虚拟仪器技术(数据采集)

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1、学习目标1信号和信号米集的基本概念2DAQVI的组织结构3使用DAQAssistant」/0和数字I/O的基本内容■■Ill8.1概述LabVIEW的数据采集(DataAcquisition)程序库包括了许多Nl公司数据采集(DAQ)卡的驱动控制程序。通常，一块卡可以完成多种功能-模/数转换，数/模转换，数字量输入/输出，以及计数器/定时器操作等。用户在使用之前必须对DAQ卡的硬件进行配置。这些控制程序用到了许多低层的DAQ驱动程序。■■IllDAQ系统的基本任务是物理信号的产生或测量。但是要使计算机

2、系统能够测量物理信号，必须要使用传感器把物理信号转换成电信号（电压或者电流信号）。有时不能把被测信号直接连接到DAQ卡，而必须使用信号调理辅助电路，先将信号进行一定的处理。总之，数据采集是借助软件来控制整个DAQ系统-包括采集原始数据、数据采集功能DAQBoard点司泛华测控IPansino数据采集系统的构成内存Buffer驱动程序LabVIEW程序硬件外融发显示■■Ill缓冲：缓冲指的是PC内存的一个区域（不是数据采集卡上的FIFO缓冲），它用来临时存放数据下列情况需要使用BufferI/O：1.需

3、要采集或产生许多样本，其速率超过了实际显示、存储到硬件，或实时分析的速度。2.需要连续采集或产生AC数据（＞10样本/秒），并且要同时分析或显示某些数据。3.采样周期必须准确、均匀地通过数据样本。下列情况可以不使用BufferI/O：1.数据组短小，例如每秒只从两个通道之一采集一个数据点。2.需要缩减存储器的开支。触发:触发涉及初始化、终止或同步采集事件的任何方法。触发器通常是一个数字或模拟信号，其状态可确定动作的変生，下列情况彳吏用僉祚融发：1.用户需要对所有采集操作有明确的控制，并且2.事件定时不

4、需要非常准确。下列情况使用硬件触发：1•米集事件定时需要非常准确。2.用户需要削减软件开支。3.采集事件需要与外部装置同步。信号分类信号根据其所传递的有用信息进行分类DigitalSignalsAnalog信息泛华测控/Pansino数字信号开关信号连续脉冲信号Input:SenseaswitchclosureOutput:CloseavalveInput:ReadanopticalencoderOutput:GenerateasquarewaveDAQ卡需要考虑的指标驱动程序的功能器嚮率通道数数字信

5、号调理LoadsRequiringACSwitchingorLargeCurrentFlowSolenoidsHeatersValvesLampsMotorsPumpsProductionMonitoringorProcessControlProximitySwitchesLimitSwitchesThermostatsManualSwitches数字I/OCommon-ModeVoltagesorHighVoltages模拟信号4)^84直流信号频域信号DCWK分辨率采样率AC精度触发滤波器Temp

6、eratureECGVibrationPressureBloodpressure■SpeechFlowSingle-shoteventsSonarStrainChromatographDAQ卡需要考虑的指标参数分辨率采样率AC和DC精度触发■■Ill模拟信号输入需考虑的因素:当采用DAQ卡测量模拟信号时，必须考虑下列因素:□输入模式（单端输入或者差分输入）□分辨率□输入范围□采样速率□精度□噪声■'Ill模入信号的连接方式・接地信号：如信号发生器和电源。•浮动信号：电池、热电偶、变压器和隔离放大器。■

7、■Ill测量系统的分类1.Differential:2.RSE:参考地单端3.NRSE:无参考地单端微分测量系统参考地单端测量系统(RSE)无参考地单端测量系统(NRSE)■■Ill选择合适的测量系统两种信号源和三种测量系统一共可以组成六种连接方式：接地信号浮动信号DEF**RSE**NRSE*模拟信号调理热电偶应变仪隔离'放大,噪声滤波多功能I/O激励电压全桥和半桥设置隔离，放大，噪声滤波冷瑞补偿低电压信号电流输诵出RTDs利热敏电阳电流与电压的转换;隔离，放大，噪声滤波細电源隔离，放大，噪声滤波D

8、emohSd泛华测控IPansinoSCXI选择传感器和信号・热电偶・RTDs・热敏电阻・应变仪・电压信号微伏，毫伏，伏・电流信号4—20mA,0—20mA•数字信号借号调理滤波冷端补偿■■Ill1.放大微弱信号都要进行放大以提高分辨率和降低噪声，使调理后信号的电压范围和A/D的电压范围相匹配。信号调理模块应尽可能靠近信号源或传感器，使得信号在受到传输信号的环境噪声影响之前已被放大，使信噪比得到改善。隔禺是指使用变压器、光或电容耦合等方法在被测系统和测试