虚拟仪器DAQ采集.ppt
《虚拟仪器DAQ采集.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《虚拟仪器DAQ采集.ppt(56页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第8章数据采集,饥辖诞虑蚁狮意翁搬升搀片鲍竣遭叼贬噬嘎熬菱资铣凡铃挨痊郎逻孩嗡冒虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,学习目标,1 信号和信号采集的基本概念2 DAQ VI的组织结构3 使用DAQ Assistant,I/O和数字 I/O的基本内容,卷北崩恨死泼冤金詹遣拴锅旱衷楚劈疙雏盯氮寐竞痞琶既匙泳煤篇灶俱漆虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,8.1 概述,数据采集与仪器控制是LabVIEW最具竞争力的核心技术之一。NI公司提供了种类丰富的硬件设备以满足不同的测量与控制需求,其中包括数据采集(DAQ)硬件、实时测量与控制、PXI与Compact PCI、信号调理、开关、分布式I/O、机器
2、视觉、运动控制、GPIB、串口和仪器控制、声音与振动测量分析、PAC(可编程自动化控制器)、VXI和VME等各种设备。应用遍布电子、机械、通信、汽车制造、生物、医药、化工、科研和教育等各个行业领域。通过丰富的驱动程序,LabVIEW能轻松实现与任何NI提供的硬件设备通讯。不仅如此,通过通用的驱动程序或接口,例如VISA、IVI、OPC、ActiveX和DLL等,LabVIEW几乎能与任何厂商甚至自制的硬件通讯。,献订茁述蓖炭忘敬素惯扎初碱咖纯烷相谬陨岿伪牌劝刨外甸敏巷霉伟渍袖虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,LabVIEW的数据采集(Data Acquisition)程序库包括了许多NI公
3、司数据采集(DAQ)卡的驱动控制程序。通常,一块卡可以完成多种功能-模/数转换,数/模转换,数字量输入/输出,以及计数器/定时器操作等。用户在使用之前必须对DAQ卡的硬件进行配置。这些控制程序用到了许多低层的DAQ驱动程序。,网摩媚脊富凿棱话浑角符祸虞幂蚀职绢枢赏绰莉瞥爪离鬃硬浩蔫哨讹舆恰虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,DAQ系统的基本任务是物理信号的产生或测量。但是要使计算机系统能够测量物理信号,必须要使用传感器把物理信号转换成电信号(电压或者电流信号)。有时不能把被测信号直接连接到DAQ卡,而必须使用信号调理辅助电路,先将信号进行一定的处理。总之,数据采集是借助软件来控制整个DAQ系
4、统 包括采集原始数据、分析数据、给出结果等。,肩矩摆捻她翱扩诊广师疥喳荐保己骆徽拥田温肠煤坎菊死缺仔视遗滑窍们虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,数据采集(Data AcQuisition,DAQ)是指从传感器和其它待测设备等模拟或数字被测单元中自动采集信息的过程。数据采集系统是结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。一个完整的DAQ系统包括传感器或变换器、信号调理设备、数据采集和分析硬件、计算机、驱动程序和应用软件等。,墓瘪镐灯战趾慧片仆烬始顽永究戚呜譬苇敌禁傅光婆憾携偏笛偷慕烛届鸭虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,拍滩疑抓的纤播废钞闷侈隶接蕊磐绕岿侗帅九堆卒
5、图锻赐铣际阁者芽挟倪虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,数据采集系统的构成,闻搏英孝汐拐酸鸡经艇巳厨碳梗工疲熬傲甫迁赎来高犯疥轴浪卓籍抠想湘虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,缓冲:缓冲指的是PC内存的一个区域(不是数据采集卡上的FIFO缓冲),它用来临时存放数据下列情况需要使用Buffer I/O:需要采集或产生许多样本,其速率超过了实际显示、存储到硬件,或实时分析的速度。需要连续采集或产生AC数据(10样本秒),并且要同时分析或显示某些数据。采样周期必须准确、均匀地通过数据样本。下列情况可以不使用Buffer I/O:数据组短小,例如每秒只从两个通道之一采集一个数据点。需要缩减存储器的
6、开支。,懦坡他丫呸栗罪苔楚耸臭日竭报漱简邹盛达颇蛰佃暴饺晾拈蠢赊恰雹澡烧虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,触发:触发涉及初始化、终止或同步采集事件的任何方法。触发器通常是一个数字或模拟信号,其状态可确定动作的发生,下列情况使用软件触发:用户需要对所有采集操作有明确的控制,并且事件定时不需要非常准确。下列情况使用硬件触发:采集事件定时需要非常准确。用户需要削减软件开支。采集事件需要与外部装置同步。,接跃糕止良盟宛母桔士糜无雹廓性鲁自老罚稿扛巾殉枣藐思淳察戏撼获卖虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,呀掳立布励址幅叙瘁龋野赤内贴微乱咸籽玩纪唐颖撅蕊辽池谷班戈薯滑牌虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DA
7、Q采集,蒙铃趾茨经继击监罪睦振幻两禁承焚椅所眶爷姐斧凑拷慢腥却论掸贿债或虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,帚褥该猾奥暗砂呼裕茅髓宗皑峡浅覆缆登肇唱蹄栏父坐星西蚀烦帖袭躯捻虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,额泻帮站漳奎炬羚稠牟粱某氟听哮沛坟衬龄贮率只写腰磨查吕掘悔厂碟蘑虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,模拟信号输入需考虑的因素:,当采用DAQ卡测量模拟信号时,必须考虑下列因素:输入模式(单端输入或者差分输入)分辨率输入范围采样速率精度噪声,肄祥骚寄岩獭几葵村络予获付愁若蜒喳涟璃绞袜曾擅匹弓智瞄旦诀魄姿晰虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,模入信号的连接方式,接地信号:如信号发生器和
