labview的数据采集

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基于LabVIEW的数据采集与控制系统设计与开发

基于LabVIEW的数据采集与控制系统设计与开发

基于LabVIEW的数据采集与控制系统设计与开发LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一款由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的图形化编程环境。

它被广泛应用于各个领域的数据采集与控制系统设计与开发,因其灵活性和易用性而备受青睐。

本文将讨论基于LabVIEW的数据采集与控制系统的设计与开发,以及其在实际应用中的重要性和多样化的应用场景。

一、LabVIEW的基本原理与特点LabVIEW是一种基于图形编程的系统设计工具,通过将各种可观测现象抽象为虚拟仪器在计算机上进行模拟,实现对数据的采集、分析和控制。

LabVIEW以图形化的方式展示程序结构,用户可以通过简单拖拽的方式连接各个模块,形成完整的功能系统。

对于初学者来说,LabVIEW提供了友好的界面和直观的图形表示方法,降低了学习曲线的陡度,使得使用者可以更快入门。

二、基于LabVIEW的数据采集系统设计与开发1. 系统需求分析与设计:在设计数据采集系统前,首先需要对系统的需求进行分析和明确。

这包括所需采集的数据类型、所需处理的数据量、采样速率等。

根据需求分析的结果,可以制定系统的整体架构,并选择合适的硬件和传感器。

2. 硬件选择与配置:基于LabVIEW的数据采集与控制系统可以与各种硬件设备进行交互。

根据系统的需求,选择适当的采集卡、传感器和执行器等硬件设备,并进行相应的配置。

LabVIEW提供了丰富的硬件驱动和接口,使得用户可以方便地与各种硬件设备进行通信。

3. 界面设计与开发:LabVIEW提供了丰富的用户界面设计工具,可以根据系统需求设计出直观、美观的界面。

通过界面,用户可以实时观察到采集到的数据,进行参数设置和控制操作。

设计界面时,需要考虑用户操作的便捷性和实时性,使得系统在使用过程中更加友好和高效。

4. 数据采集与处理:通过LabVIEW的数据采集模块,可以实时获取传感器采集的数据。

如何利用LabVIEW进行数据采集与处理

如何利用LabVIEW进行数据采集与处理

如何利用LabVIEW进行数据采集与处理LabVIEW是一种流程图编程语言,专门用于控制、测量和数据采集等应用领域。

它的易用性和功能强大使得许多科研、工业和教育机构都广泛采用LabVIEW进行数据采集与处理。

在本文中,我将介绍如何利用LabVIEW进行数据采集与处理的基本步骤和技巧。

一、准备工作在开始数据采集与处理之前,首先需要进行准备工作。

这包括安装LabVIEW软件、连接传感器或测量设备、配置硬件设备和安装相关驱动程序等。

确保LabVIEW软件和硬件设备都能正常工作。

二、建立数据采集程序1. 打开LabVIEW软件,在工具栏上选择"新建VI",创建一个新的虚拟仪器(VI)。

2. 在Block Diagram窗口中,选择相应的控件和函数,用于实现数据采集的功能。

例如,使用"DAQ Assistant"控件来配置和控制数据采集设备。

3. 配置数据采集设备的参数,如采集通道、采样率、触发方式等。

根据实际需求进行设置。

4. 添加数据处理的功能模块,如滤波、去噪、采样率转换等。

这些模块可以根据数据的特点和需要进行选择和配置。

5. 连接数据采集设备和数据处理模块,确保数据能够流畅地进行采集和处理。

6. 运行程序进行数据采集,可以观察到数据随着时间的推移不断变化。

三、数据可视化与分析1. 在LabVIEW软件中,使用图形化的方式将采集到的数据可视化。

例如,使用波形图、数值显示等控件显示数据结果。

2. 利用LabVIEW提供的分析工具,对采集到的数据进行进一步的统计和分析。

例如,计算均值、标准差、峰值等。

3. 根据需要,将数据结果输出到其他文件格式,如Excel、文本文件等,以便进一步处理和分析。

四、数据存储与导出1. 在LabVIEW中,可以选择将数据存储到内存中或者存储到文件中。

存储到内存中可以方便实时访问和处理,而存储到文件中可以长期保存和共享数据。

2. 使用适当的文件格式和命名方式,将数据存储到本地磁盘或者网络存储设备中。

在LabVIEW中实现数据采集

在LabVIEW中实现数据采集


AI Read—从被AI Config分配的缓冲读取数据。 它能够控制由缓冲读取的点数,读取数据在缓 冲中的位置,以及是否返回二进制数或标度的 电压数。它的输出是一个2维数组,其中每一 列数据对应于通道列表中的一个通道.


