① 怎样在labview里面设计一个时域信号采集器
实验室虚拟仪器工程平台(LabVIEW)是一种专门用于数据采集、分析及仪器控制的图形化软件,它所开发的虚拟仪器将计算机强大的数据处理能力与仪器的硬件测试控制能力很好地结合在一起。
LabVIEW 的图形化开发环境具有精确、高效、功能强大、开发简易、实时性强、界面友好等优点,为用户提供了强大功能和使用的灵活性, 非常适合用于进行仿真、实时检测和控制。目前,LabVIEW 已经成为测试领域应用最广泛和最有前途的软件开发平台之一,也是应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件开发集成环境之一。
虚拟仪器可以利用高性能的模块化硬件, 结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化应用,与传统的测量仪器相比,具有成本低、功能强大、集成度高、质量可靠、维护方便等优点,能很方便地组建测试系统,满足多种测量要求。因此,基于虚拟仪器技术, 利用LabVIEW 语言进行信号采集系统的研制具有重要意义。
LabVIEW 虚拟仪器主要包括前面板、框图和图标/ 接口部件三部分。
前面板是VI 的交互式用户界面, 即用户与程序代码发生联系的窗口。VI 前面板是控件和指示器的组合,控件仿真常规仪器上的输入输出设备类型,如旋钮和开关,并提供一种机制,将输入从前面板传送到基本框图。
信号采集与处理系统主要应用的是数据采集卡的A / D(模/ 数)转换功能,通过数据采集卡将采集端采集到的模拟电信号利用高速模数转换电路转换为数字信号,经过数据采集卡板载缓存,最后利用计算机中的程序不断从缓存中提取数据, 存入计算机中,并进行相关处理,提取有用数据进行硬盘存储。
利用LabVIEW 语言编写数据采集卡的驱动程序。
2 PCI-1714 数据采集卡
Advantech 公司的PCI-1714 是一款PCI 接口的高速4 通道同步数据采集卡, 可用于高速数据采集应用,性价比较高,适用于仪器测试、图像处理、视频数字化处理及声音与振动测试等领域。
PCI-1714 是高速、高分辨力、高容量的PCI 数据采集卡, 配备4 组模拟输入端, 具备同步采集功能。其特性可归纳为:a)内含4 个独立ADC(模数转换器),可使4 个信道同步取样,当4 组模拟输入同时使用时,采样频率理论最高可达30 MS/s。b)每路ADC 内建32 K FIFO 内存,使用者在高速采样时有足够缓冲区可供暂存, 以维持数据采集速度及完整性。c)提供多种输入范围,包含±5 V、±2.5 V、±1 V、±0.5 V 等, 使用者通过工具程序即可轻松完成设定。d) 高达6 种触发模式, 包含软件触发、Pacer、Post-Trigger、Pre-Trigger、Delay-Trigger 及About-Trigger 触发方式,方便客户按需求自行设定。
将需监测的现场信号经滤波器滤波后送入PCI-1714 板卡, 卡上A / D 转换器对信号进行高速模数转换。转换数据首先暂存在板卡的32 K 板载FIFO (先入先出) 中, 当FIFO 半满或全满时,向DMA(动态内存存取)控制器发送DMA 请求,使用直接内存存取方式,经PCI(外设组件互连)总线将数据从FIFO 输出到内部缓冲区中,PCI 总线传输带宽很宽, 可以满足4 通道高速同步采样时所带来的高速数据传输要求。
内部缓冲区作为高速数据采集系统的海量缓存,它与用户缓冲区一样,都是数据采集程序动态分配给驱动程序使用的两块内存区域, 区别在于内部缓冲区存放的是从FIFO 取来的原始值, 用户缓冲区存放的是经转换之后的电压值。
