【正文】 VoltageIn2基于數(shù)據(jù)采集卡的敏感元件動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng) 12 所指向的數(shù)組大小應(yīng)大于 SampleNumber 的大小。若采集卡工作在 2 通道模擬輸入模式下，則 VoltageIn1 中的元素全部代表 AD9 采集到的數(shù)據(jù)；若采集卡工作在 4 通道模擬輸入模式下，則 VoltageIn2 的第一個(gè)元素代表 AD9 采集到的數(shù)據(jù)，第二個(gè)元素代表 AD10 采集到的數(shù)據(jù)，第三個(gè)元素代表 AD9 采集到的數(shù)據(jù)，第四個(gè)元素代表AD10 采集到的數(shù)據(jù)??以此類推；若采集卡工作在 8 通道模擬輸入模式下，則VoltageIn2 的第一個(gè)元素代表 AD9 采集到的數(shù)據(jù)，第二個(gè)元素代表 AD10 采集到的數(shù)據(jù)，第三個(gè)元素代表 AD11 采集到的數(shù)據(jù)，第四個(gè)元素代表 AD12 采集到的數(shù)據(jù)，第五個(gè)元素代表 AD9 采集到的數(shù)據(jù)，??以此類推；若采集卡工作在 16 通道模擬輸入模式下，則 VoltageIn2 的第一個(gè)元素代表 AD9 采集到的數(shù)據(jù)，第二個(gè)元素代表 AD10 采集到 的數(shù)據(jù)，第三個(gè)元素代表 AD11 采集到的數(shù)據(jù)，??第八個(gè)元素代表 AD16 采集到的數(shù)據(jù)，第九個(gè)元素代表 AD9 采集到的數(shù)據(jù)，??以此類推。 VoltageIn2 為一個(gè)一維數(shù)組，其每個(gè)元素代表一個(gè)采樣點(diǎn)的電壓值。 VoltageIn1 所指向的數(shù)組大小應(yīng)大于 SampleNumber 的大小。若采集卡工作在 2 通道模擬輸入模式下，則 VoltageIn1 中的元素全部代表 AD1 采集到的數(shù)據(jù)；若采集卡工作在 4 通道模擬輸入模式下，則 VoltageIn1 的第一個(gè)元素代表 AD1 采集到的數(shù)據(jù)，第二個(gè)元素代表 AD2 采集到的數(shù)據(jù)，第三個(gè)元素代表 AD1 采集到的數(shù)據(jù)，第四個(gè)元素代表 AD2采集到的數(shù)據(jù)??以此類推；若采集卡工作在 8 通道模擬輸入模式下，則 VoltageIn1的第一個(gè)元素代表 AD1 采集到的數(shù)據(jù)，第二 個(gè)元素代表 AD2 采集到的數(shù)據(jù)，第三個(gè)元素代表 AD3 采集到的數(shù)據(jù)，第四個(gè)元素代表 AD4 采集到的數(shù)據(jù)，第五個(gè)元素代表 AD1 采集到的數(shù)據(jù)，??以此類推；若采集卡工作在 16 通道模擬輸入模式下，則 VoltageIn1 的第一個(gè)元素代表 AD1 采集到的數(shù)據(jù)，第二個(gè)元素代表 AD2 采集到的數(shù)據(jù)，第三個(gè)元素代表 AD3 采集到的數(shù)據(jù)，??第八個(gè)元素代表 AD8 采集到的數(shù)據(jù)，第九個(gè)元素代表 AD1 采集到的數(shù)據(jù)，??以此類推。 VoltageIn1 為一個(gè)一維數(shù)組，其每個(gè)元素 代表一個(gè)采樣點(diǎn)的電壓值。若函數(shù)執(zhí)行成功，返回 1；執(zhí)行失敗返回 0。最多支持同時(shí)連接基于數(shù)據(jù)采集卡的敏感元件動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng) 11 10 個(gè)設(shè)備。當(dāng)有多塊采集卡同時(shí)連接到計(jì)算機(jī)時(shí)，將按照設(shè)備連接到計(jì)算機(jī)的先后順序依次分配序號(hào) 0、 ?? 9，該序號(hào)將用于對(duì)卡進(jìn)行標(biāo)識(shí)。可通過該功能同步多塊采集卡進(jìn)行同步采集來擴(kuò)展通道數(shù)。一般情況下建議使用內(nèi)部時(shí)鐘。 int ExtTrigger：外部時(shí)鐘觸發(fā)使 能。 int ComparatorEnable：比較器使能。