AI Single Scan—返回一个扫描数据.它的电压 数据输出是由通道列表中的每个通道读出的电 压数据。使用这个VI仅与AI Config有关联,不 需要AI Start和AI Read. AI Clear—清除模入操作、计算机中分配的缓 冲、释放所有数据采集卡的资源.

硬件触发和软件触发

硬件触发:
硬件触发:

数字触发

TTL电平:

模拟触发

模拟信号: level, slope
硬件触发的设置
软件触发

当硬件触发条件不易实现时采用。软件触发又 叫做条件取数(conditional retrieval),是通 过控制数据读取来实现的。
软件触发是在数据采集时,对A/D转化的信号 进行比较监测,当满足软件触发的条件时开始 将采集数据读取到数据缓冲区,并在采集结束 后将数据传输到计算机。
在LabVIEW中实现数据采集
数据采集系统的基本结构
数据采集卡
多 路 开 关
放 大 器
采 样 / 保 持 器
A D 转 换 器
数据采集卡
数据采集卡




多路开关:将各路信号轮流切换到放大器的输 入端,实现多参数多路信号的分时采集. 放大器:将前一级多路开关切换进入的待采集 信号放大(或衰减)至采样环节的量程范围内. 采样/保持器:取出待测信号在某一瞬时的值, 并在A/D转换过程中保持信号不变. A/D转换器:将输入的模拟量转化为数字量输出, 并完成信号幅值的量化.

如何利用LabVIEW进行数据采集与分析

如何利用LabVIEW进行数据采集与分析

如何利用LabVIEW进行数据采集与分析数据采集和分析是科学研究和工程实践中至关重要的步骤。

LabVIEW是一种功能强大的图形化编程环境,广泛应用于科学实验、自动化控制、仪器测量等领域。

本文将介绍如何使用LabVIEW进行数据采集和分析,并提供一些实用的技巧和建议。

1. 数据采集数据采集是获取实验数据的过程,在LabVIEW中可以通过使用传感器、仪器等硬件设备来实现。

以下是一些常见的数据采集方法:1.1 传感器接口LabVIEW提供了许多传感器接口模块,可以方便地与各种传感器进行通信。

通过选择合适的传感器接口,您可以轻松地读取传感器的测量值,并将其保存到LabVIEW中进行进一步的分析和处理。

1.2 仪器控制如果您使用仪器进行实验,那么LabVIEW可以帮助您控制这些仪器并读取其输出数据。

LabVIEW提供了丰富的仪器控制工具包,支持各种常见的仪器通信接口,如GPIB、USB、Serial等。

1.3 数据采集卡对于一些需要高速采集的应用,可以使用数据采集卡来实现。

LabVIEW提供了专门的工具包,支持常见的数据采集卡,并提供了丰富的功能和接口,满足不同应用的需求。

2. 数据分析数据采集完成后,接下来需要对数据进行分析和处理。

以下是一些常见的数据分析方法:2.1 数据可视化LabVIEW提供了丰富的数据可视化工具,可以将采集到的数据以图表、图形等形式展示出来。

通过可视化,您可以更直观地了解数据的特征和趋势。

2.2 统计分析LabVIEW内置了众多统计分析函数,可以计算数据的平均值、标准差、最大值、最小值等统计量。

您可以利用这些函数对数据进行统计分析,进一步理解和描述数据的特征。

2.3 信号处理如果您需要对采集到的信号进行滤波、去噪或频谱分析,LabVIEW 提供了一系列的信号处理工具包。

您可以使用这些工具包对信号进行处理,提取有用的信息和特征。

3. 实用技巧和建议为了更好地利用LabVIEW进行数据采集和分析,以下是一些建议和技巧:3.1 模块化设计当您设计LabVIEW程序时,应尽量将其模块化,将不同功能实现的部分组织成不同的子VI(SubVI)。

如何使用LabVIEW进行数据采集和分析

如何使用LabVIEW进行数据采集和分析

如何使用LabVIEW进行数据采集和分析LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一款由美国国家仪器公司(NI)开发的图形化编程环境和开发平台,主要用于测试、测量和控制领域。