在进行长时间高速数据采集时,PCI-1714 多采用循环方式。在此方式下,启动一次采集过程能进行无数次的A / D 转换。此时内部缓冲区分成前后对等的两个半区使用,当前半区填满后,将此半区的数据向用户缓冲区传送, 同时将新转换的数据放在内部缓冲区的后半部分。当后半区填满后,此半区数据向用户缓冲区传送。同时自动将新转换的数据放到早已传输完毕的前半个缓冲区。可通过查询状态寄存器的状态来判断FIFO 缓冲区的状态, 分别判断空标志位(Empty flag)、半满标志位(Half full flag)以及全满标志位(Full flag)。
内部缓冲区和用户缓冲区的数据可以在程序控制下以文件的形式保存至计算机中, 实现采集数据永久性存储,便于后期数据分析处理。
3 基于LabVIEW 语言实现的PCI-1714采集卡数据采集程序实例
下面介绍用LabVIEW 语言编写的PCI-1714 采集卡数据采集驱动程序。该程序能够实现对传感系统外界信号的数据进行连续采集, 并能根据需要对有用数据进行存储。
从功能上分,该程序主要分为三部分:a)对采集卡进行初始化,完成采集卡重要工作参数的设置,如用户缓存、采样速率(scan rate)、输入限制等。b)进行数据采集和有用数据的存储, 就是将数据先放入采集卡的板载缓存FIFO 中, 再由计算机读取板载缓存中的数据, 写入由计算机的内存中分配出的用户缓存, 然后根据需要将有用数据从内存中存入计算机硬盘。具体存储格式可以为多种,该部分中包括的子VI 有读取数据模块、数据存储模块以及显示所采集信号的时域图形的模块。c)在采集结束后关闭采集卡。
为了使用PCI-1714 进行连续高速的数据采集,需要对采集速率、用户缓存大小等重要参数进行合理设置。如前所述,数据采集卡进行A / D 转换时是连续进行的, 也就是说采集卡往板载缓存中放入数据是连续进行的, 而计算机从板载缓存FIFO 中读取数据放入用户缓存时是在FIFO 半满或全满的状态下批量读取的,同时,如果要进行数据的存储,从用户缓存再向硬盘中写入数据时也是批量进行的。
由于用户缓存的大小受计算机内存空间大小的限制,不可能无限大,在使用过程中,只能尽量设得比较大,一般可以设为内存的十分之一左右。在保持一定的数据采样率并且用户缓存确定的情况下, 如果存储过程中,单批量写入硬盘的数据过少,会出现不能及时将数据从用户缓存中读出, 从而导致用户缓存溢出的错误。而当单批量写入硬盘的数据过多时,又会出现从用户缓存读取数据过快, 可能会读出空数据的错误,所以这几个参数必须互相配合设定才能使采集卡获得良好的采集和数据存储的性能。
4 基于LabVIEW 的数据调用与处理
利用上述程序完成信号采集的同时可以将有用信号存储,用于后续分析,下面举例说明如何将存储之后的波形数据重新调出并进行分析。
将以TXT 格式存储的数据从文件中调出并进行频谱分析的程序。在程序前面板中可以同时将一段数据表示的信号时域波形及利用“FFT 功率谱”VI分析获得功率谱波形显示出来。
利用LabVIEW 语言编写一个用于将存储数据调出并对信号波形特点进行分析的程序,该程序可以将一个具有多信道的监测信号从存储文件中调出,不同信道的监测信号各不相同,根据信号波形的特点,可以选用相关方法进行信号处理,分析各信号对应的监测环境的变化。利用LabVIEW 所提供的“调用库函数节点”模块,可以很方便地把C 语言编写的程序嵌入LabVIEW 程序中, 并且可以封装成子VI,供主程序调用。适用于一些LabVIEW 语言编程效率不高的应用场合,利用“调用库函数节点”模块编写的子VI 程序。
② 物联网中前端的信号采集部分是由什么实现的
物联网一共分三层,感知层、网络层、应用层。感知层就是采集信号,网络层主要负责传输信号,应用层是在用户的前端界面上。网络层上的技术比如说有GPS、GPRS、WIFI、WSN、ZIGBEE等等、全是一些网络传输的技术和协议
