LabVIEW数据采集实验方案
LabVIEW中实现数据采集
所测信号的最大值和最小值 应与输入信号的最大值和最小值相接近
LSB 最低有效位
分辨率、DAQ卡区间 以及信号极限幅度集 合决定了输入信号中 可检测到的最小变化 量。电压中的这种变 化量表示了数字取值 的一个最低有效位 (LSB)，通常称为编码 宽度(code width)
Vcw
管理计算机的硬件设备（数据采集卡、端 口等）
配置虚拟通道（Virtual Channel）。
输入/输出 范围 输入方式 测试（7.0Express以上）
配置好的虚拟通道直接LabVIEW中调用。
运行MAX
A
B
MAX
Details
虚拟通道 设备特性
配置第一个虚拟通道
完成
引用虚拟通道
上、下限：指明输入信号的幅度极限集合。 上、下限默认值为+10V和-10V
如果使用的是MAX，则无需将数据取值与 这些输入相连，因为已经配置了相关信息
温度测量
信号输出
任务 开始
数据 生成
配置 参数
放入 缓存
启动 A/D
波形 输出
任务 结束
图 8 数据输出流程示意图
信号发生器
中级数据采集程序示例
rang 2resolution
分辨率为比特 区间为伏特
例
分辨率＝12比特 区间＝0～10V
分辨率＝12比特 区间＝-10～10V
可以检测到的最小变化量为
可以检测到的最小变化量为Βιβλιοθήκη Vcw10 212
2.4mV
Vcw
20 212
4.8mV
采样率
DAQ卡采样模拟信号的速率
Shannon 采样定律 抗伪信号滤波器
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)。
基于LabVIEW实现数据采集
数据采集专题目录一计算机数据采集与分析技术概述 (1)1.1数据采集与分析的基本概念 (1)1.1.1 信息与信号 (1)1.1.2 数据采集 (1)1.1.3 系统 (2)1.2计算机数据采集系统的组成 (2)1.3 数据采集系统的主要性能指标 (3)二数据采集硬件电路 (5)2.1 传感器的选用 (5)2.1.1 对传感器的主要技术要求 (5)2.1.2传感器的类型 (5)2.2 运用前置放大器的依据 (6)2.3 信号调理中的常用放大器 (7)2.4A/D转换器 (9)三数据采集系统设计及举例 (11)3.1 系统设计考虑的因素 (11)3.2A/D转换器的选择要点 (11)3.3 采样保持器S/H的选择 (12)3.4 数据采集系统实例 (14)四基于LabVIEW实现数据采集 (15)4.1LabVIEW概述 (15)4.2LabVIEW操作入门 (16)4.3 数据采集系统 (22)4.3.1硬件介绍 (22)4.3.2 软件介绍 (22)4.4 采样定理 (22)4.4.1信号的分类 (22)4.4.2 采样定理的应用 (23)4.5 以数据采集卡USB2812为例进行数据采集 (23)4.5.1 数据采集卡USB2812介绍 (23)4.5.2 信号输入连接方式 (25)4.5.3 软件编程知识 (25)4.5.4USB2812驱动函数概述 (26)4.5.5 数据采集演示程序 (29)4.5.6 电压采集试验 (30)一计算机数据采集与分析技术概述1.1数据采集与分析的基本概念数据采集技术是信息技术的重要组成部分之一。
信息技术主要包括信息获取、传输、处理、存储（记录）、显示和应用等。
信息技术的三大支柱技术是信息获取技术、通信技术和计算机技术、常称为3C技术（即collection、communication、computer）。
其中，信息获取技术是信息技术的的基础和前提，而数据采集技术是信息获取的主要手段和方法，它是以传感器技术、测试技术、电子技术和计算机技术等技术为基础的一门综合应用技术。
基于LabVIEW的数据采集的实现
２００８年第４期福建电脑基于ＬａｂＶＩＥＷ的数据采集的实现黄云江（厦门海洋职业技术学院福建厦门３６１０１２）【摘要】：本文在介绍虚拟仪器及其开发环境ＬａｂＶＩＥＷ特点的基础上，分析了ＬａｂＶＩＥＷ中的数据采集技术，并给出了数据采集应用实例。
应用表明，ＬａｂＶＩＥＷ用于常规的数据采集、测试、测量等任务，可以减少系统的开发时间，同时也提高了编程效率。
【关键词】：虚拟仪器数据采集ＬａｂＶＩＥＷ１．引言现代电子技术和计算机技术的迅猛发展和普及应用，使得自动化测试与电子测量仪器这个技术领域发生了革命性的变化。
＂软件就是仪器＂最本质地刻画了虚拟仪器的特征，它更多地强调了软件在仪器设计中的作用。
所谓虚拟仪器，就是在通用计算机平台上，用户根据自己的需求定义和设计仪器的测试功能，其实质是将传统仪器硬件和最新计算机软件技术充分结合起来，以实现并扩展传统仪器的功能。
与传统仪器相比，虚拟仪器在智能化程度、处理能力、性能价格比、可操作性等方面都具有明显的技术优势。
２．虚拟仪器开发环境－ＬａｂＶＩＥＷＬａｂＶＩＥＷ（ＬａｂｏｒａｔｏｒｙＶｉｒｔｕａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＷｏｒｋ－ｂｅｎｃｈ）主要用于仪器控制、数据采集、数据分析等领域，是一种基于图形编程语言（Ｇ语言）的开发环境。
它与Ｃ、Ｐａｓｃａｌ、Ｂａｓｉｃ等传统编程语言有着诸多相似之处，如相似的数据类型、数据流控制结构、程序调试工具，以及层次化、模块化的编程特点等。
但二者最大的区别在于：传统编程语言用文本语言编程而ＬａｂＶＩＥＷ用图形语言（即，各种图标、图形符号、连线等）以框图的形式编写程序。
用Ｌａｂｖｉｅｗ编程无需具备太多编程经验，因为ＬａｂＶＩＥＷ使用的都是测试工程师们熟悉的术语和图标，如各种旋钮、开关、波形图等，界面非常直观形象，因此ＬａｂＶＩＥＷ对于没有丰富编程经验的测试工程师们来说无疑是个极好的选择。
ＬａｂＶＩＥＷ包含丰富的函数库和子程序库，适用于Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００、ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ、Ｍａｃｉｎｔｏｓｈ、ｕｎｉｘ等多种不同的操作系统平台；ＬａｂＶＩＥＷ是一个功能强大的集成开发环境，它完整地集成了与ＧＰＩＢ、ＶＸＩ、ＲＳ－２３２、ＲＳ－４８５和内插式数据采集卡等硬件的通讯；ＬａｂＶＩＥＷ还具有内置程序库，提供了大量的连接机制，通过ＤＬＬＳ、共享库、ＯＬＥ等途径实现与外部程序代码或软件系统的连接。
基于Labview的数据采集系统设计毕业设计