LabVIEW具有直观的用户界面、强大的数据采集和分析功能,被广泛应用于工业自动化、科学研究、仪器仪表等领域。

本文将介绍如何使用LabVIEW进行数据采集和分析的基本步骤。

一、实验准备与硬件连接在使用LabVIEW进行数据采集和分析之前,首先需要准备好实验所需的硬件设备,并将其与计算机连接。

LabVIEW支持多种硬件设备,如传感器、仪器和控制器等。

根据实验需要选择相应的硬件设备,并按照其配套说明书将其正确连接至计算机。

二、创建LabVIEW虚拟仪器LabVIEW以虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI)的形式进行数据采集和分析。

在LabVIEW中,可以通过图形化编程来创建和配置虚拟仪器。

打开LabVIEW软件后,选择新建一个VI,即可开始创建虚拟仪器。

三、配置数据采集设备在LabVIEW中,需要为数据采集设备进行配置,以便准确地采集实验数据。

通过选择合适的数据采集设备和相应的测量通道,并设置采样率、量程等参数,来实现对实验数据的采集。

LabVIEW提供了丰富的数据采集函数和工具箱,使得配置数据采集设备变得更加简单和便捷。

四、编写数据采集程序使用LabVIEW进行数据采集和分析的核心是编写采集程序。

在LabVIEW中,可以通过拖拽、连接各种图形化函数模块,构建数据采集的整个流程。

可以使用LabVIEW提供的控制结构和数据处理函数,对采集的实验数据进行处理和分析。

LabVIEW还支持自定义VI,可以将经常使用的功能模块封装成VI,以便在其他程序中复用。

五、数据可视化和分析通过编写好的数据采集程序,开始实际进行数据采集。

LabVIEW提供了实时查看和记录实验数据的功能,可以将采集到的数据以曲线图、表格等形式进行显示和保存。

使用LabVIEW进行数据采集和处理

使用LabVIEW进行数据采集和处理

使用LabVIEW进行数据采集和处理数据采集和处理在科学研究和工程应用中具有重要的作用。

为了高效地进行数据采集和处理,我们可以使用LabVIEW软件来完成这一任务。

LabVIEW是一款强大的图形化编程环境,能够方便地进行数据采集和处理,并提供了丰富的功能和工具来满足不同的需求。

一、LabVIEW简介LabVIEW是由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的一款图形化编程环境。

通过拖拽和连接图标,我们可以构建出一个完整的数据采集和处理系统。

LabVIEW提供了可视化的编程界面,使得数据采集和处理变得简单直观。

同时,LabVIEW还支持多种硬件设备的接口,例如传感器、仪器设备等,能够实现与这些设备的连接和数据交互。

二、LabVIEW的数据采集功能1. 数据采集设备的接口LabVIEW支持多种数据采集设备的接口,如模拟输入模块、数字输入输出模块等。

通过这些接口,我们可以方便地连接和配置不同的采集设备,并进行数据的获取。

2. 数据采集参数的设置在LabVIEW中,我们可以轻松地设置数据采集的参数,比如采样率、采集通道数等。

通过这些参数的设置,我们可以灵活地对数据采集进行控制,以满足不同需求。

3. 实时数据采集LabVIEW支持实时数据采集,可以实时获取数据并进行处理。

这对于一些需要即时反馈的应用场景非常重要,比如实验数据采集、实时监测等。

三、LabVIEW的数据处理功能1. 数据预处理LabVIEW提供了丰富的数据预处理工具,如滤波、平滑、去噪等。

这些功能能够对原始数据进行处理,去除噪声和干扰,提高数据质量。

2. 数据分析与算法LabVIEW支持多种数据分析与算法,如统计分析、曲线拟合、傅里叶变换等。

通过这些功能,我们可以对数据进行深入的分析和处理,提取其中的有价值信息。

3. 可视化显示LabVIEW提供了强大的可视化显示功能,可以将数据以图表、曲线等形式展示出来。

这样我们可以直观地观察数据的变化趋势和规律,进一步理解数据的含义。

LabView数据采集

LabView数据采集

第一节概述LabVIEW的数据采集(Data Acquisition)程序库包括了许多NI公司数据采集(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。

本课程需要一块安装好的DAQ卡以及LabVIEW开发系统。

数据采集系统的组成: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系统–包括采集原始数据、分析数据、给出结果等。

