【正文】 輸入端與一個模擬入通道相連接。圖 15八通道差分測量系統(tǒng)2）參考地單端測量系統(tǒng)(RSE)一個RSE測量系統(tǒng)，也叫做接地測量系統(tǒng)，被測信號的一端接模擬輸入通道，另一端連接系統(tǒng)地AIGND。2）采樣方法采集卡通常都有好幾個數(shù)據通道，如果所有的數(shù)據通道都輪流使用同一個放大器和A/D轉換器，要比每個通道單獨使用各自的經濟的多，但這僅適用于對時間不是很重要的場合。一般最好能夠使進入采集卡的電壓范圍剛好與其符合，以便利用其可靠的分辨率范圍。3）采樣保持器。在設計、實現(xiàn)虛擬儀器的軟件系統(tǒng)時，需要考慮眾多因素，如硬件需求、計算機硬件、操作系統(tǒng)；軟件是否建立在開放的結構上，是否需要編程經驗？利用此軟件程序是否能在不同的計算機平臺上移植?將來能否方便的擴展虛擬儀器的功能。模塊化的概念加上逐步求精的辦法，就把面向問題的術語和面向實現(xiàn)的術語兩者結合起來。實際上，信號采集、定時存儲和主控模塊放在不同的線程中，利用Windows操作系統(tǒng)的多線程機制，使得各個功能模塊能夠有條不紊的運行。多線程的優(yōu)點：1）更高的CPU利用率2）更高的系統(tǒng)可靠性3）提高在多處理器計算機上的執(zhí)行速度 多線程技術在本設計中的應用為了實現(xiàn)采集、顯示、查詢、報警和系統(tǒng)其他操作的并行執(zhí)行，在程序中創(chuàng)建了兩個工作線程：一個是采樣工作線程，專門負責數(shù)據采集和存儲；一個是數(shù)據報警和系統(tǒng)其他功能線程，負責定時把緩沖區(qū)中的數(shù)據存盤。系統(tǒng)具體應用程序的實現(xiàn) 數(shù)據采集程序系統(tǒng)采用的是USB5935采集卡，由于該卡自帶AD采集程序，所以本設計是直接從該采集程序開發(fā)的，在這部分中，主要是采集參數(shù)的設置，其中包括物理通道的選擇，采樣模式、采樣率、每通道采樣數(shù)、輸入方式的配置，采樣最大最小值的設置。完整的體現(xiàn)了一個數(shù)據采集的功能和實際應用。圖24實時數(shù)據顯示界面 歷史數(shù)據查詢對采集數(shù)據的保存有著實際的意義，這樣便于以后訪問歷史數(shù)據，還可以實現(xiàn)數(shù)據的遠程訪問。虛擬儀器以嶄新的模式和強大的功能深入人心。 LIBVIEW是一個具有革命性的圖形化開發(fā)環(huán)境，內置信號采集，測量，分析，數(shù)據顯示等功能，優(yōu)化了傳統(tǒng)開發(fā)工具的復雜性，提供了強大功能的同時保證了系統(tǒng)的靈活性，作為測量控制軟件，在很多領域有廣泛的應用，可以發(fā)現(xiàn)LABVIEW的開發(fā)產品應用極廣，此論題就是LABVIEW在測量和控制領域當中的應用的典型，實驗表明虛擬儀器技術的開發(fā)和應用有十分重要的意義。非常清楚的表達了采集波形的動態(tài)曲線。具體程序見圖22。循環(huán)之間的同步即線程之間的同步，這可以由同步技術來實現(xiàn)。LabVIEW把線程管理、線程間的通信等復雜操作封裝了起來，因此用戶可以不用學習復雜的多線程編程就可以編寫多線程程序。為了實現(xiàn)多通道數(shù)據采集的功能，本設計的軟件部分必須實現(xiàn)信號的采集、數(shù)據的分析處理、定時存儲及實時顯示等功能。模塊(Module)實際上反映了數(shù)據(Data)與過程(Process)的抽象。系統(tǒng)軟件設計的相關技術軟件是虛擬儀器的關鍵。將切換進入采集卡的信號放大至需要的量程內。如果增加到十二位，代碼數(shù)從8增加到212=4096，這樣就可以獲得就能獲得十分精確的模擬信號數(shù)字化表示。 