【正文】 集方法及實例 (2) 單端連接方式：所有信號都參考一個公共參考點，即儀器放大器的負極，單端連接方式較差分連接方式多出一倍的檢測通道。當輸入信號復合下列條件時，使用單端連接方式：高電平信號 (如大于 1V)；信號電纜比較短 (通常小于 5m)或有屏蔽，環(huán)境無噪聲；所有信號可以共享一個公共參考點。單端連接方式又分為參考單端 RSE和非參考單端 NRSE。 參考單端 RSE：用于測試浮動信號，把信號參考點與儀器模擬輸入地連接起來，如圖 。 非參考單端 NRSE：用于測試接地信號，所有輸入信號均已經(jīng)接地了，所以信號參考點不需要再接地，如圖 。 第七章虛擬儀器系統(tǒng) 基于 LabVIEW的數(shù)據(jù)采集方法及實例 圖 參考單端 RSE連接方式 圖 非參考單端 NRSE連接方式 第七章虛擬儀器系統(tǒng) 基于 LabVIEW的數(shù)據(jù)采集方法及實例 二 . 基于 LabVIEW的數(shù)據(jù)采集程序構(gòu)建方式 (目前最新版為 )開發(fā)環(huán)境安裝時，會自動安裝 NI，包含兩個驅(qū)動程序 ——傳統(tǒng) NIQAQ和 NIQAQmx，它們各自有單獨的應用程序編程接口 API，方便有不同的硬件和軟件設(shè)置方法，形成了兩套獨立的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) (NI公司建議盡量使用 NIQAQmx)。 下面簡單介紹在 LabVIEW中，信號采集程序的三種基本構(gòu)建方式。本小節(jié)所采集的信號均為標準的 50Hz，幅值為 1V的正弦信號。 第七章虛擬儀器系統(tǒng) 數(shù)組運 算 五 . 邏輯運算 邏輯運算也是對數(shù)組元素的運算。 MATLAB語言提供的邏輯運算符有三個，邏輯運算符如表所示。 運算符 含 義 amp。 邏輯與 | 邏輯或 ~ 邏輯非 第七章虛擬儀器系統(tǒng) 基于 LabVIEW的數(shù)據(jù)采集方法及實例 (1) 直接從 Functions→Input 中調(diào)取信號采集助手 DAQ Assistant，可以很快構(gòu)建一個簡單采集程序，如圖 。 (a) 程序框圖 (b) 前面板 圖 信號采集助手構(gòu)建數(shù)據(jù)采集程序 第七章虛擬儀器系統(tǒng) 基于 LabVIEW的數(shù)據(jù)采集方法及實例 (2) 從 Functions→All Functions→NI Measurements→DAQmx 里選取DAQmx Start ， DAQmx Read DAQmx Stop 采集程序，如圖 。 (a) 程序框圖 (b) 前面板 圖 NIDAQmx函數(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)采集程序 第七章虛擬儀器系統(tǒng) 基于 LabVIEW的數(shù)據(jù)采集方法及實例 (3) 采用傳統(tǒng)的 NIDAQ 構(gòu)建采集程序，要輸入：設(shè)備號、通道號、采樣數(shù)、采樣率，如圖 。 (a) 程序框圖 (b) 前面板 圖 傳統(tǒng)的 NIDAQ構(gòu)建數(shù)據(jù)采集程序 第七章虛擬儀器系統(tǒng) 基于 LabVIEW的數(shù)據(jù)采集方法及實例 三 . 基于 LabVIEW的數(shù)據(jù)采集實例 1. 連續(xù)信號采集及頻譜分析實例 1) 硬件設(shè)置 采用 DAQmx物理通道。打開 MAX在 Devices and InterfacesNIDAQmx devices PCI6036E―Dev1‖項上彈出菜單，在“ selftest has tested ‖之后選擇“ test‖進行設(shè)置： 系統(tǒng)自動把設(shè)備號 Device=1； 模擬輸入 AI: 范圍 –10V～ +10V 輸入模式 Mode=continue 輸入圖形： Input configuration=Differential(差分 ) 采樣率： rate=1000 采樣點： samples to read=1000 第七章虛擬儀器系統(tǒng) 基于 LabVIEW的數(shù)據(jù)采集方法及實例 2) 程序設(shè)計 按圖 ，并參考圖中的顯示進行采樣參數(shù)設(shè)置；按圖 。 圖 信號采集存儲與傳輸程序前面板 第七章虛擬儀器系統(tǒng) 基于 LabVIEW的數(shù)據(jù)采集方法及實例 圖 信號采集存儲與傳輸程序框圖 第七章虛擬儀器系統(tǒng) 基于 LabVIEW的數(shù)據(jù)采集方法及實例 程序中用到 All FunctionsCommunicationDataSocket函數(shù)子模板中的DataSocket Open 、 DataSockoet Write 和 DataSocket Close ； All FunctionFiles I/O函數(shù)子模板中的 Write To Spreadsheet ； All FunctionAnalyseSignal PressingFreqency Domain子模板中的自功率譜 Auto Power AnalyseSignal PressingWindows(漢寧窗 )進行頻譜分析 。 