注：若 SampleRate大于等于 50000， PWM2時(shí)基為 24M,PWM2輸出為 16bit 循環(huán)模式；若 SampleRate 小于 50000， PWM2 時(shí)基為 2M， PWM2 輸出為 8bit 循環(huán)模式（ PWM2 的高 8 位有效）。 unsigned short PWM2： PWM2 輸出占空比設(shè)置。注：若 SampleRate大于等于 50000， PWM1時(shí)基為 24M,PWM1輸出為 16bit 循環(huán)模式；若 SampleRate 小于 50000， PWM1 時(shí)基為 2M， PWM1 輸出為 8bit 循環(huán)模式（ PWM1 的高 8 位有效）。 unsigned short PWM1： PWM1 輸出占空比設(shè)置。 DIOModal = 0， D1D8 全部為輸入模式； DIOModal = 1， D1D8 全部為輸出模式； DIOModal = 2， D1D4 為輸出模式， D5D8 為輸入模式； DIOModal = 3， D1D4 為輸入模式， D5D8 為輸出模式。若 ADPGAofChannals[i]為其他值，則自動(dòng)設(shè)置 ADPGAofChannals[i] = 1。 ADPGAofChannals 為一維 16 元素?cái)?shù)組，數(shù)組元素依次代表模擬輸入 116 通道的增益系數(shù)。若給出的 ADChannalNumber 參數(shù)值小于 4，則自動(dòng)配置為 2；若給出的 ADChannalNumber 大于 4 而小于 8，則自動(dòng)配置為 4；若給出的ADChannalNumber 大于 8 而小于 16，則自動(dòng)配置為 8；若給出的 ADChannalNumber大于 16，則自動(dòng)配置為 16。 int ADChannalNumber：模擬輸入通道數(shù)。對(duì)于 AD 而言， SampleRate 的值為總采樣率值，實(shí)際分配到每個(gè)通道上的采樣率為 SampleRate / (ADChannalNumber / 2)。參數(shù)取值范圍為 500080000，小于 5000 將被設(shè)置為 5000，大于 80000 將被設(shè)置為 80000。 int SampleRate：采樣率、刷新率等工作時(shí)鐘頻率。 MPS010602 采集卡提供的 DLL 文件中包含的函數(shù) MPS010602 提供的驅(qū)動(dòng) DLL 文件名為 ，內(nèi)部共有四個(gè)驅(qū)動(dòng)函數(shù)，分別為： （ 1） extern C int SetPara(int SampleRate, int ADChannalNumber, int *ADPGAofChannals, int DIOModal, unsigned short PWM1, unsigned short PWM2, int ComparatorEnable, int ExtTrigger,int DeviceNumber) int SetPara：函數(shù)執(zhí)行配置采集卡參數(shù)的功能。 （ 3） VC 動(dòng)態(tài)鏈接庫的分類 Visual C++支持三種 DLL，它們分別是 NonMFC DLL（非 MFC 動(dòng)態(tài)庫）、 MFC Regular DLL（ MFC 規(guī)則 DLL）、 MFC Extension DLL（ MFC 擴(kuò)展 DLL）。 一般的程序員都用過類似 MessageBox 的函數(shù)，其實(shí)它就包含在 這個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫中。 基于數(shù)據(jù)采集卡的敏感元件動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng) 9 （ 2）動(dòng)態(tài)鏈接庫隨處可見 我們?cè)?Windows 目錄下的 system32 文件夾中會(huì)看到 、 和 ， windows 的大多數(shù) API 都包含在這些 DLL 中。 對(duì)動(dòng)態(tài)鏈接庫，我們還需建立如下概念 [14]： （ 1） DLL 的編制與具體的編程語言及編譯器無關(guān) 只要遵循約定的 DLL 接口規(guī)范和調(diào)用方式，用各種語言編寫的 DLL 都可以相互調(diào)用。 //調(diào)用 dll里的函數(shù) 在 Windows 操作系統(tǒng)中使用 DLL有很多優(yōu)點(diǎn)，最主要的一 點(diǎn)是多個(gè)應(yīng)用程序、甚至是不同語言編寫的應(yīng)用程序可以共享一個(gè) DLL 文件，真正實(shí)現(xiàn)了資源“共享”，大大縮小了應(yīng)用程序的執(zhí)行代碼，更加有效的利用了內(nèi)存；使用 DLL 的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是 DLL 文件作為一個(gè)單獨(dú)的程序模塊，封裝性、獨(dú)立性好，在軟件需要升級(jí)的時(shí)候，開發(fā)人員只需要修改相應(yīng)的 DLL 文件就可以了，而且，當(dāng) DLL 中的函數(shù)改變后，只要不是參數(shù)的改變 ,程序代碼并不需要重新編譯。 //加載 dll Func=(FUNC)GetProcAddress(hDLL,FuncInDLL)。 //定義一個(gè)函數(shù)指針 FUNC Func。 DLL 可以有自己的數(shù)據(jù)段，但沒有自己的堆棧，DLL 模塊需要的堆棧內(nèi)存都是從運(yùn)行進(jìn)程的堆棧中分配出來的，使用與調(diào)用它的應(yīng)用程序相同的堆棧模式，一個(gè) DLL 在內(nèi)存中只有一個(gè)實(shí)例， DLL 實(shí)現(xiàn)了代碼封裝性， DLL 的編制與具體編程語言及編譯器無關(guān)，只要遵循約定的 DLL 接口規(guī)范和調(diào)用方式，用各種語言編寫的 DLL 都可相互調(diào)用。如果與其它 DLL之間沒有沖突，該文件通常映射到進(jìn)程虛擬空間的同一地址上。 一般來說， DLL 是一種磁盤文件，以 .dll、 .DRV、 .FON、 .SYS 和許多以 .EXE為擴(kuò)展名的系統(tǒng)文件都可以是 DLL。 動(dòng)態(tài)鏈接庫 DLL 動(dòng)態(tài)鏈接庫技術(shù) [13]是 Windows 最重要的實(shí)現(xiàn)技術(shù)之一， Windows 的許多新功能、新特性都是通過 DLL 來實(shí)現(xiàn)的。 MPS010602 的功能測(cè)試程序界面如圖 所示。 10. 若采集異常，軟件會(huì)報(bào)錯(cuò)，并自動(dòng)停止程序。 8. 可通過修改其他參數(shù)來進(jìn)行更多測(cè)試。 6. 點(diǎn)擊“數(shù)字端口輸出”相應(yīng)的狀態(tài)指示燈，可從“數(shù)字端口輸入”看到對(duì)應(yīng)的狀態(tài)改變。修改軟件下部的參數(shù)可以改變 DA 輸出的信號(hào)特征。板卡上的紅色指示燈亮起。 3. 打開范例程序中的“ MPS010602 綜合應(yīng)用程序”（需先安裝 LabVIEW 軟件）。 MPS010602 采集卡的各項(xiàng)基本功能測(cè)試： MPS010602 信號(hào)采集卡與計(jì)算機(jī)的 USB 接口連接。 ? 藍(lán)色 LED： PWM 輸出狀態(tài)指示。 基于數(shù)據(jù)采集卡的敏感元件動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng) 7 ? 紅色 LED：采集狀態(tài)指示。 MPS010602 信號(hào)采集卡信號(hào)采集卡指示燈狀態(tài)說明指示燈狀態(tài)說明指示燈狀態(tài)說明： ? 綠色 LED：系統(tǒng)自檢指示。 軟件支持：提供 Windows95/98/NT/20xx/XP 下的驅(qū)動(dòng)程序及 DLL 文件，并提供 LabVIEW 編寫的應(yīng)用軟件范例程序。 性能指標(biāo) ： USB 總線性能 ? 高速總線傳輸 ? 支持熱插拔和即插即用 模擬信號(hào)輸入 ? 模擬輸入通道： 2 路單端 （ 同步 ） ； 4 路單端、 8 路單端、 16 路單端（多路掃描） ? 輸入端口耐壓： 0V— 10V ? 輸入信號(hào)量程 0V— 10V (PGA = 1)、 0V— 5V (PGA = 2)、0V— (PGA = 4)、 0V— (PGA = 8)、 0V— (PGA = 16) ? 模擬輸入阻抗： 40K 歐姆 ? 分辨率： 12Bit(4096) ? 分辨力： （ PGA = 1） 、 （ PGA = 2） 、 （ PGA = 4） 、 （ PGA = 8） 、 （ PGA = 16） ? 