上图中描述了插入式DAQ卡。

另一种方式是外接式DAQ系统。

这样,就不需要在计算机内部插槽中插入板卡,这时,计算机与DAQ系统之间的通讯可以采用各种不同的总线,如USB,并行口或者PCMCIA等完成。

这种结构适用于远程数据采集和控制系统。

模拟输入: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,精度和噪声等。

单端输入以一个共同接地点为参考点。

这种方式适用于输入信号为高电平(大于一伏),信号源与采集端之间的距离较短(小于15英尺),并且所有输入信号有一个公共接地端。

如果不能满足上述条件,则需要使用差分输入。

差分输入方式下,每个输入可以有不同的接地参考点。

并且,由于消除了共模噪声的误差,所以差分输入的精度较高。

输入范围是指ADC能够量化处理的最大、最小输入电压值。

DAQ卡提供了可选择的输入范围,它与分辨率、增益等配合,以获得最佳的测量精度。

分辨率是模/数转换所使用的数字位数。

分辩率越高,输入信号的细分程度就越高,能够识别的信号变化量就越小。

下图表示的是一个正弦波信号,以及用三位模/数转换所获得的数字结果。

LABVIEW数据采集

LABVIEW数据采集

第六章数据采集6.1概述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。

各种类型信号采集的难易程度差别很大。

实际采集时,噪声也可能带来一些麻烦。

数据采集时,有一些基本原理要注意,还有更多的实际的问题要解决。

6.1.1采样频率、抗混叠滤波器和样本数。

假设现在对一个模拟信号x(t) 每隔Δt时间采样一次。

时间间隔Δt被称为采样间隔或者采样周期。

它的倒数1/Δt 被称为采样频率,单位是采样数/每秒。

t=0, Δt ,2Δt ,3Δt ……等等,x(t)的数值就被称为采样值。

所有x(0),x(Δt),x(2Δt )都是采样值。

这样信号x(t)可以用一组分散的采样值来表示:下图显示了一个模拟信号和它采样后的采样值。

采样间隔是Δt,注意,采样点在时域上是分散的。

图6-1 模拟信号和采样显示如果对信号x(t)采集N个采样点,那么x(t)就可以用下面这个数列表示:这个数列被称为信号x(t)的数字化显示或者采样显示。

注意这个数列中仅仅用下标变量编制索引,而不含有任何关于采样率(或Δt)的信息。

所以如果只知道该信号的采样值,并不能知道它的采样率,缺少了时间尺度,也不可能知道信号x(t)的频率。

根据采样定理,最低采样频率必须是信号频率的两倍。

反过来说,如果给定了采样频率,那么能够正确显示信号而不发生畸变的最大频率叫做恩奎斯特频率,它是采样频率的一半。

如果信号中包含频率高于奈奎斯特频率的成分,信号将在直流和恩奎斯特频率之间畸变。

图6-2显示了一个信号分别用合适的采样率和过低的采样率进行采样的结果。

采样率过低的结果是还原的信号的频率看上去与原始信号不同。

这种信号畸变叫做混叠(alias)。

出现的混频偏差(alias frequency)是输入信号的频率和最靠近的采样率整数倍的差的绝对值。

图6-2 不同采样率的采样结果图6-3给出了一个例子。

假设采样频率 fs 是100HZ,,信号中含有25 、70、160、和 510 Hz 的成分。

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接地信号
浮动信号
一个不与任何地(如大地或建 筑物的地)连接的电压信号称 为浮动信号,浮动信号的每个 端口都与系统地独立。一些常 见的浮动信号源有电池、热电 偶、变压器和隔离放大器等。
测量系统分类 ---差分测量系统
信号的正负极分别与一个模拟输入 通道相连接。具有仪器放大器 (Instrumentation Amplifier)的数 据采集设备可配置成差分测量系统。
LabVIEW的特点与优点
图形化编程方式 提供丰富的数据采集、分析及存储的库函数 即提供传统的程序调试手段,同时提供独到的高亮执行
工具,程序调试、开发更方便 包括了DAQ、GPIB、PXI、VXI、RS-232/485、USB在
内的各种仪器通信总线标准的功能函数 提供大量与外部代码或软件进行连接的机制,如DLL、
采样定理
在进行信号采样时,需要遵循采样定理:设连 续模拟信号X(t)的频谱为X(f),以采样间隔Ts 采样得到的离散模拟信号为X(nTs),如果X(f) 和Ts满足以下条件,离散信号X(nTs)可以完全 确定频谱X(f)
