【正文】 寬、增量小的模擬輸出應(yīng)用，需要有高分辨率的電壓輸出。輸出分辨率——輸出分辨率與輸入分辨率相似，它是產(chǎn)生模擬輸出的數(shù)字碼的位數(shù)。轉(zhuǎn)換速率——轉(zhuǎn)換速率是指數(shù)模轉(zhuǎn)換器所產(chǎn)生的輸出信號的最大變化速率。穩(wěn)定時間——穩(wěn)定時間是指輸出達到規(guī)定精度時所需要的時間。2　 模擬輸出模擬輸出用來為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供激勵源。輸入范圍——輸入范圍是ADC可以量化的最小和最大電壓。分辨率越高，信號范圍被分割成的區(qū)間數(shù)目越多，因此，能探測到的電壓變量就越小。一個高采樣速率可以在給定時間下采集更多數(shù)據(jù)，因此能更好地反映原始信號。對于差分輸入，每一個輸入信號都有自有的基準地線；由于共模噪聲可以被導(dǎo)線所消除，從而減小了噪聲誤差。通道數(shù)——對于采用單端和差分兩種輸入方式的設(shè)備，模擬輸入通道數(shù)可以分為單端輸入通道數(shù)和差分輸入通道數(shù)。數(shù)據(jù)采集卡的功能包括模擬輸入、模擬輸出、數(shù)字I/O、觸發(fā)采集和定時I/O。通常情況下數(shù)據(jù)采集設(shè)備是一個數(shù)據(jù)采集卡，與計算機的連接可以采用多種方式。信號調(diào)理的方法主要包括放大、衰弱、隔離、多路復(fù)用、濾波、激勵和數(shù)字信號調(diào)理等。對同一個信號可以采用多種測量角度。[7]傳感器和變換器數(shù)據(jù)采集設(shè)備信號調(diào)理PC機軟件圖28 典型的基于PC的DAQ系統(tǒng)（1）傳感器和變換器 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的中的傳感器和變換器的主要功能是將系統(tǒng)外部的各種類型的物理量轉(zhuǎn)換為電信號，供數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行采集和處理。[9]對于基于計算機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來說，所采集的數(shù)據(jù)信號一般為電信號（如電壓、電流等），所能處理的信號一般為數(shù)字信號，所以需要將外部的模擬物理量轉(zhuǎn)換為以電信號表示的數(shù)字量后交分析程序處理，這一轉(zhuǎn)換過程稱為模擬輸入；而有時系統(tǒng)需要向外部提供激勵，所以有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也提供模擬輸出功能，將內(nèi)部的數(shù)字激勵信號轉(zhuǎn)換為模擬輸出信號。一個通用DAQ測量系統(tǒng)其主要的測量任務(wù)實質(zhì)上是由安裝在計算機上的軟件完成的，而DAQ硬件知識將輸入信號轉(zhuǎn)換成計算機所能操作的數(shù)字信號。當用它指向數(shù)值或者字符量時，它會自動變成標簽工具v 位置、尺寸、選擇工具，用來選取對象，改變對象的位置和大小v 標簽工具，用于輸入標簽文本或者創(chuàng)建標簽v 連線工具，用于在后面板中連接兩個對象的數(shù)據(jù)端口，當用連線工具接近對象時，會顯示出其數(shù)據(jù)端口以供連線之用。圖27 工具選板 工具選板中各種不同工具的圖標及其相應(yīng)的功能如下：v 自動/手動選擇切換，當按下自動選擇按鈕，鼠標經(jīng)過前、后面板上的對象時，系統(tǒng)會自動選擇工具選板中相應(yīng)的工具，方便用戶操作。利用工具選板可以創(chuàng)建、修改LabVIEW中的對象，并對程序進行調(diào)試。LabVIEW將記住工具選板的位置和大小，因此當LabVIEW重啟時選板的位置和大小保持不變。 如果自動工具選擇已打開，當光標移動到前面板或程序框圖的對象上時，LabVIEW將自動從工具選板上選擇相應(yīng)的工具。光標對應(yīng)于選板上所選擇的工具圖標。