武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）说明书论文题目基于Labview的数据采集系统设计目录摘要........................................................................................................................................ I I Abstract (III)第一章绪论........................................................................................................................ - 1 -1.1背景.......................................................................................................................... - 1 -1.2国内外技术现状...................................................................................................... - 1 -1.3数据采集技术的介绍............................................................................................. - 2 -1.4虚拟仪器的介绍...................................................................................................... - 9 - 第二章PCI8602的硬件结构及性能.................................................................................. - 13 -2.1 功能概述............................................................................................................... - 13 -2.2元件布局图及简要说明........................................................................................ - 15 -2.3信号输入输出连接器............................................................................................ - 17 -2.4 各种信号的连接方法........................................................................................... - 18 -2.5各种功能的使用方法............................................................................................ - 21 -2.6 CNT定时/计数功能.............................................................................................. - 22 - 第三章PCI8602的编程函数........................................................................................... - 23 -3.1 编程纲要............................................................................................................... - 23 -3.2 PCI设备操作函数接口......................................................................................... - 25 - 第四章数据采集的程序设计............................................................................................ - 33 -4.1 前面板设计........................................................................................................... - 33 -4.2 程序后面板设计................................................................................................... - 33 -4.3 vi层次结构............................................................................................................ - 40 - 第五章采集实验结果及总结.......................................................................................... - 41 -5.1 实验结果............................................................................................................... - 41 -5.2 总结与展望........................................................................................................... - 42 - 致谢...................................................................................................................................... - 43 - 参考文献.............................................................................................................................. - 44 -摘要本设计介绍了一种基于Labview编程软件的数据采集系统设计方案。
在LabVIEW中实现数据采集
Easy VIs Intermediate VIs Advanced VIs Utility VIs
Easy Analog Input VIs
这是LabVIEW提供的一组标准的、简单易用的 采集 VI.
:从指定通道获得一个样本.
:从通道组获得一个样本,这些样本返回到一个样本数组.
:由一个通道得到一个波形，这些样本返回到一个waveform 数组.
