基于labview的数据采集系统设计new

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1、万方数据NI专栏《电子技术》2004年第12期基于LabVlEW的数据采集系统设计江西理工大学机电工程学院(34looo)曾璐陆荣双摘要随着计算机技术及虚拟仪器技术的迅速发展，虚拟仪器正逐渐成为测试领域的发展方向。文章介绍了一种利用数据采集卡LabJacku12基于LabVIEW进行数据采集的系统设计方法，该系统数据采集方便，精度高。关键词数据采集LabJackU12虚拟仪器随着计算机技术的广泛应用和电子技术的高速发展，数字系统已被广泛应用于国民经济、国防建设和科学实验的各个领域。与模拟系统相比，数字系统有精度高、稳定性好等优点。外部的各种被检测量，如温度、压力、位

2、移、角度等都是模拟信号，因此要将这些模拟信号转换为便于处理和存储的数字信号【¨。1数据采集卡LabJackU12的介绍数据采集卡LabJackU12是美国LabJack公司研发、生产的产品，是～个USB接口的、多功能数据采集控制器，能很好与LabvIEW、Matlab、VB、VC连接，并有大量的应用程序用于LabvIEW教学。它使计算机轻而易举地和外部物理世界联系起来，被广泛地应用于测试仪器，工业过程控制，数据监视等各种数据采集和控制场合。它还是一个理想的高校教学和实验工具。其主要性能和特点介绍如下【2】：(1)8路单端，4路差分，12位模拟量输入；(2)模拟输入范

3、围：±10V；(3)可编程增益：l、2、4、5、8、10、16，或20V倍；(4)瞬态采样速率：每秒8192采样点，；或连续采样速率每秒1228采样点：(5)软件或硬件支持定时捕捉；(6)支持触发捕捉；(7)2路模拟量输出；(8)20路数字输入／输出(每路采样速率50Hz)；(9)32位计数；(10)看门狗定时功能；(11)易用的即插即用USB接口模块；(12)一个usB口能连接80个模块；(13)完全由软件控制，无须跳线或开关；(14)无需电源支持。162虚拟仪器及LabVIEW简介虚拟仪器(virtualinstruments，VI)的概念是由美国国家仪器公司(

4、NI)最先提出的。它是以个人计算机为核心的、通过测量应用软件支持的(若干独立仪器功能由软件实现)、具有虚拟仪器面板、足够的仪器硬件以及通信功能的测量信息处理设备。在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是为了解决信号的输入输出，软件才是整个仪器系统的关键，任何一个使用者都可以通过修改软件的方法，很方便的改变、增减仪器系统的功能和规模。由于PC强大的数据处理能力，借助于一台通用的数字化仪表(数据采集卡)，用户可以通过软件构造出几乎具有任何功能的仪器。“软件就是仪器”是虚拟仪器带给仪器工业的一次革命‘4】151。LabVIEW是虚拟仪器领域中最具有代表性的图形化编程开发平台，是目前国

5、际上首推并应用最广的数据采集和控制开发环境之一，主要应用于仪器控制、数据采集、数据分析、数据显示等领域，并适用于多种不同的操作系统平台。与传统程序语言不同，LabVmw采用强大的图形化语言(G语言)编程，面向测试工程师而非专业程序员，编程非常方便，人机交互界面直观友好，具有强大的数据可视化分析和仪器控制能力等特点【3】。使用LabVIEw开发环境，用户可以创建32位的编译程序，从而为常规的数据采集、测试、测量等任务提供了更快的运行速度。LabVIEw是真正的编译器，用户可以创建独立的可执行文件，能够脱离开发环境而单独运行。3数据采集系统设计3．1数据采集系统构成数据

6、采集系统由传感器、信号调理电路、数据采集卡、计算机几部分组成。本设计基于第三方数据采孛圜簧藤器”、h嘲：跏聊；se略or．c帆．m万方数据《电子技术》2004年第12期Nl专栏集LabJackU12卡及仪器开发软件LabVIEW开发出了一套性价比较高的数据采集系统。对外围接口电路进行了简单的设计，平台可用于实验室的研究开发用。系统的原理框图如图l所示。图l系统的原理框图3．2软件系统的设计与实现软件系统就是在LabvIEw对LabJacku12数据采集卡自带LabVIEW子vI(LabJacku12提供的LabvIEw环境下的驱动程序)进行调用的基础上，分别实现数据

7、采集、信号输入、处理及信号输出功能。该系统的软件结构可分为主模块、虚拟信号源模块、虚拟示波器模块、虚拟信号调理模块、虚拟信号采集器模块、虚拟数字表模块及现场监视模块等几个主要组成部分，各模块程序流程图如图2所示。在以上各模块中，除了必要的硬件之外，主要靠软件实现它的功能，因此简化了硬件资源，它们既相互独立又相互联系，通过应用程序提供的仪器硬件接口，用户可以以透明的方式来操作仪器硬件‘1】f61【7】。当运行程序时，首先出现的是主模块界面。在此界面里，明确显示了主系统各功能按钮的分布情况。由于本程序采用的软件平台是图形化的编程语言LabVIEw，可通过交互式的图形