设备管理_子模板与io接口设备的软件驱动培训教材

第4章DataAcquisition子模板与I O接口设备的软件驱动 4 1数据采集4 2PXI总线简述4 3DataAcquisition子模板简介4 4应用举例本章小结 4 1数据采集 4 1 1多参量测量系统的组成和数据采集卡DAQ一个由PC DAQ PCI插卡式虚拟仪器组成的多通道多参量测量系统如图4 1所示 该测量系统由两大部分构成 传感器及其调理电路和虚拟仪器硬件平台 图4 1多参量多通道PC DAQ PCI虚拟仪器测量系统 4 1 1 1传感器及其调理电路只有那些数值大小合适的电压信号可以直接进入虚拟仪器平台外 大多数被测信号要经由传感器及其调理电路才能进入虚拟仪器系统 也可以说虚拟仪器的输入信号大多数来自传感器及其调理电路 传感器 传感器完成信号的获得 它将被测参量转换成相应的可用输出信号 被测参量可以是各种非电气参量 如压力 温度 加速度等 也可以是电气量 如电力输电线路电网电压及电流等 高压电网通过高压互感器将电网高电压变为100V电压 通过电流互感器将电网大电流变为5A电流后再采用电压 电流传感器或变送器将100V 5A分别转换成5V低电压送到虚拟仪器 信号调理 来自传感器的输出信号通常是含有噪声的微弱信号或者是非电压信号 如电流 电荷 电参量 电阻 电容 电感等 信号 故调理电路的基本作用有三个 l放大 将微弱电压信号放大 l转换 将非电压输出信号转换为电压信号 l滤波 滤除高频干扰 限制信号的最高频率fmax 避免产生混淆 叠 如果信号调理电路输出的是规范化的标准信号 即4 20mA电流信号 经250 500 标准电阻转换为1 5V 2 10V标准电压信号 则称这种信号调理电路为变送器 4 1 1 2数据采集卡及虚拟仪器硬件平台虚拟仪器的硬件平台由PC计算机与数据采集卡 DAQ卡 组成 数据采集卡 DAQ卡 由以下几个部分组成 多路开关 将各路信号轮流切换到放大器的输入端 实现多参数多路信号的分时采集 放大器 将前一级多路开关切换进入待采集信号放大 或衰减 至采样环节的量程范围内 通常实际系统中放大器做成增益可调的放大器 设计者可根据输入信号不同的幅值选择不同的增益倍数 采样 保持器 取出待测信号在某一瞬时的值 即实现信号的时间离散化 并在A D转换过程中保持信号不变 如果被测信号变化很缓慢 也可以不用采样 保持器 A D转换器 将输入的模拟量转化为数字量输出 并完成信号幅值的量化 随着电子技术的发展 目前通常将采样 保持器同A D转换器集成在一块芯片上 以上四个部分都处在PC计算机的前向通道 是组成数据采集卡 板的主要环节 与其它有关电路如定时 计数器 总线接口电路等作在一块印刷电路板上 即构成数据采集卡 DAQ卡 完成对信号数据的采集 放大及模 数转换任务 4 1 2数据采集卡的基本性能指标使用者在选择数据采集卡构成系统时 必须对数据采集卡的性能指标有所了解 数据采集卡的主要性能指标如下 4 1 2 1模拟信号输入部分 模拟输入通道数 该参数表明数据采集卡所能够采集的最多的信号路数 信号的输入方式 一般待采集信号的输入方式有 l单端输入 即信号的其中一个端子接地 l差动输入 即信号两端均浮地 l单极性 信号幅值范围为 0 A A为信号最大幅值 l双极性 信号幅值范围为 A A 一般的数据采集卡都设有信号输入方式的选择设置 设计者可根据实际需要进行选择 模拟信号的输入范围 量程 一般根据信号输入特性的不同 单极性输入还是双极性输入 有不同的输入范围 如对单极性输入 典型值为0 10V 对双极性输入 典型值为 5V 5V 放大器增益 模拟输入阻抗 采集卡固有参数 一般不由用户设置 4 1 2 2A D转换部分 采样速率 指在单位时间内数据采集卡对模拟信号的采集次数 