System
该设置项显示了设备占用的系统资源以及设备的编号。
AI
AO
Accessory
OPC
在完成上述设置后，单击确定，会出现“Test Resources”和“Test Panels”按钮。单击 “Test Resources”出现测试结果对话框。
单击“Test Panels”按钮出现测试面板。
Device—采集卡的设备号. Channel—指定模入通道号的串数组. Buffer size—单位是scan，用于控制采集数据计算 机内存的大小.
AI Start启动带缓冲的模入操作。它控制数据采 集速率，采集点的数目，及使用任何硬件触发 的选择。它的两个重要输入是：
Scan rate (scan/sec)—对每个通道采集的每秒扫描次 数. Number of scans to acquire—对通道列表的扫描次数。
8 differential 12bits 200kS/s guaranteed Bipolar only 512 samples
Analog Output Number of channels Resolution Range
2 16bits +-10V
2 12bits +-10V
基于LabVIEW的数据采集与处理技术教学设计
基于LabVIEW的数据采集与处理技术教学设计介绍数据采集与处理是科学研究、工程技术、医学诊断以及环境监测等领域必不可少的技术手段。
LabVIEW是一种基于图形化编程的软件开发环境，以其友好的界面和强大的数据处理能力，被广泛应用于数据采集与处理领域中。
本文主要介绍基于LabVIEW的数据采集与处理技术的教学设计。
实验内容实验一：基本数据采集和处理本实验旨在熟悉LabVIEW的界面编辑和基本的数据采集与处理技术，包括：1.使用LabVIEW绘制模拟信号，并进行数据采集；2.对采集到的数据进行处理和分析。
实验二：基于传感器的数据采集和处理本实验基于传感器，介绍了传感器的分类及其使用，包括：1.掌握不同类型传感器的使用方法和数据采集特点；2.编写程序从传感器中获取数据，并进行处理。
实验三：基于通信协议的数据采集和处理本实验以RS-485通信协议为例，介绍了使用LabVIEW进行串口通信的方法，包括：1.了解串口通信协议的原理和特点；2.使用LabVIEW编写与串口通信的程序，进行数据采集和处理。
实验四：基于网络的数据采集和处理本实验以TCP/IP协议为例，介绍了使用LabVIEW进行网络通信的方法，包括：1.了解TCP/IP协议的基本原理和特点；2.使用LabVIEW编写与远程服务器进行通信的程序，进行数据采集和处理。
实验教学方式实验课堂中，可以采用以下教学方式：1.演示实验操作步骤和原理；2.实验操作示范；3.学生独立或小组合作完成实验操作，遇到问题及时进行指导；4.实验完成后，进行数据分析和结果展示。
实验评估和考核要点为了保证学生学有所获，教学设计应明确实验评估和考核要点，包括以下几个方面：1.实验操作是否合格、方法是否正确；2.数据采集是否准确；3.实验数据处理结果是否正确；4.实验报告是否规范、完整。
总结基于LabVIEW的数据采集和处理技术教学设计，既提高了学生的理论水平，也增强了学生的实际操作能力。
如何在LabVIEW中进行数据采集和处理
如何在LabVIEW中进行数据采集和处理LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种广泛应用于科学和工程领域的数据采集与处理软件。
它提供了一个易于使用的图形化编程环境，使得用户能够轻松地进行数据采集、信号处理、图像分析等操作。
本文将介绍如何在LabVIEW中进行数据采集和处理的基本步骤和方法。
一、准备工作在进行数据采集和处理之前，需要准备相应的硬件设备和LabVIEW软件。
常用的数据采集设备包括传感器、数据采集卡和数据采集模块等。
LabVIEW软件则可以从官方网站进行下载和安装。
二、创建VI（Virtual Instrument）在LabVIEW中，VI是指虚拟仪器。
每个VI都由图标、前面板和块图三部分组成。
图标是VI在工具栏上显示的代表，前面板是用户与VI交互的界面，块图则是VI的程序实现。
1. 打开LabVIEW软件，点击“新建VI”以创建一个新的VI。
2. 在前面板上选择所需的控件，例如按钮、滑动条、图表等，用于接收用户输入，显示采集到的数据和结果。
3. 在块图中添加相应的函数和连接线，以实现数据采集和处理的功能。
