LabVIEW數(shù)據(jù)采集試驗方案

1、LabVIEW 數(shù)據(jù)采集實驗一、實驗?zāi)康?掌握NI -myDAQ的基本功能，并會解決簡單問題.了解數(shù)據(jù)采集的基本過程二、實驗設(shè)備.裝有LabVIEW的計算機(jī).NI-myRIO 數(shù)據(jù)采集卡.若干個干電池和色環(huán)電阻三、實驗原理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般的流程圖為：在建立基本的數(shù)據(jù)采集(DAQ)系統(tǒng)時，有五項組件必須考慮:1.傳感器數(shù)據(jù)采集始于要被測量的物理現(xiàn)象,可能是房間的溫度、光源的強度、空間的壓力、應(yīng)用在物體上的力量，或是其它許多現(xiàn)象。一個有效的DAQ系統(tǒng)可以測量這一切不同的現(xiàn)象。DAQ系統(tǒng)測量不同現(xiàn)象的能力是由將物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)換為可被DAQ硬件測量之信號的傳感器來決定。傳感器相當(dāng)于DAQ系統(tǒng)中的傳感器。.

2、信號適當(dāng)?shù)膫鞲衅鲗⑽锢憩F(xiàn)象轉(zhuǎn)變成可測量的信號。但是，不同的信號必須用不同的方式來測量?；谶@個原因，我們必須了解不同類型的信號，以及其相對應(yīng)的屬性。對于模擬信號而言， 頻率是至關(guān)重要的。 所以當(dāng)頻率是最重要的信息時，就必須同時考慮準(zhǔn)確度和采集速度。雖然為了采集信號頻率所需的采集速度低于取得信號形狀所需的速度，但是信號仍然必須以足夠的速度采集，才不至于在采集模擬信號時失去重要信息。確保獲致此速度的條件稱為奈奎斯特取樣定理(Nyquist Sampling Theorem)。語音分析、電信，以及地震分析，都是必須知道信號頻率的應(yīng)用范例。數(shù)字信號，它的測量方法與模擬信號不同，數(shù)字信號的速率是測量單位

3、時間內(nèi)某種特征信號出現(xiàn)的次數(shù)。數(shù)字信號的處理不需要復(fù)雜的軟件算法來確定。不需要使用軟件運算法來判斷信號的速率。.信號調(diào)理有時候傳感器產(chǎn)生的信號過于困難或太危險，以致于無法直接使用 DAQ設(shè)備進(jìn)行測量。舉例來說，在處理高壓電、噪聲環(huán)境、極高和極低信號，或是同時量測信號之時，信號調(diào)理就是高效率 DAQ系統(tǒng)的重要部分。信號調(diào)理將系統(tǒng)的準(zhǔn)確度提升到最大，允許傳感器正確地運作，并且保證安全性。選信號調(diào)理系統(tǒng)可以用模塊化或系統(tǒng)集成的形式搭建,配合擇正確的硬件來進(jìn)行信號調(diào)理是非常重要的。信號調(diào)理的附件可以使用在多種應(yīng)用場合.數(shù)據(jù)采集硬件（DAQ）數(shù)據(jù)采集（DAQ）硬件是計算機(jī)和外界之間的接口。它的主要功能是

4、將輸入的模擬信號數(shù)字化，使計算機(jī)能夠解讀這些信號。其它的數(shù)據(jù)采集功能包括：模擬車入/輸出、Tf數(shù)器/定時器、數(shù)字I/O。.驅(qū)動程序和應(yīng)用程序軟件軟件將PC和DAQ硬件轉(zhuǎn)變成完整的數(shù)據(jù)采集、分析及呈現(xiàn)工具。若是沒有軟件來控制或驅(qū)動硬件，DAQ設(shè)備就無法正常運作。驅(qū)動程序軟件是讓你能夠輕易與硬件溝通的軟件層。它構(gòu)成應(yīng)用程序 軟件和硬件之間的中間層。驅(qū)動程序軟件亦讓程序設(shè)計師不需要進(jìn)行緩存器層級的程序設(shè)計或復(fù)雜的指令，就可以存取硬件功能。National Instruments提供兩種不同的軟件選項：NI-DAQmx驅(qū)動程序及其它的量測服務(wù)軟件NI-DAQmx Base驅(qū)動程序軟件四、實驗內(nèi)容.NI

5、-myDAQ的使用方法利用NI-myRIO測量干電池電壓及色環(huán)電阻值，具體步驟課堂上做詳細(xì)講解。.信號輸入（數(shù)據(jù)采集）信號輸入部分可以借助 DAQ助手來實現(xiàn)，也可以使用 DAQ通道來實現(xiàn)。在 NI-DAQmx中，任務(wù) 是包括一條或多條通道以及定時、觸發(fā)等屬性的集合。從概念上來說，任務(wù)就是要進(jìn)行的測量或生成。例如，測量DAQ設(shè)備一條或多條通道的溫度就是一個任務(wù)。在創(chuàng)建 DAQ 任務(wù)前，我們首先得初始化設(shè)備。初始化設(shè)備要用到Mesurement&AutomentionExplorer （如圖5.1所示為它的啟動界面）。按照下述步驟初始化設(shè)備。INSTRUMENTSMeasurement & Aut