X(f)有截止频率(即最高频率)fh,即当|f|≥ fh时, X(f)=0
数据结束端 当前读取标志
连续模拟输入
需要注意,程序读取数据的速度要不慢于设备往缓冲区 中存放数据的速度,这样才能保证连续运行时,缓冲区 中的数据不会溢出。可以通过调节以下3个参数来达到 上述要求:
buffer size(缓存的大小) scan rate(采样速率) number of scans to read at a time(每次读取的样本数)
模噪声的影响,所以差分输入方式的采集精度较高。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
数据采集系统的组成
模拟多路开关
模拟多路开关可以分时选通来自多个输入通道的某一路 信号,使得在一个特定的时间范围内,只允许一路模拟 信号输入到A/D转换器。因此,在多路开关后的单元电 路,如采样/保持电路、A/D及处理器电路等,只需一套 即可,这样可以降低成本,减小设备体积。
采集卡基本参数
以NI公司的PCI-6071E多功能采集卡为例,介绍采集卡 的一般参数:
模拟输入:64路单端/32路双端,输入范围:±10V 分辨率:12位 采样频率:最高1.25MS/s 模拟输出:2路,12位,1MS/s,输出范围:±10V 数字I/O:8路 计数器:2路,24位,基准时钟20MHz或100KHz
Ts ≤1/2fh 或 fs ≥2fh
混叠的消除
由采样定理可知,如果要求不产生混叠干扰,首先应使 被采样信号X(t)成为有限带宽的信号。为此,对不满足 此要求的信号,在采样之前,使其先通过模拟低通滤波 器滤除高频成分,使其成为带限信号。这种处理称为抗 混叠滤波预处理。其次,应使采样频率fs大于带限信号 最高频率fh的2倍,即fs>2fh。
量化就是把采样信号的幅值与某个最小数量单位的一系列整倍数 比较,以最接近于采样信号幅值的最小数量单位倍数来代替该幅 值。这一过程称为“量化过程”,简称“量化”。
最小数量单位称为量化单位。量化单位定义为量化器满
量程电压FSR(Full Scale Range)与2n的比值,用q表
示,有:
q

FSR 2n
不是每个数据采集卡都具有这些特殊采样功能的,使用 前要查看采集卡的使用手册;
第三部分
为什么选择LabVIEW做数据采集?
LabVIEW是一种面向工程师的编程语言,采用图形化编 程,多线程同步运行,只需要连线就能进行软件的编制。 提供了丰富的函数库和控件,搭建软件的界面非常迅速, 一个熟练的工程师可能只需要几分钟就能搭建一个数据 采集系统。
NI的数据采集卡提供了对LabVIEW丰富且完备的支持, 驱动函数都是在底层的基础函数上进行了高度封装,用 户不需要对采集卡具体工作有深入的了解,只要掌握这 些驱动函数输入/输出端口的意义,就能进行数据采集 开发。
虚拟仪器的构成
虚拟仪器与传统仪器的比较
独立式传统仪器的基本框架类似于基于PC 机的虚拟仪 器
根本区别在于两者不同的灵活性,用户是否能够根据各 自不同的需求对其进行修改和扩展
虚拟仪器的特点
软件是虚拟仪器的核心 性价比高 缩小了仪器厂商与用户之间的距离 具有良好的人机界面 具有方便、灵活的互联 可靠性高 具有开放性、模块化、可重复使用及互换性等特点 维护、维修方便
开辟一段循环缓冲区,设备连续采集数据并将数据向 缓冲区中存放的同时,LabVIEW依据设置,将缓存中 的数据一段一段地读取出来。最常用的采集方式。
连续模拟输入
采到缓冲区 中的数据 数据结束端 (AI Start)
当前读取标志
数据结束端
当前读取标志
数据结束端
LabVIEW从缓冲 区中读取的数据 (AI Read)
测量系统分类 ---无参考地单端测量系统
所有测量都有一个共同的参考 源,但此类参考电压可根据测 量系统的地面实际情况而有所 不同。在无参考地单端测量系 统中,信号的一端接模拟输入 通道,另一端接一个公共参考 端(AISENSE),但这个参 考端电压相对于测量系统的地 来说是不断变化的。一个单通 道的无参考地单端测量系统和一 个单通道的差分测量系统是一 样的。
多路开关从一个通道切换到另一个通道时会发生瞬变现 象,使输出产生短暂的尖峰电压。
模拟多路开关的源负载效应误差和串扰等因素对检测精 度有较大的影响,尤其是在信号源内阻较大的时候,因 此,信号源的内阻应该尽可能的小。
数据采集卡的功能
功能
模拟输入 模拟输出 数字I/O 计数器


