labview數(shù)據(jù)采集實(shí)例

1、2022/4/16LabVIEW數(shù)據(jù)采集實(shí)例數(shù)據(jù)采集實(shí)例肖俊生2013.04.202022/4/16內(nèi)容與安排內(nèi)容與安排 DAQ助手 DAQmx函數(shù)和模擬量采集 DAQmx模擬量生成 DAQmx數(shù)字量采集 DAQmx數(shù)字量生成 DAQmx計(jì)數(shù)器2022/4/16DAQ助手助手 做什么采集 2022/4/16選擇用于測(cè)量的通道 2022/4/16 測(cè)量參數(shù)對(duì)話框 采集范圍 關(guān)系式 Y=1000X 共需要采集的樣本數(shù) 采集卡將會(huì)以每秒鐘1000次的速度進(jìn)行采樣，在0.1秒后完成100次采集自動(dòng)停止 差分方式 2022/4/16比如說(shuō)采集一段-5 V到+5 V的正弦波，同樣是3位的分辨率，選擇10

2、V的量程需要將20 V的范圍平均分割成8份，而5 V的量程只需要在10 V的范圍內(nèi)分割8份，這樣碼寬就會(huì)減小一半，精度自然相應(yīng)提高 2022/4/16接線方式 2022/4/16內(nèi)部時(shí)鐘分頻給出 從外部引入時(shí)鐘到采集卡 一種保護(hù)機(jī)制，當(dāng)采集卡在指定時(shí)間沒(méi)有得到采樣相應(yīng)，程序就會(huì)報(bào)錯(cuò)停止，避免了死機(jī)等惡劣情況的出現(xiàn) 2022/4/162022/4/162022/4/162022/4/162022/4/16點(diǎn)擊Run，我們可以采集到當(dāng)前的5V 信號(hào) 一旦程序開始后就立刻進(jìn)入到了采集，然而在實(shí)際的應(yīng)用中，往往需要一個(gè)觸發(fā)信號(hào)控制何時(shí)進(jìn)行采集 2022/4/16觸發(fā)采集觸發(fā)采集觸發(fā)按照類型主要分為：S

3、tart Trigger、Reference Trigger 和Pause Trigger 2022/4/16Reference Trigger 是有限點(diǎn)采集中的一種觸發(fā) 一旦得到觸發(fā)信號(hào)，采集卡繼續(xù)采集N 個(gè)樣本，N=有限點(diǎn)采集總樣本-需要觸發(fā)前的樣本數(shù)，再將緩存區(qū)的數(shù)據(jù)全部讀出 2022/4/16Pause Trigger 指可以通過(guò)觸發(fā)方式?jīng)Q定什么時(shí)候采集，什么時(shí)候不采集 2022/4/162022/4/16當(dāng)采集卡得到一個(gè)從低于2.7V 上升到2.7V 的模擬觸發(fā)信號(hào)，即開始任務(wù) 旋轉(zhuǎn)機(jī)械、扭矩測(cè)試、瞬態(tài)測(cè)試等 觸發(fā)之后立刻又跳回觸發(fā)值以外 2022/4/16增加了遲滯的設(shè)置。同樣是2

4、.7V 觸發(fā)，斜率設(shè)為上升，這時(shí)設(shè)置1 個(gè)1V 的遲滯 2022/4/162022/4/16DAQ 助手配置完成后，點(diǎn)擊右下角的“OK”鍵，即可自動(dòng)在LabVIEW 中生成代碼，我們可以在前面板放置一個(gè)Waveform Chart，將采集的結(jié)果實(shí)時(shí)顯示出來(lái) 2022/4/16模擬量采集模擬量采集形形 式式描描 述述單點(diǎn)采集單點(diǎn)采集采集設(shè)備從一個(gè)或多個(gè)輸入通道分別獲取一個(gè)信號(hào)值，然后LabVIEW立即返回這個(gè)值，這是一個(gè)即時(shí)、無(wú)緩沖的操作。效率和靈活性低。波形采集波形采集在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中開辟一段緩沖區(qū)，設(shè)備將采集的數(shù)據(jù)存入其中，當(dāng)指定的數(shù)據(jù)采集完成后，LabVIEW再將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)一次讀出，此時(shí)

5、輸出的是一段有限長(zhǎng)度的信號(hào)波形。連續(xù)采集連續(xù)采集開辟一段循環(huán)緩沖區(qū)，設(shè)備連續(xù)采集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)向緩沖區(qū)中存放的同時(shí)，LabVIEW依據(jù)設(shè)置，將緩存中的數(shù)據(jù)一段一段地讀取出來(lái)。最常用的采集方式。2022/4/16 有限點(diǎn)采集 (Finite) 和 連續(xù)采集 (Continuous)總線 (如 PCI / USB)RAMADE (Application)MemoryPC緩存輸入速率板載 FIFO轉(zhuǎn)移速率ASICLabVIEW PC緩存必須夠大 (至少需超過(guò)一次傳遞的數(shù)據(jù)量) 連續(xù)采集中, 如果要使兩處緩存一直不溢出, 必須保證總線的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移速率大于數(shù)據(jù)的輸入速率，同時(shí)程序必須盡快讀取PC緩存中的數(shù)據(jù)