③ pt100三线制接法有三个接头,ABC,怎么接
其中一条是电阻一端,另两加是共用电阻的一端,如果接到平衡桥型测量电路上,应是两支共用端的,一支接信号回路与供电回路的共用端,另一支是信号的采集端,还有一边不共的,是供电与激沥电路。其中有2根必定为一路,此为3线制。线制一般分2线制、3线制和4线制。
桥电路平衡的基本条件是:R1×R3=R2 × R4。也就是R1/R2=R4/R3。在这个具体的桥路里,上面的R3=Rx+r3+r2,R4=r1+Pt100+r2(桥路的右半以图中标注的蓝点为界)。所以,这个电桥的平衡条件就是,R1/R2=(r1+Pt100+r2)/(Rx+r3+r2)。
从蓝点出发到电池正极(红点),所有的沿途电阻都累加,为R4。从蓝点出发到电池负极,所有沿途电阻都累加,为R3。所以,r2被两个支路都包含,或者说,被包含了2次。
(3)网络化信号采集端扩展阅读:
pt100温度传感器如果由两个用来测量温差的传感器组成,输出信号与温差之间有一给定的连续函数关系。pt100温度传感器输出信号与温度变量之间有一给定的连续函数关系(通常为线性函数),早期生产的pt100温度传感器其输出信号与温度传感器的电阻值(或电压值)之间呈线性函数关系。标准化输出信号主要为0mA~10mA和4mA~20mA(或1V~5V)的直流电信号。
不排除具有特殊规定的其他标准化输出信号。温度变送器按供电接线方式可分为两线制和四线制。变送器有电动单元组合仪表系列的(DDZ-Ⅱ型、DDZ-Ⅲ型和DDZ-S型)和小型化模块式的,多功能智能型的。前者均不带pt100温度传感器,后两类变送器可以方便的与热电偶或热电阻组成带传感器的变送器。
④ 数据采集系统有哪几种采集方式,各自有什么特点
1、设备类:
指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。数据采集系统是结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。比如条码机、扫描仪等都是数据采集工具(系统)。
2、网络类:
用来批量采集网页,论坛等的内容,直接保存到数据库或发布到网络的一种信息化工具。可以根据用户设定的规则自动采集原网页,获取格式网页中需要的内容,也可以对数据进行处理。
数据采集系统包括了:可视化的报表定义、审核关系的定义、报表的审批和发布、数据填报、数据预处理、数据评审、综合查询统计等功能模块。
通过信息采集网络化和数字化,扩大数据采集的覆盖范围,提高审核工作的全面性、及时性和准确性;最终实现相关业务工作管理现代化、程序规范化、决策科学化,服务网络化。
(4)网络化信号采集端扩展阅读
数据采集系统特点:
a、数据采集通用性较强。不仅可采集电气量,亦可采集非电气量。电气参数采集用交流离散采样,非电气参数采集采用继电器巡测,信号处理由高精度隔离运算放大器AD202JY调理,线性度好,精度高。
b、整个系统采用分布式结构,软、硬件均采用了模块化设计。数据采集部分采用自行开发的带光隔离的RS-485网,通信效率高,安全性好,结构简单。
后台系统可根据实际被监控系统规模大小及要求,构成485网、Novell网及WindowsNT网等分布式网络。由于软、硬件均为分布式、模块化结构,因而便于系统升级、维护,且根据需要组成不同的系统。
c、数据处理在WindowsNT平台上采用VisualC++语言编程,处理能力强、速度快、界面友好,可实现网络数据共享。
d、整个系统自行开发,符合我国国情。对发电厂原有系统的改动很小,系统造价较低,比较适合中小型发电厂技术改造需要。
⑤ 小鹤看家采集端怎么老是掉线啊
