(biāo)準(zhǔn)的VXI機箱，再與計算機相連，就組成了一個測試系統(tǒng)。PC機出現(xiàn)以后，儀器級的計算機化成為可能，甚至在Microsoft公司的Windows誕生之前，NI公司已經(jīng)在Macintosh計算機上推出了LabVIEW 。相信隨著科技的不斷創(chuàng)新發(fā)展，隨著人們對其更需人性化的需求，虛擬儀器的發(fā)展也將會不斷地更上一個臺階，讓其發(fā)揮出應(yīng)有而更廣泛的的功效，讓人們的生活更加美好。VXI（VMEbus Extensions For Instrumentation，意為“VMEbus在儀器領(lǐng)域內(nèi)的擴展”）是繼GPIB第二代自動測試系統(tǒng)之后，為適應(yīng)測試系統(tǒng)從分離臺式結(jié)構(gòu)向高密度、高效率、多功能、高性能的模塊結(jié)構(gòu)發(fā)展的需要，吸收智能儀器和PC儀器之設(shè)計思想，集GPIB系統(tǒng)和高級微機內(nèi)總線VMEbus之精華設(shè)計而成的儀器。其中，硬件的功能是獲取被測試的物理信號，提供信號傳輸?shù)耐ǖ?。異步電機具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、運行可靠、維護簡便、價格低廉等優(yōu)點，因此被廣泛的應(yīng)用在石油、化土、電站、礦山、冶金等土業(yè)部門，用于驅(qū)動泵、風(fēng)機、粉碎機等機械設(shè)備，在各種電氣傳動系統(tǒng)中，有90%左右的設(shè)備采用異步電機驅(qū)動。通常用作土礦企業(yè)、醫(yī)院、樓房的應(yīng)急備用電源；軍事與民用通信、伐地和野外作業(yè)，車輛船舶等特殊用途的獨立電源，以及電網(wǎng)輸送不到、又不適于建立火力發(fā)電廠地區(qū)的生活和生產(chǎn)所需的電源和多種移動電站等。交流電