第08章_數(shù)據(jù)采集技術(shù)

1、教學(xué)目的和要求1. 復(fù)習(xí)信號(hào)與信號(hào)采集的一些基本概念2. 介紹DAQ VI的組織結(jié)構(gòu)3. 使用DAQ Assistant，了解模擬I/O、數(shù)字I/O的基本內(nèi)容第8章 數(shù)據(jù)采集 課程名稱：虛擬儀器技術(shù)任課教師：林松計(jì)劃學(xué)時(shí)：1.5學(xué)時(shí)1. 掌握DAQ Assistant的使用重點(diǎn)1. 時(shí)域、頻域的概念？2. 數(shù)據(jù)采集方案的制定？難點(diǎn)1. 在沒(méi)有硬件的情況下，如何編寫數(shù)據(jù)采集程序？2. 在數(shù)據(jù)采集時(shí)，如何利用采樣定理？思考題第8章 數(shù)據(jù)采集8.1 DAQ系統(tǒng)的構(gòu)成8.2 信號(hào)類型8.3 常見(jiàn)的轉(zhuǎn)換器和信號(hào)調(diào)節(jié)8.4 信號(hào)接地與測(cè)量8.5 模擬I/O8.6 DAQ VI的組織結(jié)構(gòu)8.7 DAQ硬件配

2、置8.8 使用DAQ Assistant8.9 模擬輸入8.10 模擬輸出8.11 數(shù)字I/O8.12 搭積木：使用數(shù)字輸出監(jiān)控容量限制8.13 課后閱讀：燃料電池催化劑研究8.14 小結(jié)8.1 DAQ系統(tǒng)的構(gòu)成vDAQ即數(shù)據(jù)采集vDAQ系統(tǒng)任務(wù)：測(cè)量和生成物理信號(hào)v構(gòu)成DAQ系統(tǒng)的兩種方案：v A:插入式DAQ卡安裝在計(jì)算機(jī)中v B:DAQ卡在計(jì)算機(jī)的外部，通過(guò)總線連接v方案B：計(jì)算機(jī)無(wú)插槽、遠(yuǎn)程采集時(shí)更有用，但速度較慢。vDAQ系統(tǒng)：v 硬件（傳感起調(diào)理采集卡計(jì)算機(jī)）v 軟件（獲取分析數(shù)據(jù)）構(gòu)成DAQ系統(tǒng)的兩種方案方案A示例方案A示例方案A示例方案A示例方案A示例方案A示例底板方案A示例C

3、PU板方案A示例PCI-1713(模擬量輸入)方案A示例PCL-728(模擬量輸出)方案A示例PCL-733（數(shù)字輸入）方案A示例PCL-734(數(shù)字輸出)方案A示例NI PCI-6259(模擬量輸入)方案B示例USB總線方案B示例USB總線（NI USB-6259 ）方案B示例RS232總線（ADAM-4017）8-ch Analog Input Module 方案B示例Ethernet總線(ADAM-6017)8-ch Analog Input Module 10/100 Mbps communication rate 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成8.2 信號(hào)類型v信號(hào)：是一個(gè)物理量，通常表現(xiàn)為某些

4、自變量（例如時(shí)間）的函數(shù)并包含了自然現(xiàn)象的一些信息。v信號(hào)在采集前要變成v 電壓（如：-10V+10V）v 或電流（如：4mA20mA）信號(hào)類型五種信號(hào)類型8.2 信號(hào)類型8.2.1 數(shù)字信號(hào)8.2.2 模擬直流信號(hào)8.2.3 模擬時(shí)域信號(hào)8.2.4 模擬頻域信號(hào)8.2.5 一個(gè)信號(hào)五種測(cè)量角度8.3 常見(jiàn)的轉(zhuǎn)換器和信號(hào)調(diào)節(jié)自學(xué)8.4 信號(hào)接地與測(cè)量8.4.1 信號(hào)源的基準(zhǔn)配置8.4.2 測(cè)量系統(tǒng)8.5 模擬I/Ov自學(xué)8.6 DAQ VI的組織結(jié)構(gòu)vLabVIEW 7學(xué)習(xí)版沒(méi)有DAQmaxLabVIEW 7.1正式版也沒(méi)有DAQmaxLabVIEW 8.0正式版有DAQmaxTraditio

5、nal NI-DAQ安裝盤NI-DAQmax安裝盤NI-DAQmax安裝界面NI-DAQmax安裝界面安裝NI-DAQmax后7.0學(xué)習(xí)版NI-DAQmax的優(yōu)點(diǎn)v包含了DAQ Assistant（數(shù)據(jù)采集助手）以設(shè)置和完成測(cè)量任務(wù)8.7 DAQ硬件配置8.7.1 Windows8.7.2 Macintosh（不講，不要求）8.7.3 通道和任務(wù)8.7.1 Windowsv利用配置工具，即v Measurement & Automation Explorerv簡(jiǎn)稱MAXvMAX還可用于故障排除和自我校準(zhǔn)vMAX會(huì)讀取設(shè)備管理器在Windows注冊(cè)表中記錄的信息，并為每個(gè)DAQ卡分配邏輯設(shè)備號(hào)v

6、用戶可以通過(guò)設(shè)備號(hào)訪問(wèn)LabVIEW中的卡v如果使用的是即插即用(PnP)卡,Windows配置管理器會(huì)自動(dòng)檢測(cè)并配置該卡，否則需手工配置8.7.1 Windowsv用戶可以通過(guò)訪問(wèn)設(shè)備管理器檢查Windows配置啟動(dòng)Measurement & AutomationMeasurement & Automation界面你的計(jì)算機(jī)中沒(méi)有數(shù)據(jù)采集卡時(shí)怎么辦？v可以產(chǎn)生一個(gè)仿真的數(shù)據(jù)采集卡v在Devices and Interfaces上右擊鼠標(biāo)出現(xiàn)Creat NewNI-DAQ Simulated Device選擇欲仿真的DAQ卡選擇NI PCI-6221后v出現(xiàn)屬性、刪除、自檢、測(cè)試、復(fù)位等菜單快

7、捷菜單8.8 使用DAQ Assiatant8.9 模擬輸入8.10 模擬輸出8.11 數(shù)字I/O8.11 數(shù)字I/O8.12 搭積木：使用數(shù)字輸出監(jiān)控容量v自學(xué)8.13 課后閱讀：燃料電池催化劑研究v自學(xué)8.14 小結(jié)vDAQ系統(tǒng)包括以下一些要素： 信號(hào) 轉(zhuǎn)換器 信號(hào)調(diào)節(jié)硬件 DAQ卡或模塊 應(yīng)用軟件v有兩種類型的信號(hào)： 模擬信號(hào)：電平、形狀、頻率成分 數(shù)字信號(hào)：提供狀態(tài)或速率信息8.14 小結(jié)v有三種類型的信號(hào)源： 差分 單端基準(zhǔn)點(diǎn) 單端非基準(zhǔn)點(diǎn)v多功能DAQ卡通常包含： 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 數(shù)字I/O端口 計(jì)數(shù)器/定時(shí)器電路8.14 小結(jié)v配置DAQ卡時(shí)，需要考慮下列參數(shù)對(duì)數(shù)字化信號(hào)品質(zhì)的