基于PCI_6221数据采集卡的虚拟仪器系统组建_张凯强.doc

. . . . 实验二 基于PCI-6221数据采集卡的虚拟仪器系统组建 张凯强 0902100202 一、实验目的： 1、了解PCI-6221数据采集卡的功能。 2、掌握如何在MAX中设置DAQ通道，以及览阅PCI-6221的设备属性、与附件的连线方式等。 3、学习使用VI程序控制PCI－6221卡进行数据采集。 二、实验环境： 软件：中文Windows2000xp，LabVIEW 8.2.1或以上版本，NI MAX7.4或以上版本。 硬件：微型计算机、数据采集卡PCI-6221(68Pin)、连接器CB-68LP、电流-电压转换器。 实验原理： PCI－6221卡将作为本次实验的数据采集卡，本实验主要使用其AI和AO通道，VI程序通过它来实现虚拟仪器的模拟信号采集和输出功能，下面就对它的功能予以介绍。PCI-6221卡是基于PCI总线的高性能、多功能的数据采集卡。它有16个单端输入或8个差分输入，1个16位的逐次逼近式ADC，2个以电压输出的16位DAC。PCI-6221的I/O分布如下图所示： 所有I/O连接板引脚由五组引脚组成：模拟输入信号引脚、模拟输出信号引脚、数字I/O信号引脚、定时I/O信号引脚和电源信号引脚。在本实验中只用到了Aix(x为0~15)模拟输入和AO0模拟输出通道，下面对其进行介绍。 （1）模拟输入信号AIx的连接。 模拟输入信号与PC-6221卡的连接方式取决于PCI-6221卡的模拟输入电路的配置方式和输入信号源的类型。在本实验中，计算机与模拟输入信号源(****实验装置的下水箱液位传感器输出的经电流-电压转换后的1~5V电压信号)与PCI-6221卡具有1个公共的参考点（AISENSE），但该参考点并非为地电压，所以采用无参考地的单端测量接线方式（使用NRSE方式）。输入信号连接在PCI-6221卡AIx通道上，而信号的参考点应连接在PCI-6221卡的AISENSE引脚上。 可使用NI MAX观察模拟输入信号与CB-68LP和PCI-6221的AIx（ x为各实验小组组长学号的最后1位）通道的连接方式，，方法如下： ① 在MAX中创建NI DAQmx任务，任务属性为“模拟AIx通道电压输入”、“NRSE接线方式”：. ② 点击NI DAQmx任务属性界面中的“连线图”，即可观察到连线方式（以AI0通道的连线方式为例），如下图所示： （2）模拟输出信号的连接。 I/O连接板的22号引脚为模拟输出信号AO0的正端，54和55号引脚作为输出通道的地参考。DA输出信号范围：双极性为±5V，单极性为0－10V。 3、LabVIEW8.2.1中涉及到模拟输入和模拟输出的操作函数在函数模板中的“测量I/O”“DAQmx-数据采集“子模板中。本次实验中，需要使用以下几种函数对PCI-6221卡进行操作： （1）对单通道模拟输入的操作： ·DAQmx Creat Virtual Channel.VI：用于创建一个或一批虚拟通道，在其“物理通道”端口选择PCI-6221所对应的设备号，并设置好通道、输入上下限、接线方式等参数； ·DAQmx Timing.VI：用于设置通道的采样频率、采样时钟源、采样模式等参数； ·DAQmx Start.VI：用于启动一个输入/输出任务，当启动后PCI-6221即可按设定的方式 将数据采集/输出发送到计算机的缓存中； ·DAQmx Read.VI：用于从缓存中读出所采集到的数据； ·DAQmx Stop.VI：停止数据采集任务； ·DAQmx Clear.VI：用于清除DAQmx任务并释放缓存。 （2）对模拟输出的操作： ·DAQmx Write.VI：用于向缓存中写入需要输出的数据；当写入缓存后，使用DAQmx Start.VI启动任务，PCI-6221即可按设定的方式将数据从缓存中发送到计算机的AO通道； ·DAQmx Wait Until Done.VI：该VI用于确保在任务结束前输入或输出数据的操作已完成，通常用于有限采样（Finita Samples)的输入或输出操作。 四、实验内容： 利用NI MAX配置PCI-6221数据采集卡，以****实验装置的下水箱液位传感器输出的1~5V电压信号为模拟输入信号，在MAX中观察模式输入信号与CB-68LP和PCI-6221的AIx（ x为各实验小组组长学号的最后1位）通道的连接图（采用NRSE连线方式）。 2、 根据观察到的连线方式，完成模式输入信号与CB-68LP的连线。 3、 手