- 1、本文档共63页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
数采达人LabVIEW 编程讲座——第一讲
作者:李定军
大家好!我是泛华测控华东技术中心负责NI 数据采集和信号调理产品的应用工程师,从本
期开始,我将会带大家一起学习LabVIEW 中的数据采集编程,希望通过这一系列的课程,
使大家都能成为数采达人。
首先让我们做好准备工作,请大家在电脑上安装LabVIEW 软件和NI DAQmx 驱动软件。注
意安装NI DAQmx 驱动前,首先要确定计算机上安装了LabVIEW 软件,这样,安装完驱动
之后就会在LabVIEW 中找到DAQmx API 函数,方便我们进行数据采集编程,并会在范例
查找器中找到很多相关例程。
安装完成后,我们打开LabVIEW 软件,在Block Diagram 中右击,找到Functions Palette 中
的Data Acquisition 函数库(图1)。里面包括了大量的DAQmx API 函数、属性节点以及Express
VI——DAQ 助手。
图1 DAQmx API 函数
在LabVIEW 工具条中的“Help” 中,选中“Find Examples” ,可以找到几百个常见的数采例程
(图2 )。
图2 DAQ 相关例程
我们再来看看本次课程中所使用到的硬件——USB-6251 ,这是一块USB 总线的多功能数据
采集卡,具有 16 路模拟输入通道、2 路模拟输出通道、24 路数字IO 线以及2 个计数器,
板卡上自带螺丝端子(图3 )。没有实卡的朋友也可以在MAX 的“设备与接口” 中仿真一块卡
来完成。
图3 USB-6251
好了,下面我们就从最基本的模拟采集开始,开始我们的数采之旅。模拟采集也就是模拟输
入,英文名Analog Input ,所以我们通常简称为AI 。模拟信号主要是指时域上连续的信号,
这里我们主要说的是电压信号,对于模拟信号,我们通常会关注它的三个信息:幅值、波形
和频率。
幅值主要是指直流电压的电平,测试温度、应力等传感器的时候都需要关注幅值;
波形是指测得一段连续时间里电压的形状,观察心电图时我们就是在关注波形;
频率是指有规律的波形信号单位时间内的出现个数,通常检测地震时主要会关注地震波
的频率。
模拟采集时,我们通常最关注的指标是采样率和精度。
采样率指采集卡每秒钟采集波形的点数,根据Nyquist 定理,采样率至少是信号频率的
两倍,才能得到信号的真实频率信息(图 4 )。采样率越高越可以精确地描绘出波形的,通
常为了更好地表现信号,我们需要使用20 倍以上的采样率进行采集。
图4 提高采样率可以更好地还原信号
USB-6251 提供16 路16 位分辨率的AI 通道,采样率最高可达到1.25M。但是USB-6251
所有的AI 通道都是复用了同一块ADC 芯片做模数转换,所以多通道采集时,实际上各通
道是通过ADC 前端的多路复用器进行切换。当进行多通道采样的时候,每路通道可以达到
的最大采样率只能是1M 除以通道数,比如采集2 路通道时,每路最大采样率只能达到500K 。
但是通道间的切换速率很高,可以近似达到同步的效果(图5 )。
图5 高通道间转换速率达到近似同步
精度是表示我们实测信号和实际信号可能出现的最大误差的指标,它由分辨率、增益误
差、偏置误差等多种因素决定,其中分辨率起决定性作用。分辨率单位是“位” ,由整数n 表
示,决定了在固定量程内可以表现的电压最小变化量——码宽(公式1)。
分辨率越高,精度越高,采集到的信号也越接近实际信号(图6 )。
图6 分辨率决定精度
USB-6251 的分辨率为16 位,这确保它可以达到较高的测量精度。
下面我们来将需要测量的信号接到USB-6251 上,信号类型一般分为接地和浮地,接地
信号主要是指连接到大地上的信号源,通常插在三眼插座上的信号源会输出接地信号;浮地
则与之相反,电池、热电偶等都属于浮地信号。
按照不同的信号类型,我们可以有不同的测量方法,这里主要介绍差分、单端和非参考
单端三种方式。
差分测量需要用到板卡的两个通道,得到的结果实际上是两个通道的差值(图7 )。差分
测量可以消除同时叠加在两个通道上的噪声,抑制一定的共模误差,所以得到的结果精度
您可能关注的文档
- CTCS2级列控系统地面设备辅助设计系统的研究及实现.pdf
- Design and performance of a rapid piston expansion tube for the investigation of droplet condensation 液滴凝结研究用快速活塞膨胀管的设计与性能.pdf
- Comparing Numerical Methods for Solving Nonlinear Fractional Order Differential Equations 求解非线性分数阶微分方程的数值方法比较.pdf
- Combination of metformin with chemotherapeutic drugs via different molecular mechanisms 不同分子机制的二甲双胍与化疗药物联合应用.pdf
- Clustering based on a near neighbor graph and a grid cell graph 基于近邻图和网格单元图的聚类.pdf
- Catia-模具设计平台.pdf
- CHOLESTEROL AUTOXIDATION IDENTIFICATION OF THE VOLATILE FRAGMENTS 胆固醇自氧化挥发性碎片的鉴定.pdf
- Crustacean neuropeptide genes of the CHHMIHGIH family implications from molecular studies:CHHMIHGIH家族甲壳类神经肽基因的分子研究意义.pdf
- CR扫描仪激光扫描光学系统的设计.pdf
- Comparative analysis of sequence feature and expression of two heat shock cognate 70 genes in mandarin fish Siniperca chuatsi 川芎两个热激同源70基因序列特征及表达的比较分析.pdf
文档评论(0)