LabVIEW程序设计与虚拟器 教学课件 王福明 6 9 第6章.pdfVIP

第6章 数据采集 第6章 数据采集 6.1 数据采集基础 6.2 模拟I/O 6.3 DAQ VI的组织结构 6.4 DAQ设备的安装与配置 6.5 模拟输入 6.6 模拟输出 6.7 数字I/O 6.8 基于声卡的数据采集 习题6 第6章 数据采集 　　随着计算机的广泛应用和总线技术的快速发展，基于PC 的数据采集(Data Acquisition，以下简称DAQ)显得更为重要， 它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。数据采集是 LabVIEW 的核心技术之一，LabVIEW提供了丰富的数据采集 软件资源，使其在测量领域发挥强大的功能。 第6章 数据采集 6.1 数据采集基础 6.1.1 DAQ系统的构成 　　DAQ系统的基本任务是物理信号的产生或测量，但是要使 计算机系统能够测量物理信号，必须要使用传感器把物理信号 转换成电信号( 电压或者电流信号) 。有时不能把被测信号直接 连接到DAQ卡，而必须使用信号调理辅助电路，先将信号进行 一定的处理。总之，数据采集是借助软件来控制整个DAQ系统 的，其中包括采集原始数据、分析数据、给出结果等。 　　图6-1所示为插入式DAQ卡，除此以外，还有外接式DAQ 系统。这样，就不需要在计算机内部插槽中插入板卡，此时， 计算机与DAQ系统之间的通信可以通过各种不同的总线，如并 行口或者PCMCIA等来完成。这种结构适用于远程数据采集和 控制系统。 第6章 数据采集 图6-1 典型的数据采集系统 第6章 数据采集 　　转换器(传感器)感应物理现象并生成数据采集系统可测量 的电信号。例如，热电偶、电阻式测温计(RTD)、热敏电阻器 和IC传感器可以把温度转变为模拟/数字转化器(analog-to- digital ，ADC)可测量的模拟信号。其他例子包括应力计、流 速传感器、压力传感器等，它们可以相应地测量应力、流速 和压力。在所有这些情况下，传感器可以生成和它们所检测 的物理量呈比例的电信号。 　　为了适合数据采集设备的输入范围，由传感器生成的电 信号必须经过处理。为了更精确地测量信号，信号调理配件 能放大低电压信号，并对信号进行隔离和滤波。此外，某些 传感器需要有电压或电流激励源来生成电压输出。 第6章 数据采集 　　6.1.2 信号调理 　　当测量某一物理现象时，传感器将被测试对象转换为电信 号，比如电压或电流。从传感器得到的信号并不一定适合DAQ 系统，大多要经过调理才能进入数据采集设备，如图6-2所示。 　　信号调理功能包括放大、隔离、滤波、激励、线性化等。 由于不同传感器有不同的特性，因此，除了这些通用功能，还 要根据具体传感器的特性和要求来设计特殊的信号调理功能。 常见传感器或信号的信号调理系统如图6-3所示，本节将介绍 信号调理的基本功能。 第6章 数据采集 图6-2 信号调理的作用示例 第6章 数据采集 传感器/信号 信号调理 热电偶 放大、线性化和冷端补偿 热电阻(RTDs) 电流激励和线性化 应变片 电压激励、桥路配置和线性化 共模或高压信号 隔离放大(光偶隔离)