圖26 框圖工具欄框圖工具欄中與前面板工具欄不同部分的按鈕用途如下：v 高亮顯示執(zhí)行過程：單擊該按鈕，變?yōu)楹?，VI運行時變慢，并可觀察到數(shù)據(jù)流在框圖中的流動過程，對初學(xué)者理解數(shù)據(jù)流運行方式尤為有用v 保存連線值：單擊后變?yōu)?，可使VI運行后為各條連線上的數(shù)據(jù)保留值，可用探針直接觀察數(shù)據(jù)值v 單步進入：調(diào)試時使程序單步進入循環(huán)或子VIv 單步通過：調(diào)試時程序單步執(zhí)行完整個循環(huán)或子VIv 單步退出：單步進入某循環(huán)或者自VI后，單擊此按鈕可使程序執(zhí)行完該循環(huán)或者子VI剩下的部分并跳出[7] 工具選板 在前面板和程序框圖中都可以看到工具選板。圖25 前面板工具欄 其中各個按鈕的主要用途如下：v 運行：單擊可運行當前VI，運行中該按鈕變?yōu)?，如果該按鈕變?yōu)?，表示當前VI中存在錯誤，無法運行，單擊該按鈕即可彈出對話框顯示錯誤原因。（2）控件介紹 新式、系統(tǒng)、經(jīng)典分別為不同風(fēng)格的控件子選板，其包含的控件功能是相同的，以新式子選板為例，其下一級子選板及用途有：v 數(shù)值：數(shù)值型控件，如編輯框、滑動條、進度條、表盤等v 布爾：布爾型控件，如按鈕、開關(guān)、LED等v 字符串與路徑：字符串和路徑控件v 數(shù)組、矩陣與簇：復(fù)合型控件，如數(shù)組、矩陣和簇v 修飾：各種修飾控件，如線條、箭頭、形狀、標簽等，這類控件的特點只是作為前面板裝飾用，無對應(yīng)的框圖子程序 函數(shù)選板 鼠標右鍵單擊框圖的空白區(qū)域，彈出的函數(shù)選板如圖24所示，本系統(tǒng)所用的各個子選板及其用途如下：圖24 函數(shù)選板（1）整體布局v 測量I/O：提供與測量I/O相關(guān)的各種函數(shù)v 儀器I/O：提供與儀器I/O相關(guān)的各種函數(shù)v 數(shù)學(xué)：提供大量常用數(shù)學(xué)函數(shù)v 信號處理：信號處理相關(guān)函數(shù)v 數(shù)據(jù)通信：各種網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)函數(shù)和進程同步函數(shù)v 互聯(lián)接口：各種與外部代碼調(diào)用、.NET支持、ActiveX支持、注冊表讀寫、版本控制、端口讀寫、輸入設(shè)備控制等相關(guān)的接口函數(shù)v Express（特快通道）：包含了一些最常用的函數(shù)和程序框架選擇“選擇VI...”項可以從磁盤上讀取一個子VI并添加到當前框圖中。圖22 前面板和框圖編輯窗口 控件選板 在前面板進行編程的時候，用鼠標右鍵單擊前面板的空白區(qū)域，所彈出的控件選板如圖23所示，本系統(tǒng)所用的各個子選板及其用途如下。右側(cè)的資源向?qū)Э騼?nèi)列出了常用資源（如系統(tǒng)幫助、范例、網(wǎng)絡(luò)資源）以及對LabVIEW新特性的介紹，這些都是學(xué)習(xí)和使用LabVIEW的絕佳幫手，特別是其中的“查找范例...”項，提供了豐富的編程實例，幾乎所有的常用功能都可以從中找到例子。 LabVIEW編程環(huán)境 啟動界面 ，雙擊桌面圖標或單擊開始菜單的對應(yīng)項，其啟動界面如圖21所示。（7） LabVIEW內(nèi)建了600多個分析函數(shù)，用于數(shù)據(jù)分析和信號處理。（5） 通過應(yīng)用程序生成器可以輕松地發(fā)布EXE、動態(tài)鏈接庫或安裝包。（3） 由于采用數(shù)據(jù)流模型，它實現(xiàn)了自動的多線程，從而能充分利用處理器尤其是多處理器的處理能力。（2） 內(nèi)建的編輯器在用戶編寫程序的同時就在后臺自動完成了編譯。通常，使用LabVIEW開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的速度和比使用其他編程語言快410倍。最后將這些控件或VI模塊連接起來即可完成儀器設(shè)計。