數(shù)據采集卡的主要性能指標1）采樣頻率采樣頻率的高低，決定了在一定時間內獲取原始信號信息的多少，為了能夠較好的再現(xiàn)原始信號，不產生波形失真，采樣率必須要足夠高才行。共模電壓的范圍關系到一個數(shù)據采集卡的性能，可以用不同的方式來消除共模電壓的影響。2）浮動信號一個不與任何地(如大地或建筑物的地)連接的電壓信號稱為浮動信號，浮動信號的每個端口都與系統(tǒng)地獨立。為了實現(xiàn)這樣的數(shù)字信號處理，可以使用應用軟件或特殊的DSP硬件來迅速而有效地分析信號。常見的直流信號有溫度、流速、壓力、應變等。模擬信號則可分為直流、時域、頻域信號。圖8 +12V穩(wěn)壓電源如下是信號調理電路。另外，某些高性能的數(shù)據采集卡自身帶有抗混疊濾波器。信號調理的通用功能如下：1）放大 微弱信號都要進行放大以提高分辨率和降低噪聲，使調理后信號的電壓范圍和A/D的電壓范圍相匹配。這種信號畸變叫做混疊。圖4模擬信號采樣圖如果對信號x(t)采集N個采樣點，那么x(t)就可以用下面這個數(shù)列表示：X={x[0]，x[l]，x[2]，x[3]，…，x[N－l]}這個數(shù)列被稱為信號x(t)的數(shù)字化顯示或者采樣顯示。數(shù)據采集時，有一些基本原理要注意，還有更多的實際的問題要解決。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有，但編程必須有的東西，例如函數(shù)、結構和連線等。目前，在以PC機為基礎的測試和工控軟件中，LabVIEW的市場普及率僅次于C++/C語言。這些軟件開發(fā)平臺提供了強大的儀器軟面板設計工具和各種數(shù)據處理工具，再加上虛擬儀器硬件廠商提供的各種硬件的驅動程序模塊，簡化了虛擬儀器的設計工作。在性能上，隨著A/D轉換技術，濾波技術和信號調理技術的發(fā)展，DAQ卡的采樣速率已達1GB/s，精度高達24位，通道數(shù)高達64個，并具有數(shù)字I/O，模擬I/O和計數(shù)器/定時器等通道。與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器設計日趨模塊化、標準化，設計工作量大大減小。計算機和儀器的密切結合是目前儀器發(fā)展的一個重要方向。虛擬儀器中應用程序將可選硬件（如GPIB，VXI，RS232，DAQ板）和可重復用庫函數(shù)等軟件結合在一起，實現(xiàn)了儀器模塊間的通信、定時與觸發(fā)。虛擬儀器 虛擬儀器的概念虛擬儀器的概念是由美國國家儀器公司（National Instruments）最先提出的[4][5]。因此，這種“監(jiān)控軟件－數(shù)據采集系統(tǒng)”構架的測控系統(tǒng)結構在很多領域都得到了廣泛的應用，并形成了一套完整的理論[1]。該系統(tǒng)具有數(shù)據同時采集、采集數(shù)據實時顯示、存儲與管理、報警記錄等功能。關鍵字：虛擬儀器；數(shù)據采集；LabVIEW緒 論 引言測控技術在現(xiàn)代科學技術、工業(yè)生產和國防科技等諸多領域中應用十分廣泛，它的現(xiàn)代化已被認為是科學技術、國防現(xiàn)代化的重要條件和明顯標志。本文重點介紹了虛擬儀器的界面，LabVIEW應用，并設計了一個基于虛擬儀器的數(shù)字化溫度測量和控制系統(tǒng)，闡述了系統(tǒng)開發(fā)過程中數(shù)據的采集和軟硬件的設計，虛擬儀器設備可以由使用者自己定義，這意味著可以自由地組合計算機平臺，硬件（包括傳統(tǒng)儀器），軟件，以及各種實現(xiàn)應用所需要的附件。虛擬儀器的核心技術思想就