三、进行数据采集1. 配置数据采集设备：根据所使用的数据采集设备类型和参数，使用相应的函数进行设备的初始化和配置。
2. 设置采样率和采样点数：根据实验需求和设备能力，设置采样率和采样点数，通常采样率越高，数据精度越高。
3. 开始数据采集：使用相应的函数启动数据采集过程，并设置采集时间或采集点数。
4. 存储采集数据：将采集到的数据保存到指定的文件，以便后续处理和分析。
四、进行数据处理在采集到数据后，可以进行各种数据处理操作，如平均值计算、滤波、傅里叶变换等。
1. 数据预处理：对采集到的原始数据进行预处理，包括数据的滤波、去除异常值等。
可以使用LabVIEW提供的滤波函数和数学运算函数实现。
2. 数据分析：根据实验目的和需求，对数据进行分析和处理，如求取数据的均值、方差，进行峰值检测等。
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LabVIEW数据采集实验
一、实验目的
1.掌握NI—myDAQ的基本功能，并会解决简单问题
2.了解数据采集的基本过程
二、实验设备
1.装有LabVIEW的计算机
2.NI-myRIO数据采集卡
3.若干个干电池和色环电阻
三、实验原理
数据采集系统一般的流程图为：
在建立基本的数据采集（DAQ）系统时，有五项组件必须考虑：
1.传感器
数据采集始于要被测量的物理现象，可能是房间的温度、光源的强度、空间的压力、应用在物体上的力量，或是其它许多现象。
一个有效的DAQ系统可以测量这一切不同的现象。
DAQ系统测量不同现象的能力是由将物理现象转换为可被DAQ硬件测量之信号的传感器来决定。
传感器相当于DAQ系统中的传感器。
2.信号
适当的传感器将物理现象转变成可测量的信号。
但是，不同的信号必须用不同的方式来测量。
基于这个原因，我们必须了解不同类型的信号，以及其相对应的属性。
对于模拟信号而言，频率是至关重要的。
所以当频率是最重要的信息时，就必须同时考虑准确度和采集速度。
虽然为了采集信号频率所需的采集速度低于取得信号形状所需的速度，但是信号仍然必须以足够的速度采集，才不至于在采集模拟信号时失去重要信息。
确保获致此速度的条件称为奈奎斯特取样定理(Nyquist Sampling Theorem)。
语音分析、电信，以及地震分析，都是必须知道信号频率的应用范例。
数字信号，它的测量方法与模拟信号不同，数字信号的速率是测量单位时间内某种特征信号出现的次数。
数字信号的处理不需要复杂的软件算法来确定。
不需要使用软件运算法来判断信号的速率。
3.信号调理
有时候传感器产生的信号过于困难或太危险，以致于无法直接使用DAQ设备进行测量。
举例来说，在处理高压电、噪声环境、极高和极低信号，或是同时量测信号之时，信号调理就是高效率DAQ系统的重要部分。
信号调理将系统的准确度提升到最大，允许传感器正确地运作，并且保证安全性。
选择正确的硬件来进行信号调理是非常重要的。
信号调理系统可以用模块化或系统集成的形式搭建，配合信号调理的附件可以使用在多种应用场合
4.数据采集硬件（DAQ）
数据采集(DAQ)硬件是计算机和外界之间的接口。
它的主要功能是将输入的模拟信号数字化，使计算机能够解读这些信号。
其它的数据采集功能包括:模拟输入/输出、计数器/定时器、数字I/O。
5.驱动程序和应用程序软件
软件将PC和DAQ硬件转变成完整的数据采集、分析及呈现工具。
若是没有软件来控制或驱动硬件，DAQ设备就无法正常运作。
驱动程序软件是让你能够轻易与硬件沟通的软件层。
它构成应用程序软件和硬件之间的中间层。
驱动程序软件亦让程序设计师不需要进行缓存器层级的程序设计或复杂的指令，就可以存取硬件功能。
National Instruments提供两种不同的软件选项：
·NI-DAQmx驱动程序及其它的量测服务软件
·NI-DAQmx Base驱动程序软件
四、实验内容
1.NI—myDAQ的使用方法
利用NI-myRIO测量干电池电压及色环电阻值，具体步骤课堂上做详细讲解。
2.信号输入（数据采集）
信号输入部分可以借助DAQ助手来实现，也可以使用DAQ通道来实现。
在NI-DAQmx中，任务是包括一条或多条通道以及定时、触发等属性的集合。
从概念上来说，任务就是要进行的测量或生成。
例如，测量DAQ设备一条或多条通道的温度就是一个任务。
在创建DAQ任务前，我们首先得初始化设备。
初始化设备要用到Mesurement&Automention Explorer（如图5.1所示为它的启动界面）。