開發(fā)者可以通過各種交互式控件、對話框、菜單及函數(shù)模塊進行編程。這些工具都是向?qū)降墓ぞ?，用戶只需要一步步按照提示就可以實現(xiàn)儀器的連接和參數(shù)的設(shè)置[6]。LabVIEW的核心概念是“軟件即是儀器”，即虛擬儀器上網(wǎng)概念。前面板上的每一個控件對應(yīng)于程序框圖中的一個對象，當數(shù)據(jù)“流向”該控件時，控件就會根據(jù)自己的特性以一定的方式顯示數(shù)據(jù)，例如開關(guān)、數(shù)字或圖形。這就是圖形化源代碼，又稱G（Graphics)代碼。用戶界面在LabVIEW中被稱為前面板。它用圖標表示函數(shù)，用連線表示數(shù)據(jù)流向。第二章 LabVIEW軟件介紹 LabVIEW簡介 LabVIEW概述LabVIEW是（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一種用圖表代替文本行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語言。. 論文的主要內(nèi)容本文主要研究基于LabVIEW和數(shù)據(jù)采集卡的船舶機艙監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括了用戶登錄、開關(guān)量采集和模擬量采集三部分，其中模擬量采集部分有包括了溫度采集、壓力采集、電壓采集等幾部分?？刂茖用娴母鞣N控制器通過現(xiàn)場總線接口與現(xiàn)場總線的智能設(shè)備相連，通過以太網(wǎng)接口與信息層進行數(shù)據(jù)交互。管理網(wǎng)一般采用TCP/IP協(xié)議和以太網(wǎng)。相關(guān)產(chǎn)品如挪威Kongsberg公司的主機遙控系統(tǒng)提供整套的控制系統(tǒng)和解決方案，能夠滿足無人機艙的監(jiān)控要求。國外主機監(jiān)測報警正向更高層次的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化方向發(fā)展。目前，先進船舶上的機艙自動監(jiān)控系統(tǒng)大多采用的是多微機分層監(jiān)控系統(tǒng)，這種監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)屬于典型的集散式監(jiān)控系統(tǒng)(DCS) ，一般采用三層結(jié)構(gòu):下層有若干個分站構(gòu)成，中間層作為數(shù)據(jù)通信站和顯示報警處理單元，上層由信息管理單元和數(shù)據(jù)分析單元等組成。雖然現(xiàn)在船舶機艙監(jiān)控系統(tǒng)已發(fā)展到了即現(xiàn)場總線式全分布式系統(tǒng)(簡稱FCS)，其中有較強實力和影響的有：FoudationFieldbus ( FF ) 、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dup line等,它們具有各自的特色,并在不同應(yīng)用領(lǐng)域形成了自己的優(yōu)勢，但至今尚未形成完整統(tǒng)一的國際標準。因此把LabVIEW和數(shù)據(jù)采集卡相結(jié)合應(yīng)用到船舶機艙監(jiān)測系統(tǒng)具有很好的應(yīng)用價值。LabVIEW是一個工業(yè)標準的圖形化開發(fā)環(huán)境，它結(jié)合了圖形化編程方式的高性能與靈活性，以及專為測試測量與自動化控制應(yīng)用設(shè)計的高端性能與配置功能，能為數(shù)據(jù)采集、儀器控制、測量分析與數(shù)據(jù)顯示等各種應(yīng)用提供必要地開發(fā)工具[3]。最初的機艙自動化報警系統(tǒng)主要由繼電器和報道提邏輯電路組成，現(xiàn)在已經(jīng)不適合機艙自動化的發(fā)展要求了[2]。該系統(tǒng)工作的可靠性直接影響到船舶的安全航行。s advanced level. Main Engine Room Monitoring System For the adjuvant to the unit op