第10章LabVIEW数据采集与仪器控制ppt课件.ppt

《第10章LabVIEW数据采集与仪器控制ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基于LabVIEW的虚拟仪器设计自动化学院控制工程系王辉第10章数据采集与仪器控制10.1数据采集10.1.1数据采集系统的构成10.2仪器控制10.1数据采集数据采集（DataAcQuisition，DAQ）是指从传感器和其它待测设备等模拟或数字被测单元中自动采集信息的过程。数据采集系统是结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。一个完整的DAQ系统包括传感器或变换器、信号调理设备、数据采集和分析硬件、计算机、驱动程序和应用软件等。10.1.1数据采集系统的构成典型的基于PC的数据采集

2、(DAQ)系统10.1.1数据采集系统的构成1.传感器和变换器传感器感应物理信息并生成可测量的电信号。例如热电偶、电阻式测温计（RTD）、热敏电阻器和IC传感器可以把温度转变为ADC可测量的模拟信号。10.1.1数据采集系统的构成2.信号调理从传感器得到的信号可能会很微弱，或者含有大量噪声，或者是非线性的等等，这种信号在进入采集卡之前必须经过信号调理。信号调理的方法主要包括放大、衰减、隔离、多路复用、滤波、激励、冷端补偿等10.1.1数据采集系统的构成3.数据采集设备通过信号调理后的信号就可以与数据采集设备连接

3、了。通常情况下数据采集设备是一个数据采集卡，与计算机的连接可以采用多种方式。NI的数据采集设备支持的总线类型包括PCI、PCIExpress、PXI、PCMCIA、USB、CompactFlash、Ethernet以及火线等各种总线。数据采集卡的功能包括模拟输入、模拟输出、数字I/O、触发采集和定时I/O。10.1.1数据采集系统的构成4.PC与软件软件使PC与数据采集硬件形成了一个完整的数据采集、分析和显示系统。软件分为驱动程序和上层应用程序。驱动程序可以直接对数据采集硬件的寄存器编程，管理数据采集硬件的操作

4、并把它和处理器中断、DMA和内存这样的计算机资源结合在一起。驱动程序隐藏了复杂的硬件底层编程细节，为用户提供容易理解的接口。一般来说，硬件厂商在卖出硬件的同时也会提供驱动程序。上层应用程序用来完成数据的分析，存储和显示等。LabVIEW就是一个极佳的开发上层应用程序的开发平台。10.1.2NI-DAQmxNI-DAQmx是LabVIEW7.0以来新增的DAQ软件。它包括支持200多种NI数据采集设备的驱动，并提供相应的VI函数。此外它还包括Measurement&AutomationExplorer(MAX)、

5、数据采集助理(DAQAssistant)以及VILogger数据记录软件。通过这些工具并结合LabVIEW可以节省大量的系统配置、开发和记录数据的时间。安装驱动10.1.2NI-DAQmx1.Measurement&AutomationExplorer(MAX)快速检测及配置所有硬件通过测试面板验证硬件的运作状况实施简便、交互式的测量给Ι/Ο通道命名创建一个新的通道配置文件（1）配置通道的设置和测试10.1.2NI-DAQmx举例：通过MAX配置串口属性10.1.2NI-DAQmx测试串口操作10.1.2NI-

6、DAQmx2.DAQ助手（DAQAssistant）DAQ助手提供了一个对话框式的向导用于测量任务的配置、测试和自动代码生成。配合ExpressVI，通过DAQAssistant可以在数分钟内搭建一个专业的数据获取系统。10.1.2NI-DAQmx配置虚拟通道10.1.2NI-DAQmx自动生成代码10.2仪器控制简介仪器控制是指通过PC上的软件远程控制总线上的一台或多台仪器。它比单纯的数据采集要复杂的多。它需要将仪器或设备与计算机连接起来协同工作，同时还可以根据需要延伸和拓展仪器的功能。通过计算机强大的数据处

7、理、分析、显示和存储能力，可以极大的扩充仪器的功能，这就是虚拟仪器的基本含义。10.2仪器控制简介一个完整的仪器控制系统除了包括计算机和仪器外，还必须建立仪器与计算机的通路以及上层应用程序。通路包括总线和针对不同仪器的驱动程序上层应用程序用于发送控制命令、仪器的控制面板显示以及数据的采集、处理、分析、显示和存储等。10.2仪器控制简介基于LabVIEW的仪器控制系统构架LabVIEW图形化开发环境InstrumentDriversDirectI/O(InstrumentI/OAssistant)GPIB串口以太

8、网PXIVXIUSBOPC，ActiveX，DLL，SharedVariableCANModBus无线InstrumentsInstrumentsInstrumentsInstrumentsPCIPCIExpress火线…10.3选择合适的总线在开发一个测量系统时，选择正确的总线与选择一个具有合适采样速率和分辨率的设备一样重要。硬件总线可以影响测量的性能、系统搭建时间和便携性等。10.