按照下述步骤初始化设备。
图5.1
1.打开Mesurement&Automention Explorer。
2.在“配置”栏-“设备与接口”上单击鼠标右键，选择“新建…”，会出现如图5.2所示界面：
图5.2
选择“NI-DAQ仿真设备”，点“完成”后会出现如图5.3界面。
图5.3
3.点击“E系列DAQ”前面的“+”，展开栏目后如图5.4所示：
图5.4
这里我们选择“NI PCI-6071E”，点击“确定”后出现下图所示界面。
很容易发现，界面左边“配置”-“NI-DAQ设备”下多了一个“NI PCI-6071E”，单击它，右边的界面中出现它的配置参数，如图5.5所示。
图5.5
经过以上步骤的设置，设备设备初始化完毕。
接下来我们就可以创建NI-DAQmx任务了。
3.3.1.1创建NI-DAQmx任务
按照下列步骤，可以创建并配置一个从DAQ设备读取电压的任务。
利用DAQ助手
1. 打开一个新建的空白VI。
2. 在程序框图中，打开函数选板并选择Express»输入，显示输入选板。
3. 选择输入选板上的“DAQ助手”Express VI，如左图所示。
将该Express VI放置到程序框图上。
打开DAQ助手，显示新建Express任务对话框。
4. 单击采集信号»模拟输入，显示模拟输入选项。
5. 选择电压创建一个新的电压模拟输入任务。
对话框将列出各个已安装的DAQ设备的通道。
列表中通道的数量取决于DAQ设备的实际通道数量。
6. 在支持物理通道列表中，选择仪器与信号连接的物理通道(如ai0)并单击完成按钮。
“DAQ助手”将打开一个新对话框，如图5.6所示。
对话框显示选中完成任务的通道的配置选项。
7. 在设置选项卡的信号输入范围部分，将最大值和最小值分别设为10 和-10。
8. 在配置选项卡的定时设置部分，从采集模式下拉菜单中选择N采样。
9. 在待读取采样文本框中输入1000。
图5.6
3.3.1.2测试任务
测试任务，检验通道配置是否正确。
按照下列步骤，确认数据采集的执行状态。
1. 单击运行按钮。
如左图所示。
Express任务选项卡及时更新，以确认正在采集数据。
2. 单击确定按钮，保存当前配置并关闭DAQ助手。
LabVIEW将生成该VI。
3. 将VI命名为Read V oltage.vi，保存至合适的位置。
3.3.1.3绘制DAQ设备采集的数据
按照下列步骤，把从通道中采集到的数据绘制到波形图并改变信号的名称。
1. 右键单击电压接线端，并从快捷菜单中选择创建»图形显示控件。
2. 切换到前面板并运行VI三到四次。
观察波形图。
波形图顶部的图例中将出现电压。
3. 在程序框图上，右键单击“DAQ助手”Express VI，从快捷菜单中选择属性，打开DAQ助手。
4. 右键单击通道列表中的电压，从快捷菜单中选择重命名，打开重命名一个通道或多个通道对话框。
5. 在新名称文本框中，输入第一个电压读数并单击确定按钮。
6. 单击确定按钮，保存当前配置并关闭DAQ助手。
7. 打开前面板并运行VI。
波形图图例中将出现第一个电压读数。
8. 保存VI。
3.3.1.4编辑NI-DAQmx任务
将另一条通道添加到任务中，比较两个电压读数。
也可自定义一个连续采集电压读数的任务。
按照下列步骤，在任务中添加一条新通道，连续采集数据。
1. 双击程序框图上的“DAQ助手”Express VI，打开DAQ助手。
2. 单击添加通道按钮，如左图所示。
从添加通道菜单中选择电压通道，打开添加通道至任务对话框。
3. 在支持物理通道列表中任选一个未使用的物理通道，单击确定返回至DAQ助手。
4. 将该通道重命名为第二个电压读数。
5. 在定时设置部分，选择连续采样。
在DAQ助手中设置定时和触发选项，这些选项将用于通道列表中的所有通道。
6. 单击确定按钮保存当前配置并关闭DAQ助手。
此时将出现确认自动创建循环对话框。
7. 单击确定按钮。
LabVIEW在程序框图上放置一个While循环，将“DAQ助手”Express VI和图形显示控件包围在内。
While循环的停止按钮与“DAQ助手”Express VI的停止输入端相连。
Express VI 的已停止输出端与While循环的条件接线端相连。
程序框图如图5.7所示。
图5.7
如发生错误，或在VI运行时单击停止按钮，“DAQ助手”Express VI将停止读取数据并停止While循环，同时已停止输出端将返回一个TRUE值。