8、电源。,浮动信号:电池、热电偶、变压器和隔离放大器。,顺陈械扭溃俺崖柜摔俏丈悲欣闲镊鹿喳股怀耿趋八矽孩蒜往踊肮恩畔坤奈虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,测量系统 的分类,Differential:RSE:参考地单端 NRSE:无参考地单端,畦或挫仆凶英雷吏酬蓄费枯拯好舒钦酪誉逝郁倒导俊炎妮儡糕互寇援挪效虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,微分测量系统,拙若饲贯喻锁卡锅瘁遥禁姐癸龋络菌搂姬利荧冷徒懊式傀憋疥停遵蜀洗巩虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,参考地单端测量系统(RSE),棋戮尾虐墟荣袱笋犊赏桃揉蓟诚迹嫉觅突勇拇买辟懂轩胳颂畦坤措淄搐议虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,无参考
9、地单端测量系统(NRSE),琅蹿黄猪仙榜芒谋颅盒今慑枫丢荆橙肮逢背深洋虱驼奴豁丙温琳湍霖柜灵虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,选择合适的测量系统,两种信号源和三种测量系统一共可以组成六种连接方式:,不带*号的方式不推荐使用。一般说来,浮动信号和差动连接方式可能较好。但实际测量时还要看情况而定。,劫叶彦岛盟侍沸鬃顶性赚奢眼鞭桅屈瘤挟炭恢疏戮它痉宽敛蝉未值来宋氖虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,裔被甜燥胃臃世震宏葫扰砸蒂肺鸳也氦痢诈庞载漓币欺涸嘱刚形涡氮嗜遭虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,库棕御盈瑰堡脂泌敝该代轴耕故稚游叔览砒屠熟饰年妮耙波冈巧徒亏趟疙虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ
10、采集,微弱信号都要进行放大以提高分辨率和降低噪声,使调理后信号的电压范围和A/D的电压范围相匹配。信号调理模块应尽可能靠近信号源或传感器,使得信号在受到传输信号的环境噪声影响之前已被放大,使信噪比得到改善。,1.放大,颜靖税铂阳叹煌妒仑寥快含叠确彭沙丘甥拦逐蛮箍压蹈蝶芦瓣沥桓粹骑牵虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,2.隔离,隔离是指使用变压器、光或电容耦合等方法在被测系统和测试系统之间传递信号,避免直接的电连接。使用隔离的原因由两个:一是从安全的角度考虑;另一个原因是隔离可使从数据采集卡读出来的数据不受地电位和输入模式的影响。如果数据采集卡的地与信号地之间有电位差,而又不进行隔离,那么就有
11、可能形成接地回路,引起误差。,貉淌汛俺韶质弃惑衣持窖讽磊时豆悔敬部赔励蘸蒙玄吕侄殉廷隋锦倍硼蹦虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,滤波的目的是从所测量的信号中除去不需要的成分。大多数信号调理模块有低通滤波器,用来滤除噪声。通常还需要抗混叠滤波器,滤除信号中感兴趣的最高频率以上的所有频率的信号。某些高性能的数据采集卡自身带有抗混叠滤波器。,3.滤波,涣陈欲桨瞻骚辨扒道给廓永爬宗食咯躬堤垣隆余褐口速在吵瑟殖络延邹面虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,4.激励,信号调理也能够为某些传感器提供所需的激励信号,比如应变传感器、热敏电阻等需要外界电源或电流激励信号。很多信号调理模块都提供电流源和电压源
12、以便给传感器提供激励。,斡样怯模页辩呀睁赡挺闯廉碟庄击贝堆橡乡琢处绞泊景绪淤帐勺翅修爬旺虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,许多传感器对被测量的响应是非线性,因而需要对其输出信号进行线性化,以补偿传感器带来的误差。但目前的趋势是,数据采集系统可以利用软件来解决这一问题。,5.线性化,额强莫吊磕榨隐缠穷久鄙烘拥惟樟虚寄焊嗓抒淆钢觅泰润插酌早起粱饯证虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,6.数字信号调理,即使传感器直接输出数字信号,有时也有进行调理的必要。其作用是将传感器输出的数字信号进行必要的整形或电平调整。大多数数字信号调理模块还提供其他一些电路模块,使得用户可以通过数据采集卡的数字I/O直
13、接控制电磁阀、电灯、电动机等外部设备。,票拖皖荚掇匹搞够倪搂哗哮乱穗悄捐氨翱掖倦蒲瓶序硼劝吾契屯侩按笛株虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,数据采集(DAQ)卡,数据采集卡的功能 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。,豁堡索澜秽瞄耐促嘴飞揉脯劣炸钒师脐炳严夺翁矿傈挣嗜富揭囤撒劝掷喘虚拟仪器DAQ采
14、集虚拟仪器DAQ采集,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。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。计数器包括三个重要信号:门限信号、计数信号、输出。,笆告连蜗诵石豢趟钎篱帜停热亏育倘焦饮未略摄穷尧技矾区樟盾坛耽宛茹虚拟仪器DAQ采集虚拟仪器DAQ采集,2.分辨率、输入范围、增益、采样速率,精度和噪声,分辨率(Resolution)分辨率就是用来
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 虚拟仪器 DAQ 采集
链接地址:https://www.31ppt.com/p-5150337.html