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精品文档 第一节 概述 LabVIEW的数据采集 （Data Acquisition ）程序库包括了许多 NI 公司数 据采集 （DAQ）卡的驱动控制程序。 通常，一块卡可以完成多种功能 - 模 / 数转换，数 / 模转换，数字量输入 / 输出，以及计数器 / 定时器操作等。 用户在使用之前必须 DAQ卡的硬件进行配置。 这些控制程序用到了许多 低层的 DAQ驱动程序。 本课程需要一块安装好的 DAQ卡以及 LabVIEW开 发系统。 数据采集系统的组成： 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 – 包括采集原始数据、 分析数据、给出结果等。 精品文档 精品文档 上图中描述了插入式 DAQ卡。另一种方式是外接式 DAQ系统。这样，就 不需要在计算机内部插槽中插入板卡， 这时，计算机与 DAQ系统之间的 通讯可以采用各种不同的总线，如 USB,并行口或者 PCMCIA等完成。这 种结构适用于远程数据采集和控制系统。 模拟输入： 当采用 DAQ卡测量模拟信号时，必须考虑下列因素：输入模式（单端输 入或者差分输入）、分辨率、输入范围、采样速率，精度和噪声等。 单端输入以一个共同接地点为参考点。 这种方式适用于输入信号为高电 平（大于一伏），信号源与采集端之间的距离较短（小于 15 英尺）， 并且所有输入信号有一个公共接地端。 如果不能满足上述条件，则需要 精品文档 精品文档 使用差分输入。差分输入方式下，每个输入可以有不同的接地参考点。 并且，由于消除了共模噪声的误差，所以差分输入的精度较高。 输入范围是指 ADC能够量化处理的最大、最小输入电压值。 DAQ卡提供 了可选择的输入范围，它与分辨率、增益等配合，以获得最佳的测量精 度。 分辨率是模 / 数转换所使用的数字位数。分辩率越高，输入信号的细分 程度就越高， 能够识别的信号变化量就越小。 下图表示的是一个正弦波 信号，以及用三位模 / 数转换所获得的数字结果。 三位模 / 数转换把输入 范围细分为 23 或者就 8 份。二进制数从 000 到 111 分别代表每一份。 显然，此时数字信号不能很好地表示原始信号，因为分辩率不够高，许 多变化在模 / 数转换过程中丢失了。然而，如果把分辩率增加为 16 位， 模/ 数转换的细分数值就可以从 8 增加到 216 即 65536，它就可以相当准 确地表示原始信号。 精品文档 精品文档 增益表示输入信号被处理前放大或缩小的倍数。给信号设置一个增益 值，你就可以实际减小信号的输入范围， 使模数转换能尽量地细分输入 信号。例如，当使用一个 3 位模数转换，输入信号范围为 0 到 10 伏， 上面的图显示了给信号设置增益值的效果。当增益 =1 时，模/ 数转换只 能在 5 伏范围内细分成 4 份，