NI與數據采集應用及優(yōu)勢

NI與數據采集技術議程回顧：數據采集技術與產品的發(fā)展NI數據采集的優(yōu)勢數據采集技術的由來：PC時代的來臨半導體的摩爾效應讓人們可以用到越來越廉價的計算器件PC開始走進應用的各個角落上世紀70年代-80年代如何將物理信號轉換成計算機可以識別的數字信號？充分利用計算機的強大性能來分析處理實驗\試驗數據是人們的初衷數據采集技術的開始——ADC技術出現伴隨著半導體技術發(fā)展，ADC技術和芯片涌現出來。讓人們可以將物理信號轉換為數字信息。ADC類型：積分型ADC壓頻變換型ADCΣ-ΔADC逐次逼近型ADC時至今日，ADC技術還在不斷突破向高速、低功耗、高分辨率等方向演進……這些條件下，數據采集應用誕生數字信息物理世界數據采集發(fā)展——傳統的數據采集應用帶來的應用溫度采集電壓采集音頻測試應力應變采集技術的發(fā)展半導體臺式PCWindows涌現的產品8/12位ADISA-數據采集PCI-數據采集工控機NI1990年代E系列板卡數據采集發(fā)展——無線數據采集應用帶來的應用機器狀態(tài)監(jiān)測設備遠程監(jiān)測技術的發(fā)展WIFI802.11Bluetooth移動終端涌現的產品Wireless-數據采集WSNDataDashboardNIWSN無線傳感器網絡數據采集發(fā)展——集成信號調理帶來的應用動態(tài)測試結構測試振動臺測試空氣動力學測試技術的發(fā)展傳感器技術光纖傳感技術光纖通信技術智能化技術涌現的產品集成信號調理模塊(SCExpress)光學傳感解調器光學傳感器NISCExpress系統數據采集卡數據采集發(fā)展至今，遍及各個應用角落生產測試實驗室測量設備診斷維護基礎試驗大型物理測試技術的發(fā)展在不斷催生數據采集產品的誕生而新的技術產品帶來更多更新的應用，解決應用困難1987NUBUS1991AT/PC/XT/EISA率先擴展總線類型1993ESeries業(yè)界首款多功能板卡1997PXIDAQ引入PXI總線

2004MSeries經典多功能板卡2005USBDAQ邁向便攜式應用2006CompactDAQ引入嵌入式場合2010SCExpress業(yè)界高性能典范2008Wi-FiDAQ拓展至無線應用2009XSeries繼續(xù)領跑業(yè)界2012Stand-AlonecDAQ繼往開來NI數據采集——跟隨時代，引領技術Priceof16-BitADCPriceof12-BitADCNIPrice/IOChannelNIM系列數據采集卡GraphSource:NationalInstruments&aLeadingADCSupplierNIE系列數據采集卡NI將技術革新帶來優(yōu)勢，惠及到應用本身提升應用性能，降低應用成本性能越來越高，單價越來越低

NI在全球數據采集產品市場中的地位

Figure2.7presentsthecompanymarketsharebyrevenuesinthedataacquisitionboards,modules&software(notincludinginterface-baseddataacquisition)market..Allothervendorshavelessthan4.8%marketshare.Source:Figure2-7:DataAcquisitionSystemsMarket:CompanyMarketSharebyRevenues(World),2005,Frost&SullivanWorldDataAcquisitionBoardsModulesSoftwareandInterface-BasedMarkets2006

NI在中國數據采集產品市場中的地位

“NationalInstruments,whichistheleadingvendorintheglobalmarket,istheleaderintheChinesemarketaswell,ascustomerspreferittoduetoitsproductrelevanceandrobustproductline”“作為在全球數據采集市場領先的NI公司，在中國市場也繼續(xù)扮演著領導者的角色，這得益于它可靠的產品和豐富的產品線”Source:ChineseDAQHWandSWMarketReportbyFrost&SullivanVendor2Vendor1Vendor3Vendor4Vendor4DataAcquisitionHardwareandSoftwareMarket:CompetitiveAnalysis(China),2009市場調查來源:Frost&Sullivan NI數據采集優(yōu)勢1.業(yè)界最豐富的數據采集產品線充分滿足不同應用的不同需求基于多種平臺的400多款產品不斷融合最新技術10年內售出超過5千萬條I/O通道其中，NI率先提出業(yè)界最快的PXI總線和PXI數據采集系統I/O及其他模塊可根據應用需要靈活選擇可在不同系統中重復利用機箱及背板控制器含豐富接口顯著提升數據采集系統性能廣泛支持傳統文本語言及環(huán)境，如VC,VB無縫集成LabVIEW和LabWindow/CVI基于成熟商業(yè)技術，1500多種模塊可供選擇PXI系統聯盟支持支持網絡化建設，和設備網絡管理支持信息化操作，方便化網絡傳輸強大的本地數據采集性能針對特定應用優(yōu)化：

