基于LabVIEW的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電子工業(yè)測(cè)量技術(shù)與電子測(cè)量?jī)x器技術(shù)的高速發(fā)展，新的測(cè)試?yán)碚摗y(cè)試方法、測(cè)試領(lǐng)域以及新的儀器結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，它們?cè)谠S多方面己經(jīng)沖破了傳統(tǒng)儀器的概念，電子測(cè)量?jī)x器的功能和作用發(fā)生了質(zhì)的變化，在這種背景下，虛擬儀器技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。虛擬儀器，是借助于計(jì)算機(jī)的軟硬件平臺(tái)，建立起基于PC機(jī)的測(cè)試與控制系統(tǒng)。虛擬儀器是當(dāng)前測(cè)控領(lǐng)域的技術(shù)熱點(diǎn)，它代表了未來(lái)儀器技術(shù)的發(fā)展方向。它最大特點(diǎn)是“按需構(gòu)造，隨做隨用”，用戶可以隨心所欲地根據(jù)自己的需求設(shè)計(jì)自己的

2、儀器系統(tǒng)，僅僅通過(guò)修改軟件就能改變儀器功能，以滿足多種多樣的應(yīng)用需求。“軟件就是儀器”反映了虛擬儀器技術(shù)的本質(zhì)特征。美國(guó)國(guó)家儀器公司（簡(jiǎn)稱NI）公司的軟件產(chǎn)品——LabVIEW，是虛擬儀器語(yǔ)言中最有代表性的，LabVIEW是一個(gè)革命性的圖形編程開發(fā)環(huán)境，它以G語(yǔ)言為基礎(chǔ)，用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、控制、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)表示。基于LabVIEW的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是下一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展方向。 本系統(tǒng)主要分為兩部分，第一部分為數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)計(jì)，

3、第二部分為數(shù)據(jù)管理及分析。功能主要包括：數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)顯示、信號(hào)分析以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等，軟件采用了NI公司的LabVIEW8.0開發(fā)。 第一部分?jǐn)?shù)據(jù)采集硬件的設(shè)計(jì)中，采用DSP作為采集卡的CPU，具有指令執(zhí)行速度快、總線帶寬高、可以完成數(shù)據(jù)的高速實(shí)時(shí)處理等優(yōu)點(diǎn)。最重要的是DSP對(duì)于算法的處理有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，可以在DSP固件中加入一些典型的算法編程，就能夠極大的增強(qiáng)系統(tǒng)的信號(hào)處理能力。利用USB接口實(shí)現(xiàn)了采集卡與PC機(jī)的通信，通用串行總

4、線具有高傳輸速率、即插即用和易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，將USB與DSP相結(jié)合是進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸?shù)睦硐虢鉀Q方案。整個(gè)外圍邏輯時(shí)序部分用CPLD控制。 第二部分?jǐn)?shù)據(jù)管理與分析，作者利用LabVIEW編寫了基于Windows XP的上位機(jī)應(yīng)用程序以及上位機(jī)與采集卡之間的通信程序；利用LabSQL工具包建立了ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，并可以查詢歷史數(shù)據(jù)。同時(shí)系統(tǒng)可以生成報(bào)表以及可以對(duì)所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行打印，并可以對(duì)得到的

5、數(shù)據(jù)進(jìn)行一些必要的分析，如加窗函數(shù)，逐點(diǎn)分析。本文采用虛擬儀器軟件架構(gòu)(VISA)實(shí)現(xiàn)了LabVIEW與USB之間的通信，采用這種方式可以避開了以前開發(fā)USB驅(qū)動(dòng)程序的復(fù)雜性，大大縮短了開發(fā)周期；在報(bào)表生成方面，利用可移植文檔格式(PDF)文檔來(lái)對(duì)重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，因?yàn)镻DF文檔是世界上安全可靠地分發(fā)和交換電子文檔及電子表單的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，這在對(duì)一些重要數(shù)據(jù)的保存方面就顯得相當(dāng)?shù)乇匾?最后，將整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用在無(wú)源互調(diào)測(cè)試控