《数据采集》PPT课件

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1、第9章数据采集数据采集是LabVIEW的一项重要功能。NI公司为LabVIEW的用户提供了丰富的数据采集设备以最大限度地满足各个领域的需要。本章主要介绍了数据采集的基础知识以及DAQAssistant的使用方法。9.1DAQ系统概述9.1.1DAQ系统的构成在计算机广泛应用的今天，数据采集的重要性是十分显著的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。随着计算机和总线技术的发展，基于PC的数据采集（DataAcquisition，DAQ）板卡产品得到了广泛应用。许多应用通过使用插入式设备采集数据并把数据直

2、接传送到计算机内存中，而在一些其他应用中，数据采集硬件通过并行或串行接口和PC相连。基于PC的数据采集系统的组成部分可分5个部分：（1）PC（2）传感器（3）信号调理（4）数据采集硬件（5）软件图9-1典型的基于PC的DAQ系统上图表示了数据采集的结构。其工作流程是这样的：1、外部模拟信号连接数据采集卡上；2、触发模块根据设置的采样频率定期发出触发信号；3、当A/D转换模块接受的触发信号后，完成一次A/D转换；4、A/D转换后的二进制数字量进入卡上的Buffer暂存；5、循环2-4步骤；6、当卡上B

3、uffer保存的数据达到设定值后，利用驱动程序将Buffer中的数据批量传输到内存的buffer中或者直接传送到CPU中利用labview程序进行处理；7、如果选择先将数据传到内存的buffer中，则当该buffer中的数据达到设定值后，批量传送给labview程序处理；8、当labview处理完数据后，根据需要驱动相关硬件或者显示数据DAQ的任务就是测量或生成物理信号。数据采集（DAQ)卡常用功能：一个典型的数据采集卡的功能有模拟输入、模拟输出、数字I/O、计数器/计时器等，这些功能分别由相应的电

4、路来实现。模拟输入：是采集最基本的功能。它一般由多路开关（MUX）、放大器、采样保持电路以及A/D来实现，通过这些部分，一个模拟信号就可以转化为数字信号。A/D的性能和参数直接影响着模拟输入的质量，要根据实际需要的精度来选择合适的A/D。模拟输出：通常是为采集系统提供激励。输出信号受数模转换器（D/A）的建立时间、转换率、分辨率等因素影响。建立时间和转换率决定了输出信号幅值改变的快慢。建立时间短、转换率高的D/A可以提供一个较高频率的信号。如果用D/A的输出信号去驱动一个加热器，就不需要使用速度很快

5、的D/A，因为加热器本身就不能很快地跟踪电压变化。应该根据实际需要选择D/A的参数指标。数字I/O：通常用来控制过程、产生测试信号、与外设通信等。它的重要参数包括：数字口路数（line）、接收(发送)率、驱动能力等。如果输出去驱动电机、灯、开关型加热器等用电器，就不必用较高的数据转换率。路数要能同控制对象配合，而且需要的电流要小于采集卡所能提供的驱动电流。但加上合适的数字信号调理设备，仍可以用采集卡输出的低电流的TTL电平信号去监控高电压、大电流的工业设备。数字I/O常见的应用是在计算机和外设如打印

6、机、数据记录仪等之间传送数据。另外一些数字口为了同步通信的需要还有“握手”线。路数、数据转换速率、“握手”能力都是应理解的重要参数，应依据具体的应用场合而选择有合适参数的数字I/O。计数器：许多场合都要用到计数器，如定时、产生方波等。计数器包括三个重要信号：门限信号、计数信号、输出。门限信号实际上是触发信号——使计数器工作或不工作；计数信号也即信号源，它提供了计数器操作的时间基准；输出是在输出线上产生脉冲或方波。计数器最重要的参数是分辨率和时钟频率，高分辨率意味着计数器可以计更多的数，时钟频率决定了

7、计数的快慢，频率越高，计数速度就越快。Labview中实现数据采集LabVIEW数据采集模块的分类：简易模入VIs(EaseAnalogVIs)该行的四个模块执行简单的模入操作。它们可以作为单独的VI，也可以作为subVI来使用。这些模块可以自动发出错误警告信息，在对话框中你可以选择中断运行或忽略。但是比较复杂的应用需要使用下面的类型。中级模入VIs(IntermediateAnalogInputVIs)中级模入在两个地方可以找到，一个如图6-15的位置，另一个是包含在下面讨论的通用模入VIs中。与

8、简易模入不同的是在那里的一个操作AIInput，这里细分为AIConfig,AIStart,AIRead,AISingleScan以及AIClear。它可以描述更加细致、复杂的操作。通用模入VIs(AnalogInputUtilityVIs)这里提供了三个常用的Vis，AIReadOneScan，AIWaveformScan，及AIContinuousScan。使用一个VI就可以解决一个普通的模入问题，方便但缺乏灵活性。这三个Vis是由中级模入构成的。高级模入VIs(