NI與數(shù)據(jù)采集應(yīng)用及優(yōu)勢

NI與數(shù)據(jù)采集技術(shù)議程回顧：數(shù)據(jù)采集技術(shù)與產(chǎn)品的發(fā)展NI數(shù)據(jù)采集的優(yōu)勢數(shù)據(jù)采集技術(shù)的由來：PC時代的來臨半導(dǎo)體的摩爾效應(yīng)讓人們可以用到越來越廉價的計算器件PC開始走進應(yīng)用的各個角落上世紀70年代-80年代如何將物理信號轉(zhuǎn)換成計算機可以識別的數(shù)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(shù)據(jù)是人們的初衷數(shù)據(jù)采集技術(shù)的開始——ADC技術(shù)出現(xiàn)伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展，ADC技術(shù)和芯片涌現(xiàn)出來。讓人們可以將物理信號轉(zhuǎn)換為數(shù)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(shù)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(shù)據(jù)采集應(yīng)用誕生數(shù)字信息物理世界數(shù)據(jù)采集發(fā)展——傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用帶來的應(yīng)用溫度采集電壓采集音頻測試應(yīng)力應(yīng)變采集技術(shù)的發(fā)展半導(dǎo)體臺式PCWindows涌現(xiàn)的產(chǎn)品8/12位ADISA-數(shù)據(jù)采集PCI-數(shù)據(jù)采集工控機NI1990年代E系列板卡數(shù)據(jù)采集發(fā)展——無線數(shù)據(jù)采集應(yīng)用帶來的應(yīng)用機器狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備遠程監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展WIFI802.11Bluetooth移動終端涌現(xiàn)的產(chǎn)品Wireless-數(shù)據(jù)采集WSNDataDashboardNIWSN無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集發(fā)展——集成信號調(diào)理帶來的應(yīng)用動態(tài)測試結(jié)構(gòu)測試振動臺測試空氣動力學(xué)測試技術(shù)的發(fā)展傳感器技術(shù)光纖傳感技術(shù)光纖通信技術(shù)智能化技術(shù)涌現(xiàn)的產(chǎn)品集成信號調(diào)理模塊(SCExpress)光學(xué)傳感解調(diào)器光學(xué)傳感器NISCExpress系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集卡數(shù)據(jù)采集發(fā)展至今，遍及各個應(yīng)用角落生產(chǎn)測試實驗室測量設(shè)備診斷維護基礎(chǔ)試驗大型物理測試技術(shù)的發(fā)展在不斷催生數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品的誕生而新的技術(shù)產(chǎn)品帶來更多更新的應(yīng)用，解決應(yīng)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(jīng)典多功能板卡2005USBDAQ邁向便攜式應(yīng)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(yīng)用2009XSeries繼續(xù)領(lǐng)跑業(yè)界2012Stand-AlonecDAQ繼往開來NI數(shù)據(jù)采集——跟隨時代，引領(lǐng)技術(shù)Priceof16-BitADCPriceof12-BitADCNIPrice/IOChannelNIM系列數(shù)據(jù)采集卡GraphSource:NationalInstruments&aLeadingADCSupplierNIE系列數(shù)據(jù)采集卡NI將技術(shù)革新帶來優(yōu)勢，惠及到應(yīng)用本身提升應(yīng)用性能，降低應(yīng)用成本性能越來越高，單價越來越低

NI在全球數(shù)據(jù)采集產(chǎn)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(shù)據(jù)采集產(chǎn)品市場中的地位