6、2022/4/16連續(xù)模擬輸入連續(xù)模擬輸入2022/4/16連續(xù)采集時(shí)可能的數(shù)據(jù)傳輸異常連續(xù)采集時(shí)可能的數(shù)據(jù)傳輸異常RAMPCBufferADE (Application)Memory輸入速率板載 FIFO總線傳輸速率ASIC板載內(nèi)存Overflow解決辦法: 提高總線帶寬 選擇板載FIFO較大的板卡1. 降低采樣速率(如果允許)PC內(nèi)存Overwrite解決辦法: 增加程序循環(huán)讀取速度 (不要在采集循環(huán)里放太多處理工作) 選用更快的CPU 增大PC RAM，并通過(guò)編程指定更大的Buffer1. 降低采樣速率(如果允許)2022/4/16連續(xù)模擬輸入連續(xù)模擬輸入需要注意注意，程序讀取數(shù)據(jù)的速度

7、要不慢于設(shè)備往緩沖區(qū)中存放數(shù)據(jù)的速度，這樣才能保證連續(xù)運(yùn)行時(shí)，緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)不會(huì)溢出?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)以下3個(gè)參數(shù)來(lái)達(dá)到上述要求：ubuffer size（緩存的大?。﹗scan rate（采樣速率）unumber of scans to read at a time（每次讀取的樣本數(shù)）連續(xù)采集的程序模型為：AIConfigAIStartAIReadDataProcessAIClear循循 環(huán)環(huán)2022/4/16DAQmx模擬量采集模擬量采集Dev1/ai0:4 Dev1/ai1,Dev1/ai3,Dev1/ai5,Dev1/ai7 自定義換算 DAQmx Create Virtual Chann

8、el.vi 2022/4/16開辟的緩存區(qū)大小 DAQmx Timing.vi 2022/4/16DAQmx Trigger.vi 2022/4/16DAQmx Read.vi 每次讀取多少樣本 每次讀取的樣本數(shù)（Number of Samples per Channel 引腳的值）每秒鐘While 循環(huán)運(yùn)行的次數(shù)（While 循環(huán)中設(shè)置延時(shí)的倒數(shù)）=每秒鐘采集的樣本數(shù)（采樣率）。 Windows 的操作系統(tǒng) 10 到20 次/秒 2022/4/16DAQmx Write.vi 2022/4/162022/4/16錯(cuò)誤線連接 AIConfigAIStartAIReadDataProcessAI

9、Clear循循 環(huán)環(huán)2022/4/16屬性節(jié)點(diǎn) 改變采樣率 2022/4/16通道切換時(shí)間 2022/4/162022/4/16DAQmx模擬量生成模擬量生成2022/4/162022/4/16帶緩沖的波形生成帶緩沖的波形生成 生成波形頻率取決于下列三個(gè)因素 更新率 (每秒多少個(gè)更新點(diǎn)) 緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)點(diǎn) 緩沖區(qū)中的周期數(shù)信號(hào)頻率 更新率緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)點(diǎn)緩沖區(qū)中的周期數(shù) 緩沖區(qū)大小 1000點(diǎn)緩沖區(qū)中的周期數(shù) 2更新率 1000 點(diǎn)/秒則, 信號(hào)頻率 2 Hz2022/4/16DAQmx Write.vi 2022/4/16輸出單個(gè)電平，直流電壓 2022/4/16先在內(nèi)存中開辟一個(gè)緩存區(qū)，將

10、波形載入 生成N點(diǎn)波形生成一個(gè)周期的正弦波 通過(guò)設(shè)置多少樣本描繪一個(gè)波形周期和采集卡的更新率決定實(shí)際輸出波形的頻率 2022/4/16生成連續(xù)波形 波形生成凼數(shù) 2022/4/16頻率為100Hz，幅值為5V的正弦波，Express VI的定時(shí)為每秒鐘生成10000個(gè)點(diǎn)，所以每個(gè)波形周期由100個(gè)樣本所表示 2022/4/16程序會(huì)自動(dòng)根據(jù)波形中的t0和dt信息設(shè)定采集卡合適的更新率，向外輸出波形 DAQmx Is Task Done.vi， 當(dāng)任務(wù)結(jié)束戒點(diǎn)擊“stop”按鍵時(shí)任務(wù)結(jié)束，停止生成波形 寫入緩沖區(qū)一個(gè)正弦波周期，程序開始以后再也沒(méi)有繼續(xù)輸入過(guò)波形信號(hào) 2022/4/16Basic

11、 Function Generator.vi “Fs”代表使用該VI每秒鐘生成的點(diǎn)數(shù) 頻率設(shè)定為10，則“Fs”至少大于20，設(shè)置為1000時(shí)每個(gè)周期由100個(gè)點(diǎn)描繪 “#s”代表總共需要該VI輸出多少個(gè)樣本 如果需要収送一個(gè)完整的波形，至少應(yīng)該是“Fs”除以頻率之商的整數(shù)倍 2022/4/162022/4/16波形發(fā)生器 DAQmx Write.vi都放置在DAQmx Start.vi之前 波形每個(gè)周期由100個(gè)樣本描繪 因?yàn)樯傻牟ㄐ晤l率是可變的，所以還需要實(shí)時(shí)地改變采集卡的更新率 2022/4/162022/4/16每當(dāng)改變波形信息時(shí)，示波器讀到的數(shù)據(jù)就雜亂無(wú)章起來(lái) 在設(shè)置成不允許重生成模式時(shí)，需要不斷給入波形數(shù)據(jù)，否則會(huì)導(dǎo)致沒(méi)有數(shù)據(jù)輸出引起的超時(shí)報(bào)錯(cuò)，所以DAQmx Start Task.vi之后必須丌停刷新DAQmx Write.vi。2022/4/162022/4/16第六部分第六部分2022/4/16虛擬信