LabVIew开发技术丛书 数据采集编程指南上篇 gsdzone. net/community GSDzone.net
gsdzone.net/community 数据采集编程指南 上篇 LabVIEW 开发技术丛书
目录 DAQ基础知识简介 1-6 配置管理软件MAX 7-11 DAQ助手 Express VI 12-16
目 录 目 录 DAQ 基础知识简介 1-6 配置管理软件 MAX 7-11 DAQ 助手 Express VI 12-16
DAQ基础知识简介 简介 本节主要介绍数据采集技术的基本知识点,包括以下三个方面的内容: 1.一个完整数据采集系统的基本组成部分 2.N提供了基于哪些平台的数据采集硬件产品,它们分别适用于什么样的应用领域 3.数据采集设备硬件选型过程中应该关注哪些重要参数 数据采集系统的基本组成 Input/Output Signals Signal Conditioning Data Acquisition Application and Driver Digital UL Sensors IIIII Motors 图1-1数据采集系统基本组成部分 如图1-1所示,一个完整的数据采集系统通常由原始信号、信号调理设备、数据采集设备 和计算机四个部分组成。但有的时候,自然界中的原始物理信号并非直接可测的电信号, 所以,我们会通过传感器将这些物理信号转换为数据采集设备可以识别的电压或电流信号。 加入信号调理设备是因为某些输入的电信号并不便于直接进行测量,因此需要信号调理设 备对它进行诸如放大、滤波、隔离等处理,使得数据采集设备更便于对该信号进行精确的 测量。数据采集设备的作用是将模拟的电信号转换为数字信号送给计算机进行处理,或将 计算机编辑好的数字信号转换为模拟信号输出。计算机上安装了驱动和应用软件,方便我 们与硬件交互,完成采集任务,并对采集到的数据进行后续分析和处理 对于数据采集应用来说,我们使用的软件主要分为三类,如图1-2所示。首先是驱动。 的数据采集硬件设备对应的驱动软件是 DAQmx,它提供了一系列AP|函数供我们编写数据 采集程序时调用。并且, DAOmx不光提供支持N的应用软件 Labview, Labwindows/CV GSDzone.net
1 DAQ 基础知识简介 简介 本节主要介绍数据采集技术的基本知识点，包括以下三个斱面的内容： 1. 一个完整数据采集系统的基本组成部分 2. NI 提供了基于哪些平台的数据采集硬件产品，它们分别适用于什么样的应用领域 3. 数据采集设备硬件选型过程中应该关注哪些重要参数 数据采集系统的基本组成 图 1-1 数据采集系统基本组成部分 如图 1-1 所示，一个完整的数据采集系统通常由原始信号、信号调理设备、数据采集设备 和计算机四个部分组成。但有的时候，自然界中的原始物理信号并非直接可测的电信号， 所以，我们会通过传感器将这些物理信号转换为数据采集设备可以识别的电压或电流信号。 加入信号调理设备是因为某些输入的电信号并不便于直接迚行测量，因此需要信号调理设 备对它迚行诸如放大、滤波、隔离等处理，使得数据采集设备更便于对该信号迚行精确的 测量。数据采集设备的作用是将模拟的电信号转换为数字信号送给计算机迚行处理，或将 计算机编辑好的数字信号转换为模拟信号输出。计算机上安装了驱动和应用软件，斱便我 们与硬件交互，完成采集任务，并对采集到的数据迚行后续分析和处理。 对于数据采集应用来说，我们使用的软件主要分为三类，如图1-2所示。首先是驱动。NI 的数据采集硬件设备对应的驱动软件是DAQmx，它提供了一系列API函数供我们编写数据 采集程序时调用。并且，DAQmx不光提供支持NI的应用软件LabVIEW，LabWindows/CVI
的AP函数,它对于VC、VB、NET也同样支持,方便将您的数据采集程序与其它应用程 序整合在一起。 应用软件 NI LabVIEW DAQ Assistant 配置管理软件 Measurement NI-DAOmx API Automation 驱动 Explorer Driver Engine(DLL) 数据采集硬件 图1-2数据采集软件架构 同时,N也提供了一款配置管理软件 Measurement and Automation Explorer,方便我们 与硬件进行交互,并且无需编程就能实现数据采集功能;还能将配置岀的数据采集任务导 入 LabVIEW,并自动生成LabⅥEW代码。关于这款软件的使用方法,在后面的章节中会详 细介绍。 位于最上层的是应用软件。我们推荐使用的是N的 Labview。LabⅥEW是图形化的开发环 境,它无需我们有较多的软件编程基础,可以简单、方便地通过图标的放置和连线的方式 开发数据采集程序。同时,LabⅥEW中提供了大量的函数,可以帮助我们对采集到的数据 进行后续的分析和处理;LabVⅥEW也提供大量控件,可以让我们轻松地设计出专业、美观 的用户界面。 当然,LabⅥEW的强大功能不仅仅局限于数据采集应用。如果您希望获得更多关于 LabVIEW编程方面的知识,请登陆如下网页,收看LabⅥEW网络讲坛,N的专业工程师会 就LabⅥEW编程中的重要知识点为大家做详细的讲解和演示 ni.com/china/labviewtips N数据采集硬件产品及其应用领域 GSDzone.net
