labview與數(shù)據(jù)采集-powerpointpres-展示頁(yè)
2025-03-18 23:49本頁(yè)面
【正文】 測(cè)量系統(tǒng)分類 參考地單端 測(cè)量系統(tǒng) 所有信號(hào)均使用同一個(gè)參考電壓或接地電壓，也稱為接地測(cè)量系統(tǒng)。 需要注意 ，若輸入共模電壓超過(guò)允許范圍，將會(huì)降低測(cè)量系統(tǒng)的共模抑制比。具有儀器放大器（ Instrumentation Amplifier）的數(shù)據(jù)采集設(shè)備可配置成差分測(cè)量系統(tǒng)。一些常見的浮動(dòng)信號(hào)源有電池、熱電偶、變壓器和隔離放大器等。最常見的接地信號(hào)源是通過(guò)墻上的接地引出線接入建筑物地的設(shè)備，如信號(hào)發(fā)生器和電源。 接 地 信 號(hào) 浮 動(dòng) 信 號(hào)接地信號(hào) ：就是以系統(tǒng)地（如建筑物的地）為參考點(diǎn)的信號(hào)，也稱參考信號(hào)。模擬信號(hào)可分為直流、時(shí)域、頻域信號(hào)，如下圖所示。 信號(hào)分類 ? 在數(shù)據(jù)采集應(yīng)用領(lǐng)域，常將被測(cè)信號(hào)分為數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)（也稱連續(xù)時(shí)間信號(hào)）。 ? 量化誤差的最大值為 q，它是一種原理性誤差，只能減小而不能完全消除。量化單位定義為量化器滿量程電壓 FSR（ Full Scale Range）與 2n的比值，用 q表示，有 ： 2 nFS Rq ?式中， n為量化器的位數(shù)，也就是采集卡的采樣位數(shù)。這一過(guò)程稱為“量化過(guò)程”，簡(jiǎn)稱“量化”。 量化 為了能用計(jì)算機(jī)處理信號(hào)，須將采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，也就是將采樣信號(hào)的幅值用二進(jìn)制碼來(lái)表示，由于二進(jìn)制碼的位數(shù)是有限的，只能代表有限個(gè)信號(hào)的電平，故在編碼之前，首先要對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行“量化”。其次，應(yīng)使采樣頻率 fs大于帶限信號(hào)最高頻率 fh的 2倍，即 fs2fh。為此，對(duì)不滿足此要求的信號(hào)，在采樣之前，使其先通過(guò)模擬低通濾波器濾除高頻成分，使其成為帶限信號(hào)。而 300Hz， 375Hz和 400Hz的信號(hào)頻率都大于fs/2，故離散信號(hào)重構(gòu)原信號(hào)時(shí)形成了頻率不同于原信號(hào)頻率的信號(hào)，即混疊（ aliasing）干擾。 模擬信號(hào)的數(shù)字化處理 ? 數(shù)據(jù)采集的核心過(guò)程就是將連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字信號(hào) ? 采樣點(diǎn)太多，會(huì)占用大量?jī)?nèi)存單元；采樣點(diǎn)太少，會(huì)使模擬信號(hào)的某些信息被丟失，出現(xiàn)失真現(xiàn)象 混疊干擾 圖中采樣頻率 500Hz， 5個(gè)正弦波的頻率分別為 100Hz，200Hz， 300Hz， 375Hz和 400 Hz。與此同時(shí)，將計(jì)算得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示或打印，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)某些物理量的監(jiān)視，其中一部分?jǐn)?shù)據(jù)還將被生產(chǎn)過(guò)程中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)用來(lái)控制某些物理量。利用它，設(shè)計(jì)者可以像搭積木一樣輕松組建一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)和構(gòu)造自己的儀器面板，而無(wú)需進(jìn)行任何繁瑣的計(jì)算機(jī)代碼的編寫。 虛擬儀器的構(gòu)成 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較 ? 獨(dú)立式傳統(tǒng)儀器的基本框架類似于基于 PC 機(jī)的虛擬儀器 ? 根本區(qū)別在于兩者不同的 靈活性 ，用戶是否能夠根據(jù)各自不同的需求對(duì)其進(jìn)行修改和擴(kuò)展 虛擬儀器的特點(diǎn) ? 軟件是虛擬儀器的核心 ? 性價(jià)比高 ? 縮小了儀器廠商與用戶之間的距離 ? 具有良好的人機(jī)界面 ? 具有方便、靈活的互聯(lián) ? 可靠性高 ? 具有開放性、模塊化、可重復(fù)使用及互換性等特點(diǎn) ? 維護(hù)、維修方便 什么是 LabVIEW ? LabVIEW是美國(guó) NI（ National Instrument）公司推出的一種基于 G語(yǔ)言（ Graphics Language，圖形化編程語(yǔ)言）的虛擬儀器軟件開發(fā)工具。簡(jiǎn)而言之，虛擬儀器就是在開放架構(gòu)的基礎(chǔ)上創(chuàng)建用戶自定義的測(cè)試系統(tǒng)。LabVIEW與數(shù)據(jù)采集 顧永剛 內(nèi)容與安排 ? 虛擬儀器與 LabVIEW簡(jiǎn)介 ? 數(shù)據(jù)采集的相關(guān)介紹 ? LabVIEW中的數(shù)據(jù)采集 ? LabVIEW中數(shù)據(jù)采集的擴(kuò)展應(yīng)用 ? 介紹若干實(shí)例 第一部分 虛擬儀器簡(jiǎn)介 NI公司于 20世紀(jì) 70年代中期提出了虛擬儀器的概念。虛擬儀器是在以通用計(jì)算機(jī)為核心的硬件平臺(tái)上，由用戶設(shè)計(jì)定義，具有虛擬面板，測(cè)試功能由測(cè)試軟件實(shí)現(xiàn)的一種 計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng) ，是計(jì)算機(jī)技術(shù)與儀器技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，核心是軟件技術(shù)。虛擬儀器大大突破了傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、存儲(chǔ)等方面的限制，是一個(gè)測(cè)試和自動(dòng)化系統(tǒng)的高性能、低成本運(yùn)載平臺(tái)。 ? LabVIEW為虛擬儀器設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)便捷、輕松的設(shè)計(jì)環(huán)境。 LabVIEW的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn) ? 圖形化編程方式 ? 提供豐富的數(shù)據(jù)采集、分析及存儲(chǔ)的庫(kù)函數(shù) ? 即提供傳統(tǒng)的程序調(diào)試手段，同時(shí)提供獨(dú)到的高亮執(zhí)行工具，程序調(diào)試、開發(fā)更方便 ? 包括了 DAQ、 GPIB、 PXI、 VXI、 RS232/48 USB在內(nèi)的各種儀器通信總線標(biāo)準(zhǔn)的功能函數(shù) ? 提供大量與外部代碼或軟件進(jìn)行連接的機(jī)制，如 DLL、DDE、 ActiveX等 ? 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，支持常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 LabVIEW程序?qū)嵗ㄇ懊姘澹? 輸入控件 顯示控件 按鈕 LabVIEW程序?qū)嵗ê竺姘澹? 生成函數(shù) 第二部分 數(shù)據(jù)采集的任務(wù) ? 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的任務(wù)，具體地說(shuō)，就是采集傳感器輸出的模擬信號(hào)并轉(zhuǎn)
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