如風洞測試，發(fā)動機測試集成信號調理,針對各種傳感器均有對應合適的模塊高精度，高通道密度力,壓力,扭矩,應變8通道/slot24bitADC102.4kS/s/Ch熱電偶32通道/slot24bitADC加速度最高16通道/slot24bitADCIEPE激勵可選AC/DC耦合

RTD20通道/slot支持2-/3-/4wire24bitADC…LVDT及其他?針對特定應用優(yōu)化：提供更高穩(wěn)定性

冗余、熱插拔風扇以太網監(jiān)控接口

直流供電冗余、熱插拔電源2012年新產品：

PXIe-1066DCPXI/PXIe混合機箱99.9998%電信級可靠性針對特定應用優(yōu)化：

提供更好環(huán)境兼容能力可在/certification查詢所有NI產品環(huán)境認證NIPXI-1045

滿足復雜電磁環(huán)境下測試，避免干擾采樣技術

每通道快至200MS/s

分辨率高達24位定時同步技術NI-STC3定時與同步技術NI信號流技術校準技術NICal校準技術隔離技術，電磁兼容技術，其他等

易于和傳感器連接基于多種總線標準……2.NI帶給數據采集領域的技術革新舉例：同步技術基于信號通過物理連線共享時鐘和觸發(fā)信號通過IEEE1588,GPS,IRIG-B等協議共享時間基準基于基準生成事件,觸發(fā)和時鐘基于時間NI數據采集系統可實現兩種方式同步應用到的NI數據采集專利技術：

NI-STC3

先進的同步與定時功能

NI-MCAL

校準技術

NI-PGIA2

針對ADC優(yōu)化設計的可變增益放大器舉例：同步技術

實際案例：西南某單位風洞多通道測力系統時間：2012年上半年困難：

在保持采集精度同時實現精確通道間相位同步實現方法：利用NIPXIe-6674T實現同步相對精度要求：<0.05%NIPXIe-6674T實現觸發(fā)與同步NIPXI-4070實現高精度采集

利用同步觸發(fā)模塊實現同步3.NI先進的驅動和服務——軟硬件無縫連接采集多通道同步性實時測量易于連接網絡發(fā)布現場環(huán)境分布式測量無線測量通用便攜直連傳感器高速采集高精度采集數字輸出在實現不同類型應用時，除了硬件，我們還需要考慮軟件的連接驅動引擎應用編程接口(API)API波形數據類型縮放虛擬通道I/O控制多態(tài)VIs配置管理器測試驅動–NI-DAQmx驅動服務應用軟件NILabVIEW數據采集助手3000測試例程270分析VIsDAQAssistant逐步配置自動代碼生成配置管理器Measurement&AutomationExplorer測試面板數據存儲硬件配置多功能儀器控制多線程快速單點采集緩存/DMA多儀器的時鐘和同步DriverEngineNI讓軟件與硬件無縫集成——以數據采集為例無論何種硬件無論何種硬件何種應用，API是統一的高性能數據采集USB數據采集便攜式數據采集無線數據采集多功能數據采集統一的API，方便升級和維護脈動壓力測量靜態(tài)應變測量動態(tài)應變測量動麥克風陣列測量振動測量無論何種硬件何種應用，演示:MAX（optional）在Measurement&AutomationExplorer(MAX)中:配置數據采集設備——自檢測——自校準——測試面板4.基于配置的助手工具簡化開發(fā)多種模塊和工具包加速應用開發(fā)內置超過1,000種信號處理與分析函數近10種射頻與無線協議工具包超過200種機器視覺處理與分析函數報表生成,數據庫連接更多…大型項目開發(fā)軟件配置管理源代碼控制豐富的內置分析函數與專業(yè)庫內置千余個信號處理、分析與數學運算函數，滿足各種應用中的信號處理需求。更加豐富的數據交互與用戶界面多樣的用戶界面控件更加豐富的數據交互與用戶界面豐富直觀的數據表達通過數百個拖放式輸入控件、圖形和三維可視化