另外 ， 本程序中采用的是 FunctionsInput子模板中采集助手 DAQ Assistant， 對于初步涉及到 DAQ的學者能更方便 。 在整個程序運行前 ， 必須先打開數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)器 DataSocket Server 進行網(wǎng)絡(luò)連接 ， 在服務(wù)器端設(shè)置的電荷放大器增益參數(shù)和采樣率參數(shù)對后面信號分析都是必不可少的 ， 因此這兩個參數(shù)要和采樣信號一起傳輸 。 第七章虛擬儀器系統(tǒng) 基于 LabVIEW的數(shù)據(jù)采集方法及實例 2. 定時采集信號并記錄存盤實例 1) 說明 定時采集并記錄數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)記錄最普遍的情況，當我們長期監(jiān)測一個連續(xù)運行的對象時，往往需要按照一定的時間間隔對被監(jiān)測對象的運行情況進行記錄，并按一定的時間周期生成報表，在這種情況下觸發(fā)數(shù)據(jù)記錄的條件就是時間，每到一定的時刻就進行一次數(shù)據(jù)記錄。本例就是一個定時采集并進行記錄的示例，每到用戶設(shè)定的時間間隔就輸出一個 True值到后面的 Case結(jié)構(gòu)，觸發(fā)數(shù)據(jù)采集并記錄的模塊。輸入的“間隔小時數(shù)”不為零時，到整點計時；否則，在當前時間分鐘數(shù)能整除“間隔分鐘數(shù)”時計時。 第七章虛擬儀器系統(tǒng) 基于 LabVIEW的數(shù)據(jù)采集方法及實例 2) 程序設(shè)計 程序中的 All FunctionsStringString/Number conversionDecimal String To Number 函數(shù)將系統(tǒng)時間字符串中的小時和分鐘數(shù)值字符轉(zhuǎn)換為十進制整形數(shù)，通過檢查這個數(shù)能否整除設(shè)定的時間間隔來判斷是否計時。 All FunctionsNI Measurements DAQmx Data AcqusitionDAQmx start 函數(shù)已經(jīng)將任務(wù)打開，處于等待狀態(tài)，時間一到，任務(wù)就進入 Case結(jié)構(gòu)中的 DAQmx ，同時 Write To Spreadsheet 開始記錄。記錄完畢等待下一個采集并記錄時刻的到達。 按圖 ，并參考圖中的顯示進行采樣參數(shù)設(shè)置；按圖 、圖 。 第七章虛擬儀器系統(tǒng) 基于 LabVIEW的數(shù)據(jù)采集方法及實例 圖 定時采集信號并記錄存盤程序前面板 第七章虛擬儀器系統(tǒng) 基于 LabVIEW的數(shù)據(jù)采集方法及實例 圖 定時采集信號并記錄存盤程序框圖 (一 ) 第七章虛擬儀器系統(tǒng) 基于 LabVIEW的數(shù)據(jù)采集方法及實例 圖 定時采集信號并記錄存盤程序框圖 (二 ) 第七章虛擬儀器系統(tǒng) 本 章 小 結(jié) (1) 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、測量和自動化的應用。 (2) 虛擬儀器具有功能定義自由、儀器開放靈活、檢測效果更好、精度更高、數(shù)據(jù)表達更方便、開發(fā)費用更低、技術(shù)更新更快等優(yōu)點。 (3) 虛擬儀器除了測控對象、信號調(diào)理器外，其內(nèi)部主要由三大功能模塊構(gòu)成：信號的采集與控制、信號分析與處理、結(jié)果的表達與輸出。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兩部分。虛擬儀器系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)包括儀器 I/O接口軟件、儀器驅(qū)動程序和應用軟件三部分。 (4) LabVIEW是最具代表性的圖形化虛擬儀器開發(fā)平臺?？梢詫崿F(xiàn)從數(shù)據(jù)采集設(shè)備中采集數(shù)據(jù)、儀器通信和控制、從傳感器中采集數(shù)據(jù)、處理和分析測量數(shù)據(jù)、設(shè)計圖形化用戶界面、將測量數(shù)據(jù)保存在文件中等功能。 第七章虛擬儀器系統(tǒng) 習題與思考題 71 查閱文獻資料，闡述虛擬儀器的發(fā)展歷程與未來發(fā)展趨勢。 72 虛擬儀器有哪些特點？ 73 簡述虛擬儀器的硬件與軟件結(jié)構(gòu)。 74 上機練習，熟悉 LabVIEW虛擬儀器開發(fā)平臺。 75 實現(xiàn)一種基于 LabVIEW的連續(xù)信號數(shù)據(jù)采集實用程序。