【正文】 輸入端與一個(gè)模擬入通道相連接。圖 15八通道差分測(cè)量系統(tǒng)2）參考地單端測(cè)量系統(tǒng)(RSE)一個(gè)RSE測(cè)量系統(tǒng)，也叫做接地測(cè)量系統(tǒng)，被測(cè)信號(hào)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(gè)數(shù)據(jù)通道，如果所有的數(shù)據(jù)通道都輪流使用同一個(gè)放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，要比每個(gè)通道單獨(dú)使用各自的經(jīng)濟(jì)的多，但這僅適用于對(duì)時(shí)間不是很重要的場(chǎng)合。一般最好能夠使進(jìn)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(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)虛擬儀器的軟件系統(tǒng)時(shí)，需要考慮眾多因素，如硬件需求、計(jì)算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)；軟件是否建立在開放的結(jié)構(gòu)上，是否需要編程經(jīng)驗(yàn)？利用此軟件程序是否能在不同的計(jì)算機(jī)平臺(tái)上移植?將來能否方便的擴(kuò)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(shù)語和面向?qū)崿F(xiàn)的術(shù)語兩者結(jié)合起來。實(shí)際上，信號(hào)采集、定時(shí)存儲(chǔ)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(jī)制，使得各個(gè)功能模塊能夠有條不紊的運(yùn)行。多線程的優(yōu)點(diǎn)：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(jì)算機(jī)上的執(zhí)行速度 多線程技術(shù)在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為了實(shí)現(xiàn)采集、顯示、查詢、報(bào)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(gè)工作線程：一個(gè)是采樣工作線程，專門負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)；一個(gè)是數(shù)據(jù)報(bào)警和系統(tǒng)其他功能線程，負(fù)責(zé)定時(shí)把緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)存盤。系統(tǒng)具體應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)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(shè)計(jì)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(shè)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(shè)置。完整的體現(xiàn)了一個(gè)數(shù)據(jù)采集的功能和實(shí)際應(yīng)用。圖24實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示界面 歷史數(shù)據(jù)查詢對(duì)采集數(shù)據(jù)的保存有著實(shí)際的意義，這樣便于以后訪問歷史數(shù)據(jù)，還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程訪問。虛擬儀器以嶄新的模式和強(qiáng)大的功能深入人心。 LIBVIEW是一個(gè)具有革命性的圖形化開發(fā)環(huán)境，內(nèi)置信號(hào)采集，測(cè)量，分析，數(shù)據(jù)顯示等功能，優(yōu)化了傳統(tǒng)開發(fā)工具的復(fù)雜性，提供了強(qiáng)大功能的同時(shí)保證了系統(tǒng)的靈活性，作為測(cè)量控制軟件，在很多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn)LABVIEW的開發(fā)產(chǎn)品應(yīng)用極廣，此論題就是LABVIEW在測(cè)量和控制領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用的典型，實(shí)驗(yàn)表明虛擬儀器技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用有十分重要的意義。非常清楚的表達(dá)了采集波形的動(dòng)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(shù)來實(shí)現(xiàn)。LabVIEW把線程管理、線程間的通信等復(fù)雜操作封裝了起來，因此用戶可以不用學(xué)習(xí)復(fù)雜的多線程編程就可以編寫多線程程序。為了實(shí)現(xiàn)多通道數(shù)據(jù)采集的功能，本設(shè)計(jì)的軟件部分必須實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集、數(shù)據(jù)的分析處理、定時(shí)存儲(chǔ)及實(shí)時(shí)顯示等功能。