最大總誤差： % ? 可編程增益： 16 ? 采樣時(shí)鐘： 5Ksps80Ksps 內(nèi)部時(shí)鐘或外部時(shí)鐘 模擬信號(hào)輸出 ? 模擬輸出通道： 4 路單端（同步） ? 模擬輸出范圍： ? 模擬輸出電流： 300 微安 ? 分辨率： 12Bit(4096) ? 非線性誤差： 177。 MPS010602 采用 高速總線接口，支持即插即用和熱插拔，是便攜式系統(tǒng)用戶的最佳選擇，可以取代傳統(tǒng)儀器與 PCI 等接口板卡。使用 MPS010602 可以將傳感器和控制器與計(jì)算機(jī)結(jié)合在一起，利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和靈活的軟件編程方式，對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析、處理、顯示與記錄，從而用低廉的成本取代多種價(jià)格昂貴的專用儀器， 并且能通過編程來獲得免費(fèi)的功能升級(jí)。 圖 MPS010602 多功能信號(hào)采集卡 MPS010602 信號(hào)采集卡是一款基于 USB 總線的多功能信號(hào)采集卡，具有 16路單端模擬信號(hào)采集、 4 路模擬信號(hào)輸出、 8 路數(shù)字信號(hào)輸入 /輸出、 2 路比較器、2 路計(jì)數(shù)器及 2 路 PWM 輸出。 第 2章 測(cè)試系統(tǒng)的原理框架和硬件簡述 測(cè)試系統(tǒng)的原理框架 USB 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的原理框圖，如圖 所示。 本文主要內(nèi)容 本文從 PTC 熱敏電阻器測(cè)試規(guī)范出發(fā)， 利用 USB 總線自供電，即插即用，速度快，穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，以計(jì)算機(jī)為核心，開發(fā)出一套完整的軟件應(yīng)用程序，給出一種基于 USB 總線的集數(shù)據(jù)采集，分析，測(cè)試為一體的 USB 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以動(dòng)態(tài)的測(cè)量 PTC 熱敏電阻在不同溫度下的阻值變化情況。在測(cè)量的過程中，只需要提前設(shè)置好測(cè)量參數(shù)，比如測(cè)試頻率、溫度、電壓等參數(shù)，余下的測(cè)量工作可由該系統(tǒng)自動(dòng)完成并直觀的將動(dòng)態(tài)曲線圖顯示在計(jì)算機(jī)界面上。 [12] 目前，國內(nèi)外 USB數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)均處在高速發(fā) 展的階段。我們現(xiàn)在通常使用數(shù)據(jù) 采基于數(shù)據(jù)采集卡的敏感元件動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng) 3 集板卡來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，它是通過內(nèi)置接口實(shí)現(xiàn) PC 機(jī)與外界的通信的，這種內(nèi)置式接口會(huì)受到計(jì)算機(jī)內(nèi)部高頻信號(hào)的干擾，從而使采集的頻率和準(zhǔn)確度受到影響，另外，計(jì)算機(jī)的資源空間有限，這種內(nèi)置式采集會(huì)占據(jù)一定的資源，造成資源配置沖突，這些缺點(diǎn)使得數(shù)據(jù)采集板卡的應(yīng)用受到了一定的限制。不同的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)針對(duì)不同的需求而設(shè)計(jì)，但是分析方法和目的卻是相同的。數(shù)據(jù)采集的目的就是為了測(cè)量各種物理現(xiàn)象，從而將這些物理現(xiàn)象所產(chǎn)生的各種動(dòng)態(tài)變化直觀的展現(xiàn)在我們眼前。 數(shù)據(jù)采集的 背景 和意義 數(shù)據(jù)采集是指從傳感器或其他待測(cè)模擬和數(shù)字被 測(cè)單元中自動(dòng)采集信息的一