6、omation ExploreritLCOM1LiifTTiiI lvtrl4lILr n.圖5.1.打開 Mesurement&Automention Explorer 。.在“配置”欄-“設(shè)備與接口”上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“新建”，會出現(xiàn)如圖5.2所示界面:圖5.2選擇“NI-DAQ仿真設(shè)備”，點“完成”后會出現(xiàn)如圖5.3界面。圖5.3.點擊“E系列DAQ”前面的“ +”，展開欄目后如圖 5.4所示:圖5.4這里我們選擇“ NI PCI-6071E ”，點擊“確定”后出現(xiàn)下圖所示界面。很容易發(fā)現(xiàn)，界面左邊“配置”-“NI-DAQ設(shè)備”下多了一個“ NI PCI-6071E : 單擊它，右邊的

7、界面中出現(xiàn)它的配置參數(shù)，如圖 5.5所示。圖5.5NI-DAQmx 任務(wù)了。經(jīng)過以上步驟的設(shè)置，設(shè)備設(shè)備初始化完畢。接下來我們就可以創(chuàng)建3.3.1.1 創(chuàng)建 NI-DAQmx 任務(wù)按照下列步驟，可以創(chuàng)建并配置一個從DAQ設(shè)備讀取電壓的任務(wù)。利用DAQ助手.打開一個新建的空白VI。.在程序框圖中，打開函數(shù)選板并選擇Express?輸入，顯示輸入選板。.選擇輸入選板上的 “DAQ助手” Express VI,如左圖所示。將t系Express VI放置到程序框圖上。 打 開DAQ助手，顯示新建 Express任務(wù)對話框。.單擊采集信號？模擬輸入，顯示模擬輸入選項。.選擇電壓創(chuàng)建一個新的電壓模擬輸入任

8、務(wù)。對話框?qū)⒘谐龈鱾€已安裝的DAQ設(shè)備的通道。列表中通道的數(shù)量取決于 DAQ設(shè)備的實際通道數(shù)量。.在支持物理通道列表中，選擇儀器與信號連接的物理通道（如ai0）并單擊完成按鈕。“ DAQ助手”將打開一個新對話框，如圖5.6所示。對話框顯示選中完成任務(wù)的通道的配置選項。.在設(shè)置選項卡的信號輸入范圍部分，將最大值和最小值分別設(shè)為10和-10。.在配置選項卡的定時設(shè)置部分，從采集模式下拉菜單中選擇N采樣。.在待讀取采樣文本框中輸入1000。圖5.63.3.1.2測試任務(wù)測試任務(wù)，檢驗通道配置是否正確。按照下列步驟，確認(rèn)數(shù)據(jù)采集的執(zhí)行狀態(tài)。.單擊運行按鈕。如左圖所示。Express任務(wù)選項卡及時更新，

9、以確認(rèn)正在采集數(shù)據(jù)。.單擊確定按鈕，保存當(dāng)前配置并關(guān)閉DAQ助手。LabVIEW將生成該VI。.將VI命名為 Read Voltage.vi，保存至合適的位置。.3.1.3繪制DAQ設(shè)備采集的數(shù)據(jù)按照下列步驟，把從通道中采集到的數(shù)據(jù)繪制到波形圖并改變信號的名稱。.右鍵單擊電壓接線端，并從快捷菜單中選擇創(chuàng)建？圖形顯示控件。.切換到前面板并運行VI三到四次。觀察波形圖。波形圖頂部的圖例中將出現(xiàn)電壓。.在程序框圖上，右鍵單擊“ DAQ助手” Express VI ,從快捷菜單中選擇屬性，打開DAQ助手。.右鍵單擊通道列表中的電壓，從快捷菜單中選擇重命名，打開重命名一個通道或多個通道對話框。.在新名稱

10、文本框中，輸入第一個電壓讀數(shù)并單擊確定按鈕。.單擊確定按鈕，保存當(dāng)前配置并關(guān)閉DAQ助手。.打開前面板并運行 VI。波形圖圖例中將出現(xiàn)第一個電壓讀數(shù)。.保存VI。.3.1.4編輯 NI-DAQmx 任務(wù)將另一條通道添加到任務(wù)中，比較兩個電壓讀數(shù)。也可自定義一個連續(xù)采集電壓讀數(shù)的任務(wù)。按照下列步驟，在任務(wù)中添加一條新通道，連續(xù)采集數(shù)據(jù)。.雙擊程序框圖上的“ DAQ助手” Express VI ,打開DAQ助手。.單擊添加通道按鈕，如左圖所示。從添加通道菜單中選擇電壓通道，打開添加通道至任務(wù)對話框。.在支持物理通道列表中任選一個未使用的物理通道，單擊確定返回至DAQ助手。.將該通道重命名為第二個電壓讀數(shù)。.在定時設(shè)置部分， 選擇連續(xù)采樣。在DAQ助手中設(shè)置定時和觸發(fā)選項，這些選項將用于通道列表中的所有通道。.單擊確定按鈕保存當(dāng)前配置并關(guān)閉DAQ助手。此時將出現(xiàn)確認(rèn)自動創(chuàng)建循環(huán)對話框。.單擊確定按鈕。LabVIEW 在程序框圖上放置一個 While循環(huán)，將“ DAQ助手” Express VI和圖形顯 示控件包圍在內(nèi)。 Whil