若是看家的采集端总是掉线,很有可能是手机默认锁屏导致断网了。毕竟现在很多用户的手机都有自动锁屏的设置。所以如果是默认锁屏的原因,可以先在手机的设置内点击无线和网络设置,再点击WLAN设置然后点击高级,点WLAN休眠策略就可以暂停自动默认锁屏,休眠。而且,要是手机里还下载其他软件,亦可能会影响到联网,最好是能够关闭手机智能锁屏。但一般很多人的看家采集端掉线最多的原因是看家采集端的附近网络信号不稳定或比较差,所以网络断了再重新连接就会容易掉线。
⑥ 传感器怎么给PLC传信号,传感器怎么接线
传感器接线一般是电源正负极的接入,信号线按种类接如 PLC 或信号采集端。
传感器连接线目前主要用于户外灯箱、建筑机械、钢铁生产设备、电力设备、矿山机械、轮船机械、汽车设备、生产自动设备、温度变送器、液压机床、传感器、电磁阀、仪器仪表、压力变送器等等。
传感器连接线如今被推荐于几乎所有的现场总线规格,并且根据IEC 61076-2-101/104 标准遵照IP67保护级别,在传统上用作连接自动化技术中的传感器和制动器。这个标准中的校正1记述用于工业以太网应用的D编码的4针型连接器具有较高的保护级别。
(6)网络化信号采集端扩展阅读:
传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中,被作为一次仪表定位,其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息,并将其转换成另一形态的信息。
一般情况下,由于传感器设置的场所并非理想,在温度、湿度、压力等效应的综合影响下,可引起传感器零点漂移和灵敏度的变化,已成为使用中的严重问题。
虽然人们在制作传感器过程中,采取了温度补偿及密封防潮的措施,但它与应变片、粘帖胶本身的高性能化、粘帖技术的精确和熟练、弹性体材料的选择及冷、热加工工艺的制定均有密切的关系,哪一方面都不能忽视,都需精心设计和制作。
同时,还须注意传感器的安装方法,支撑结构的设置,如何克服横向力等问题。
作为一次仪表的传感器通常由敏感元件与转换元件组成。转换元件通常是精密的电桥。因此,测力秤重用电阻应变式传感器主要由弹性体、应变片、粘帖胶及各种补偿电阻构成。他的稳定性也必然是由这些元件的内、外因的综合作用所决定。本文就此问题进行探讨,谈些粗浅看法,与同行商榷。
⑦ 数据采集 一个输入端口如何采集多路信号
如果是低速采集,可以使用电子开关,但需要你的采集卡有开关量输出以便控制电子开关。
如果允许手动切换,可以使用微动开关等一路一路切换,仅需一块普通PCB板,将微动开关安装到PCB板上,将微动开关的其中一端全部焊接到一起连接到采集输入端口,另一端连接到传感器的输出端即可。如果传感器不允许共地,请选择2位以上的微动开关。
给不给悬赏无所谓,只要能解决你的问题。
⑧ AD(模数转换器)做信号采集 前端需要做哪些处理
前端一般都需要有信号调理电路,让输入信号满足AD输入的要求。比如电压电流的转换,输入范围等等
另外还可能有滤波,放大器等电路,前端需做什么处理,完全取决于你的AD输入参数,和外部输入信号的特性
⑨ 无线数据采集终端与RTU区别
RTU(远程终端单元),英文全称RemoteTerminalUnit,中文全称为远程终端控制系统,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。
无线数据采集终端是(为那)通信定义的WCTU产品。与RTU类似,有自己的通信协议和采集模拟量和开关量功能,同时自带无线模块,可进行数据无线远程控制。WCTU 30XX系列可以支持modbus协议版本.简单点说,无线数据采集终端是将RTU与GPRS(CMDA,3G)网络传输系统结合到一起的设备.