数据采集卡最基本、最常用的功能,将模拟电压 信号通过A/D转换成数字信号。常用于检测温度、 压力 、流量等传感器的输出电压信号。
什么是LabVIEW
LabVIEW是美国NI(National Instrument)公司推出的 一种基于G语言(Graphics Language,图形化编程语言) 的虚拟仪器软件开发工具。
LabVIEW为虚拟仪器设计者提供了一个便捷、轻松的设 计环境。利用它,设计者可以像搭积木一样轻松组建一 个测量系统和构造自己的仪器面板,而无需进行任何繁 琐的计算机代码的编写。
DDE、ActiveX等 强大的网络功能,支持常用网络协议
LabVIEW程序实例(前面板)
输入 控件
显示 控件
按钮
LabVIEW程序实例(后面板)
生成函数
第二部分
数据采集的任务
数据采集系统的任务,具体地说,就是采集传感器输出 的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号,然后送 入计算机进行相应的计算和处理,得出所需的数据。与 此同时,将计算得到的数据进行显示或打印,以便实现 对某些物理量的监视,其中一部分数据还将被生产过程 中的计算机控制系统用来控制某些物理量。
连续采集的程序模型为:
AI Config
AI Start
AI Read
Data Process
循环
AI Clear
连续模拟输入程序实例
模拟输入的讨论
对于一些复杂的采集任务,可以采用一些特殊的采集方 式,例如采用外部时钟采集、触发采集等;
触发采集种类很多,根据触发信号类型可以分为数字信 号触发和模拟信号触发;根据触发形式可以分为边沿触 发和窗口触发;根据触发功能可以分为启动触发、暂停 触发和参考触发;
式中,n为量化器的位数,也就是采集卡的采样位数。
量化误差
由量化引起的误差叫做量化误差(也常叫做量化噪声, 因为它常与噪声有相同影响)。
量化误差的最大值为q,它是一种原理性误差,只能减 小而不能完全消除。
由前面q的定义式可以看出,减小量化误差可以通过两 个途径: 减小FSR,即根据输入信号的大小,设置合理的 采集卡通道的输入信号范围; 增大n的值,即选择采样分辨率高的采集卡。
LabVIEW中的模拟输入
形式
单点采集 波形采集 连续采集


采集设备从一个或多个输入通道分别获取一个信号值, 然后LabVIEW立即返回这个值,这是一个即时、无缓 冲的操作。效率和灵活性低。
在计算机内存中开辟一段缓冲区,设备将采集的数据 存入其中,当指定的数据采集完成后,LabVIEW再将 缓冲区中的数据一次读出,此时输出的是一段有限长 度的信号波形。
数据采集系统性能的好坏,主要取决于它的精度和速度。
模拟信号的数字化处理
数据采集的核心过程就是 将连续的模拟信号转换成 离散的数字信号
采样点太多,会占用大量 内存单元;采样点太少, 会使模拟信号的某些信息 被丢失,出现失真现象
混叠干扰
图中采样频率500Hz,5个正 弦波的频率分别为100Hz, 200Hz,300Hz,375Hz和400 Hz。因为100Hz,200Hz的信 号频率小于fs/2,可以由离 散信号还原出原始的正弦波 连续信号。而300Hz,375Hz 和400Hz的信号频率都大于 fs/2,故离散信号重构原信 号时形成了频率不同于原信 号频率的信号,即混叠 (aliasing)干扰。
信号分类
在数据采集应用领域,常将被测信号分为数字信号和模 拟信号(也称连续时间信号)。数字(二进制)信号分为 开关信号或脉冲信号。模拟信号可分为直流、时域、频 域信号,如下图所示。
模拟信号的连接方式
接入数据采集设备的信号根据参考点的不同可以分为接地信号和浮 动信号两种类型。
接地信号:就是以系统地(如建筑物的地)为参考点的信号,也称 参考信号。因为接地信号用的是系统地,所以与数据采集设备是共 地的。最常见的接地信号源是通过墙上的接地引出线接入建筑物地 的设备,如信号发生器和电源。
测量系统的选择
连接方式
差分 参考地单端 无参考地单端
接地信号
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