虚拟仪器课件第八章.ppt

第八章 数据采集;一个完整的虚拟仪器系统;一些实际的虚拟仪器系统;虚拟仪器的硬件平台组成 　构成虚拟仪器的硬件平台有两部分： 计算机和I/O接口设备。　 计算机 计算机一般为一台PC机或者工作站， 是硬件平台的核心 　I/O接口设备 I/O接口设备主要完成被测输入信号的采集、放大及模/数转换。不同的总线有其相应的I/O接口硬件设备， 利用PC机总线的数据采集卡/板（简称DAQ）、 GPIB总线仪器、 VXI总线仪器模块、 串口总线仪器、 PXI总线 ;虚拟仪器五种主要构成方式－以接口方式分类;　　（1） PC-DAQ系统：是以数据采集板、信号调理电路和计算机为仪器硬件平台组成的插卡式虚拟仪器系统。它采用PCI或ISA计算机本身的总线，故将数据采集卡/板 (DAQ) 插入计算机的空槽中即可。  　　（2）GPIB系统：以GPIB标准总线仪器与计算机为仪器硬件平台组成的虚拟仪器测试系统。典型的GPIB测试系统由一台计算机、一块GPIB接口板和几台GPIB仪器组成。GPIB接口板插入计算机的插槽中，建立起计算机与具有GPIB接口的仪器设备之间的通信桥梁。 ;　　（3） VXI系统：以VXI标准总线仪器模块与计算机为仪器硬件平台组成的虚拟仪器测试系统。VXI总线是一种高速计算机总线在仪器领域的扩展。它具有标准开发、结构紧凑、数据吞吐能力强、定时和同步精确、模块可重复利用、众多仪器商支持等优点，应用越来越广。尤其在组建大中规模自动测量控制系统， 以及对速度、 精度要求非常高的场合，有其他仪器无法比拟的优点。此外，VXI总线的组建方案其功能最为强大、 组建的系统最为稳定，但VXI总线在实现强大功能的同时，价格也是十分昂贵的。 ;　　（4） PXI系统：以PXI标准总线仪器模块与计算机为仪器硬件平台组成的虚拟仪器测试系统。PXI(PCIbus eXtentions for Instrumentation)总线是基于PCI总线的虚拟仪器系统构架，是NI公司于1997年推出的一种新的开放性、 模块化仪器总线规范。PXI在主流PCI计算技术和控制器的基础上采用流行的奔腾MMX处理器，带有标准GPIB接口、并／串口、以太网络接口及显示器接口，为用户组建速度高、 成本低、结构紧凑的测试系统提供了可行性。 ;　　（5） 串口系统：以Serial标准总线仪器与计算机为仪器硬件平台组成的虚拟仪器测试系统。 　　无论上述哪种虚拟仪器系统，都是通过应用软件将仪器硬件与通用计算机相结合。其中，PC-DAQ测量系统是构成虚拟仪器的最基本的方式。 ;虚拟仪器的数据采集卡; 虚拟仪器采集卡的分类 ;常用虚拟仪器板卡;PXI产品;VXI产品示例;GPIB产品示例;虚拟仪器软件驱动模块;基于PCI总线数据采集卡PCI－6014实物及功能 （Peripheral Component Interconnect,即外设部件互连）;基于PCI总线数据采集盒BNC2120功能 ;示例：电话拨号－声音的DAQ系统;虚拟仪器采集相关原理;主要内容;信号与系统概述;信号与系统概述;信号与系统概述;信号与系统初步;信号采集－前置预处理;常见传感器;模拟信号调理;数据采集系统功能;基本定义及参数;A/D转换的物理过程;模拟信号的数字化处理;A/D基本定义;A/D基本定义;A/D基本定义－采样与混叠;A/D基本定义;A/D基本定义多通道采样;D/A基本定义;数据采集卡的配置;　通常情况下， LabVIEW安装和配置DAQ板卡的主要步骤如图8-12所示。 ;　　1) 安装DAQ设备硬件 　　将PCI 数据采集卡插到计算机主板上一个空闲的PCI插槽中，接好各种附件，其驱动程序就是NI-DAQ。附件包括一条数据线和一个采集盒，采集盒直接与外部信号连接。 　2) 安装DAQ设备驱动及检验 　　安装Measurement Automation Explorer的软件，简称MAX，该软件用于管理和配置硬件设备。  　　若DAQ设备安装成功，可在Measurement Automation 浏览窗口看到DAQ设备硬件的型号， 如图8-14所示。 ;图8-14 Measurement Automation浏览窗口 ;　　3) 配置DAQ设备 　　下面介绍如何用MAX配置PCI-6014数据采集卡。  　　（1） 运行MAX，在MAX窗口左侧的设备管理树的Devices and Interfaces选项中，选择PCI-6014数据采集卡，如图8-15所示。 ;图8-15 选择PCI-6014窗口 ;　　（2） 在PCI-6014数据采集卡窗口选择