2 的API函数，它对于VC、VB、.NET也同样支持，斱便将您的数据采集程序与其它应用程 序整合在一起。 图1-2 数据采集软件架极 同时，NI也提供了一款配置管理软件 Measurement and Automation Explorer，斱便我们 与硬件迚行交互，并且无需编程就能实现数据采集功能；还能将配置出的数据采集任务导 入LabVIEW，并自动生成LabVIEW代码。关于这款软件的使用斱法，在后面的章节中会详 细介绍。 位于最上层的是应用软件。我们推荐使用的是NI的LabVIEW。LabVIEW是图形化的开収环 境，它无需我们有较多的软件编程基础，可以简单、斱便地通过图标的放置和连线的斱式 开収数据采集程序。同时，LabVIEW中提供了大量的函数，可以帮助我们对采集到的数据 迚行后续的分析和处理；LabVIEW也提供大量控件，可以让我们轻松地设计出专业、美观 的用户界面。 当然，LabVIEW的强大功能不仅仅局限于数据采集应用。如果您希望获得更多关于 LabVIEW编程斱面的知识，请登陆如下网页，收看LabVIEW网络讲坛，NI的专业工程师会 就LabVIEW编程中的重要知识点为大家做详细的讲解和演示。 ni.com/china/labviewtips NI 数据采集硬件产品及其应用领域
现在,我们已经了解了一个完整数据采集系统的基本组成部分。那么,N提供了哪些数据 采集硬件设备供我们选择呢?首先,针对系统级的数据采集应用项目,N提供了三大平台 PX|、 CompactDAQ、以及 CompactRIO平台。 先来看一下PX平台,如图2-1。PⅪ提供了一个基于PC的模块化平台。位于最左边的 1槽插入PⅪ控制器,它使得PⅪ系统具备同PC机一样强大的处理能力,该控制器还可 以同时支持 Windows操作系统和阡T实时操作系统。N提供最大18槽的PⅪ机箱,剩下 的槽位可插入多块PX数据采集板卡,满足多通道、多测量类型应用的需求,所以PⅪ系 统是大中型复杂数据采集应用的理想之选。并且,PⅪ总线在PC总线的基础上增加了触 发和定时功能,更适用于多通道或多机箱同步的数据采集应用。同时,PⅪ系统具有宽泛 的工作温度范围和良好的抗震能力,适用于环境较为恶劣的工业级应用。 。33:36图 图2-1PX平台数据采集系统 接下来是 CompactDAQ平台,如图2-2所示, CompactDAQ的中文全称是:紧凑数据 采集系统。 CompactDAQ平台提供即插即用的USB连接,只需要一根USB数据线,就 可以非常方便地与PC机或笔记本电脑连接在一起。1个 CompactDAQ机箱中最多可以 放置8个 CompactDAQ数据采集模块。整个 CompactDAQ平台的特点是体积小巧,低 功耗,便于携带,并且成本比较低。 GSDzone.net
3 现在，我们已经了解了一个完整数据采集系统的基本组成部分。那么，NI 提供了哪些数据 采集硬件设备供我们选择呢？首先，针对系统级的数据采集应用项目，NI 提供了三大平台： PXI、CompactDAQ、以及 CompactRIO 平台。 先来看一下 PXI 平台，如图 2-1。PXI 提供了一个基于 PC 的模块化平台。位于最左边的 1 槽插入 PXI 控制器，它使得 PXI 系统具备同 PC 机一样强大的处理能力，该控制器还可 以同时支持 Windows 操作系统和 RT 实时操作系统。NI 提供最大 18 槽的 PXI 机箱，剩下 的槽位可插入多块 PXI 数据采集板卡，满足多通道、多测量类型应用的需求，所以 PXI 系 统是大中型复杂数据采集应用的理想乊选。并且，PXI 总线在 PCI 总线的基础上增加了触 収和定时功能，更适用于多通道或多机箱同步的数据采集应用。同时，PXI 系统具有宽泛 的工作温度范围和良好的抗震能力，适用于环境较为恶劣的工业级应用。 图 2-1 PXI 平台数据采集系统 接下来是 CompactDAQ 平台，如图 2-2 所示，CompactDAQ 的中文全称是：紧凑数据 采集系统。CompactDAQ 平台提供即插即用的 USB 连接，只需要一根 USB 数据线，就 可以非常斱便地与 PC 机或笔记本电脑连接在一起。1 个 CompactDAQ 机箱中最多可以 放置 8 个 CompactDAQ 数据采集模块。整个 CompactDAQ 平台的特点是体积小巧，低 功耗，便于携带，并且成本比较低