“NationalInstruments,whichistheleadingvendorintheglobalmarket,istheleaderintheChinesemarketaswell,ascustomerspreferittoduetoitsproductrelevanceandrobustproductline”“作為在全球數(shù)據(jù)采集市場領(lǐng)先的NI公司，在中國市場也繼續(xù)扮演著領(lǐng)導(dǎo)者的角色，這得益于它可靠的產(chǎn)品和豐富的產(chǎn)品線”Source:ChineseDAQHWandSWMarketReportbyFrost&SullivanVendor2Vendor1Vendor3Vendor4Vendor4DataAcquisitionHardwareandSoftwareMarket:CompetitiveAnalysis(China),2009市場調(diào)查來源:Frost&Sullivan NI數(shù)據(jù)采集優(yōu)勢1.業(yè)界最豐富的數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品線充分滿足不同應(yīng)用的不同需求基于多種平臺的400多款產(chǎn)品不斷融合最新技術(shù)10年內(nèi)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(shù)據(jù)采集系統(tǒng)I/O及其他模塊可根據(jù)應(yīng)用需要靈活選擇可在不同系統(tǒng)中重復(fù)利用機箱及背板控制器含豐富接口顯著提升數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)性能廣泛支持傳統(tǒng)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(shù)，1500多種模塊可供選擇PXI系統(tǒng)聯(lián)盟支持支持網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，和設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理支持信息化操作，方便化網(wǎng)絡(luò)傳輸強大的本地數(shù)據(jù)采集性能針對特定應(yīng)用優(yōu)化：

如風(fēng)洞測試，發(fā)動機測試集成信號調(diào)理,針對各種傳感器均有對應(yīng)合適的模塊高精度，高通道密度力,壓力,扭矩,應(yīng)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(yīng)用優(yōu)化：提供更高穩(wěn)定性

冗余、熱插拔風(fēng)扇以太網(wǎng)監(jiān)控接口

直流供電冗余、熱插拔電源2012年新產(chǎn)品：

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

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

滿足復(fù)雜電磁環(huán)境下測試，避免干擾采樣技術(shù)

每通道快至200MS/s

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

易于和傳感器連接基于多種總線標準……2.NI帶給數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域的技術(shù)革新舉例：同步技術(shù)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(xié)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(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可實現(xiàn)兩種方式同步應(yīng)用到的NI數(shù)據(jù)采集專利技術(shù)：

NI-STC3

先進的同步與定時功能

NI-MCAL

校準技術(shù)

NI-PGIA2

針對ADC優(yōu)化設(shè)計的可變增益放大器舉例：同步技術(shù)

實際案例：西南某單位風(fēng)洞多通道測力系統(tǒng)時間：2012年上半年困難：

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

利用同步觸發(fā)模塊實現(xiàn)同步3.NI先進的驅(qū)動和服務(wù)——軟硬件無縫連接采集多通道同步性實時測量易于連接網(wǎng)絡(luò)發(fā)布現(xiàn)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(shù)字輸出在實現(xiàn)不同類型應(yīng)用時，除了硬件，我們還需要考慮軟件的連接驅(qū)動引擎應(yīng)用編程接口(API)API波形數(shù)據(jù)類型縮放虛擬通道I/O控制多態(tài)VIs配置管理器測試驅(qū)動–NI-DAQmx驅(qū)動服務(wù)應(yīng)用軟件NILabVIEW數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集為例無論何種硬件無論何種硬件何種應(yīng)用，API是統(tǒng)一的高性能數(shù)據(jù)采集USB數(shù)據(jù)采集便攜式數(shù)據(jù)采集無線數(shù)據(jù)采集多功能數(shù)據(jù)采集統(tǒng)一的API，方便升級和維護脈動壓力測量靜態(tài)應(yīng)變測量動態(tài)應(yīng)變測量動麥克風(fēng)陣列測量振動測量無論何種硬件何種應(yīng)用，演示:MAX（optional）在Measurement&AutomationExplorer(MAX)中:配置數(shù)據(jù)采集設(shè)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(yīng)用開發(fā)內(nèi)置超過1,000種信號處理與分析函數(shù)近10種射頻與無線協(xié)議工具包超過200種機器視覺處理與分析函數(shù)報表生成,數(shù)據(jù)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(nèi)置分析函數(shù)與專業(yè)庫內(nèi)置千余個信號處理、分析與數(shù)學(xué)運算函數(shù)，滿足各種應(yīng)用中的信號處理需求。更加豐富的數(shù)據(jù)交互與用戶界面多樣的用戶界面控件更加豐富的數(shù)據(jù)交互與用戶界面豐富直觀的數(shù)據(jù)表達通過數(shù)百個拖放式輸入控件、圖形和三維可視化