您现在的位置:首页 > >

数据采集与仪器控制PPT课件

发布时间:

第14章 数据采集与仪器控制 引子 ? 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。 安装驱动 本章内容 ? 14.1 数据采集(DAQ) ? 14.1.1 数据采集系统的构成 ? 14.1.2 NI-DAQmx ? 14.2 仪器控制简介 ? 14.3 选择合适的总线 ? 14.4 仪器驱动程序 ? 14.4.1 可编程仪器标准命令SCPI ? 14.4.2 VISA ? 14.4.3 IVI——可互换的虚拟仪器驱动程序 ? 14.5 直接I/O(Direct I/O) ? 14.5.1仪器I/O助手(Instrument I/O Assistant) ? 14.5.2 Port I/O ? 14.5.3 NI Spy——调试驱动的好帮手 ? 14.6 与第三方硬件连接 14.1.1 数据采集系统的构成 ? 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。 14.1.1 数据采集系统的构成 ? 典型的基于PC的数据采集(DAQ)系统 14.1.1 数据采集系统的构成 ? 1. 传感器和变换器 ? 传感器感应物理信息并生成可测量的电 信号。 ? 例如热电偶、电阻式测温计(RTD)、热 敏电阻器和IC传感器可以把温度转变为 ADC可测量的模拟信号。 14.1.1 数据采集系统的构成 ? 2. 信号调理 ? 从传感器得到的信号可能会很微弱,或者含有大量噪声, 或者是非线性的等等,这种信号在进入采集卡之前必须经 过信号调理。 ? 信号调理的方法主要包括放大、衰减、隔离、多路复用、 滤波、激励和数字信号调理等 14.1.1 数据采集系统的构成 ? 3. 数据采集设备 ? 通过信号调理后的信号就可以与数据采集设 备连接了。通常情况下数据采集设备是一个 数据采集卡,与计算机的连接可以采用多种 方式。 ? NI的数据采集设备支持的总线类型包括PCI、 PCI Express、PXI、PCMCIA、USB、 CompactFlash、Ethernet以及火线等各种总 线。 ? 数据采集卡的功能包括模拟输入、模拟输出、 数字I/O、触发采集和定时I/O。 14.1.1 数据采集系统的构成 ? 4. PC与软件 ? 软件使PC与数据采集硬件形成了一个完整的数据 采集、分析和显示系统。 ? 软件分为驱动程序和上层应用程序。 ? 驱动程序可以直接对数据采集硬件的寄存器编程,管理 数据采集硬件的操作并把它和处理器中断、DMA和内存 这样的计算机资源结合在一起。驱动程序隐藏了复杂的 硬件底层编程细节,为用户提供容易理解的接口。一般 来说,硬件厂商在卖出硬件的同时也会提供驱动程序。 ? 上层应用程序用来完成数据的分析,存储和显示等。 LabVIEW就是一个极佳的开发上层应用程序的开发平台。 14.1.2 NI-DAQmx ? NI-DAQmx是LabVIEW 7.0以来新增的DAQ软件。 它包括支持200多种NI数据采集设备的驱动, 并提供相应的VI函数。 ? 此外它还包括Measurement & Automation Explorer(MAX)、数据采集助理(DAQ Assistant)以及VI Logger数据记录软件。通 过这些工具并结合LabVIEW可以节省大量的系 统配置、开发和记录数据的时间。 14.1.2 NI-DAQmx ? 1. Measurement & Automation Explorer (MAX) ? 快速检测及配置所有硬件 ? 通过测试面板验证硬件的运作状况 ? 实施简便、交互式的测量 ? 给Ι/Ο通道命名 14.1.2 NI-DAQmx ? 举例:通过MAX配置串口属性 14.1.2 NI-DAQmx ? 测试串口操作 14.1.2 NI-DAQmx ? 2. DAQ助手(DAQ Assistant) ? DAQ助手提供了一个对话框式 的向导用于测量任务的配置、 测试和自动代码生成。配合 Express VI,通过DAQ Assistant可以在数分钟内搭 建一个专业的数据获取系统。 14.1.2 NI-DAQmx ? 配置虚拟通道 14.1.2 NI-DAQmx ? 自动生成代码 14.2 仪器控制简介 ? 仪器控制是指通过PC上的软件远程控制总线上 的一台或多台仪器。 ? 它比单纯的数据采集要复杂的多。它需要将仪 器或设备与计算机连接起来协同工作,同时还 可以根据需要延伸和拓展仪器的功能。 ? 通过计算机强大的数据处理、分析、显示和存 储能力,可以极大的扩充仪器的功能,这就是 虚拟仪器的基本含义。 14.2 仪器控制简介 ? 一个完整的仪器控制系统除了包括计算 机和仪器外,还必须建立仪器与计算机 的通路以及上层应用程序。 ? 通路包括总线和针对不同仪器的驱动程序 ? 上层应用程序用于发送控制命令、仪器的控 制面板显示以及数据的采集、处理、


热文推荐
猜你喜欢
友情链接: 幼儿教育 小学教案 初中教案 高中教案 职业教育 成人教育