智能仪器第5章.ppt

第3章 虚拟仪器的软件开发平台 1.什么是虚拟仪器? 虚拟仪器是指，在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户自己设计定义，具有虚拟的操作面板，测试功能由测试软件来实现的一种计算机仪器系统。 2. 虚拟仪器的特点 3. 虚拟仪器的体系 4. 虚拟仪器的分类 按接口总线类型不同划分 5 虚拟仪器的软件开发平台 软件平台 基于文本式编程语言开发工具 VC++，VB，C++Build，LabWindows/CVI，Delphi等。 基于图形化编程语言开发工具 LabVIEW（NI 公司） HP VEE （HP 公司） 软面板举例：动态信号分析仪软面板 6. 虚拟仪器的应用 3.2 虚拟仪器开发工具-LabVIEW LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench， 实验室虚拟仪器工程平台 ) 是美国 NI 公司推出的一种基于G 语言(Graphics Language，图形化编程语言) 的虚拟仪器软件开发工具； 目的：简化程序的开发工作，使用户能快 速、简便地完成自己的工作。 3.3 虚拟仪器的数据采集 1. 数据采集设备的设置与测试 2.利用NI USB-6009数据采集卡实现数据采集  （4）工程实战 1）霍尔元件传感器 2）调理电路原理图 3)计数器数据采集与控制程序 3.4 虚拟仪器的信号分析与处理 为深入了解信号的物理实质，将其进行分类研究是非常必要的，从不同角度观察信号，可分为： 时域和频域。 3.5 虚拟仪器举例 2. 虚拟示波器   例2 求N! main() { int a ,i, n； a=1;i=0; scanf (“ %d ”, n)； do { i=i+1； a=a*i； }while(in); printf (“n! =%d”,a )； } 前面板和程序框图 例3 波形显示 设计一个VI，显示一个正弦波电压测量结果。电压采样从0开始，每隔2ms采样一个点，共采样50个点，要求程序的显示能够反映出实际的采样时间及电压值。 电压测量VI的前面板和程序框图 DAQ虚拟仪器又称PC-DAQ仪器系统，其组成如下图所示。它由一台PC机和基于标准总线的采集卡（仪器卡）构成，同时还配备有仪器驱动软件来支持硬件工作。 测试与自动化资源管理器MAX是Measurement Automation Explorer的缩写，是访问计算机当中NI的各种软硬件资源的一个接口。 设备设置与测试 在Measurement Automation Explorer的下拉菜单中，可利用Self-Test，Test Panels对采集卡进行自检，面板测试等操作。 主要技术指标： 8个模拟通道（14位、48位kS/s采样速度）； 2路14位模拟输出通道； 12个I/O通道； 1个32位计数器/定时器。 　 产品通过USB接口供电，不需要任何外接电源。它们均包括用于直接信号连接可拆卸螺孔端子、用于支持外部设备以及传感器1个参考电压、低噪音高精度的4层电路板，以及高达±35v的模拟输入过电压保护。 　　　 模拟输入：AI0~AI7 模拟输出：AO0,AO1 数字I/O：P0.0~P0.7,P1.0~P1.3 定时/计数器：PFI0 NI USB-6009的接线端子分配 （1）利用DAQ助手创建数据采集程序 程序框图 运行结果 利用NI-DAQmx采集函数实现数据采集 单通道数据采集VI 多通道数据采集VI （2）利用NI-DAQmx函数构建模拟输出 模拟输出程序框图 前面板 （3）利用NI-DAQmx函数构建数字I/O输出 控制P0口的8根I/O线输出状态 霍尔元件传感器 调理电路 6009数据采集模块 Labview处理 控制和显示 基于LabVIEW计数信号采集与控制平台的构建 典型的线性型霍尔器件H03 霍尔元件H03的管脚3输出的交流电压脉冲信号，通过C0601耦合到OP07的输入端，经OP07 放大后，送至LM393电压比较器，将模拟信号转换为输出信号，送至DAQ6009的计数通道。 前面板 程序框图 时间 幅值 频率 时域分析 频域分析 时域分析与频域分析的关系 1. 信号的时域分析 时域分析是指在时间域内研究系统在一定输入信号的作用下，其输出信号随时间的变化情况； 信号的时域描述:以时间为独立变量，描述信号随时间的变化特征，反映信号幅值随时间变化的关系； 优点:形象、直观 缺点:不能明显揭示信号的内在结构 信号的时域分析举例一相关分析 所谓“