模塊(Module)實(shí)際上反映了數(shù)據(jù)(Data)與過程(Process)的抽象。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)軟件是虛擬儀器的關(guān)鍵。將切換進(jìn)入采集卡的信號(hào)放大至需要的量程內(nèi)。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(hào)數(shù)字化表示。 數(shù)據(jù)采集卡的主要性能指標(biāo)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。共模電壓的范圍關(guān)系到一個(gè)數(shù)據(jù)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(dòng)信號(hào)一個(gè)不與任何地(如大地或建筑物的地)連接的電壓信號(hào)稱為浮動(dòng)信號(hào)，浮動(dòng)信號(hào)的每個(gè)端口都與系統(tǒng)地獨(dú)立。為了實(shí)現(xiàn)這樣的數(shù)字信號(hào)處理，可以使用應(yīng)用軟件或特殊的DSP硬件來迅速而有效地分析信號(hào)。常見的直流信號(hào)有溫度、流速、壓力、應(yīng)變等。模擬信號(hào)則可分為直流、時(shí)域、頻域信號(hào)。圖8 +12V穩(wěn)壓電源如下是信號(hào)調(diào)理電路。另外，某些高性能的數(shù)據(jù)采集卡自身帶有抗混疊濾波器。信號(hào)調(diào)理的通用功能如下：1）放大 微弱信號(hào)都要進(jìn)行放大以提高分辨率和降低噪聲，使調(diào)理后信號(hào)的電壓范圍和A/D的電壓范圍相匹配。這種信號(hào)畸變叫做混疊。圖4模擬信號(hào)采樣圖如果對(duì)信號(hào)x(t)采集N個(gè)采樣點(diǎn)，那么x(t)就可以用下面這個(gè)數(shù)列表示：X={x[0]，x[l]，x[2]，x[3]，…，x[N－l]}這個(gè)數(shù)列被稱為信號(hào)x(t)的數(shù)字化顯示或者采樣顯示。數(shù)據(jù)采集時(shí)，有一些基本原理要注意，還有更多的實(shí)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(jié)構(gòu)和連線等。目前，在以PC機(jī)為基礎(chǔ)的測(cè)試和工控軟件中，LabVIEW的市場(chǎng)普及率僅次于C++/C語言。這些軟件開發(fā)平臺(tái)提供了強(qiáng)大的儀器軟面板設(shè)計(jì)工具和各種數(shù)據(jù)處理工具，再加上虛擬儀器硬件廠商提供的各種硬件的驅(qū)動(dòng)程序模塊，簡化了虛擬儀器的設(shè)計(jì)工作。在性能上，隨著A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)，濾波技術(shù)和信號(hào)調(diào)理技術(shù)的發(fā)展，DAQ卡的采樣速率已達(dá)1GB/s，精度高達(dá)24位，通道數(shù)高達(dá)64個(gè)，并具有數(shù)字I/O，模擬I/O和計(jì)數(shù)器/定時(shí)器等通道。與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器設(shè)計(jì)日趨模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)工作量大大減小。計(jì)算機(jī)和儀器的密切結(jié)合是目前儀器發(fā)展的一個(gè)重要方向。虛擬儀器中應(yīng)用程序?qū)⒖蛇x硬件（如GPIB，VXI，RS232，DAQ板）和可重復(fù)用庫函數(shù)等軟件結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了儀器模塊間的通信、定時(shí)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(jù)采集系統(tǒng)”構(gòu)架的測(cè)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，并形成了一套完整的理論[1]。該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)同時(shí)采集、采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、存儲(chǔ)與管理、報(bào)警記錄等功能。關(guān)鍵字：虛擬儀器；數(shù)據(jù)采集；LabVIEW緒 論 引言測(cè)控技術(shù)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)和國防科技等諸多領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛，它的現(xiàn)代化已被認(rèn)為是科學(xué)技術(shù)、國防現(xiàn)代化的重要條件和明顯標(biāo)志。本文重點(diǎn)介紹了虛擬儀器的界面，LabVIEW應(yīng)用，并設(shè)計(jì)了一個(gè)基于虛擬儀器的數(shù)字化溫度測(cè)量和控制系統(tǒng)，闡述了系統(tǒng)開發(fā)過程中數(shù)據(jù)的采集和軟硬件的設(shè)計(jì)，虛擬儀器設(shè)備可以由使用者自己定義，這意味著可以自由地組合計(jì)算機(jī)平臺(tái)，硬件（包括傳統(tǒng)儀器），軟件，以及各種實(shí)現(xiàn)應(yīng)用所需要的附件。虛擬儀器的核心技術(shù)思想就