是数据采集卡的重要技术指标 由采样定理 为了使采样后输出的离散时间序列信号能无失真地复现原输入信号 必须使采样频率fs至少为输入信号最高有效频率fmax的两倍 否则会出现频率混淆误差 实际系统中 为了保证数据采样精度 一般有下列关系 4 1 式中N为多通道数据采集系统的通道数 位数b 是指A D转换器输出二进制数的位数 当输入电压由U 0增至满量程值U UH时 一个八位 b 8 A D的数字输出由八个 0 变为八个 1 共计变化2b个状态 故A D转换器产生一个最低有效位数字量的输出改变量 相应的输入量Umin 1LSB q可由下式计算 4 2 式中 q为量化值 UH A 为满量程输入电压 通常等于A D转换器的电源电压 图4 2示出了八位A D的输入与输出关系 a b c 图4 2八位A D的输入与输出关系 a U 0时的输出 00000000 b U UH时的满量程输出 11111111 c U q时1LSB的输出 00000001 分辨率与分辨力 指数据采集卡可分辨的输入信号最小变化量 分辨率一般以A D转换器输出的二进制位数或BCD码位数表示 分辨力为1LSB 最低有效位数 精度 一般用量化误差表示 量化误差e为LSB 2 4 3 4 1 2 3D A模数转换部分 分辨率 指当输入数字发生单位数码变化即1LSB时 所对应输出模拟量的变化量 通常用D A转换器的转换位数b表示 标称满量程 指相当于数字量标称值的模拟输出量 响应时间 指数字量变化后 输出模拟量稳定到相应数值范围内 LSB 2 所经历的时间 4 1 3数据采集卡的安装数据采集卡通常都是插卡式结构 一般采用PC计算机本身的PCI总线或ISA总线 故称由它组成的虚拟仪器为PC DAQ PCI插卡式虚拟仪器 在使用数据采集卡以前需进行硬件安装和软件设置 硬件安装就是将DAQ卡插入PC机相应的总线扩展插槽内 4 1 4实现数据采集卡软件驱动前的参数设置要使数据采集卡正确地实现数据采集的功能 必须根据实际测量的需要对一些参数进行正确设置 这就是数据采集卡的软件驱动问题 待设置的参数主要有数据采集卡的设备号 地址码 此外 还有如下设置 4 1 4 1模拟信号输入部分 设置信号的输入方式 单端输入还是双端输入 单极性信号还是双极性信号等 选择增益 根据输入信号幅值范围和分辨率的要求进行增益选择 选择量程 根据输入信号是单极性还是双极性 相应选择合适的量程 4 1 4 2A D转换部分 设定信号输入通道号 设定采样点数 设定采样速率 采样结果的输出方式 采样结果可放在一个数组中 也可放在某一缓冲区中 采样触发方式 一般分外触发 定时触发 软件触发等 4 1 4 3D A转换部分 模拟信号的输出通道号 模拟信号的输出幅值 此参数应设置在标称满量程范围内 刷新速率 该参数决定所产生的模拟信号波形的 光滑度 最快刷新速率的倒数即为响应时间 以上为驱动一个数据采集卡所需的一般参数 但并不是任何情况下 所有参数都必须设置 有的简单的数据采集卡就不具备某些功能 如国产的HY 1232型数据采集卡 不提供定时采集的功能 相应的就没有采样速率设置要求 且采样触发方式只提供软件触发方式一种 使用者无法选择其它的触发方式 与此相反 对于功能较丰富的数据采集卡 可能仅仅设置以上参数还是不够的 如美国NI公司的Lab PC 1200型数据采集卡 使用者还需设置其它参数 从而可以更灵活地实现一个复杂的数据采集任务 在LabVIEW平台 用软件驱动I O接口数据采集卡 实现数据采集分以下两种情况 lLabVIEW支持的数据采集卡 如NI公司自行生产的各类数据采集卡 可利用LabVIEW自带的驱动函数驱动 设计者只需正确设置输入参数就可实现数据采集的任务 而不需编写代码程序 lLabVIEW不支持的数据采集卡 可利用LabVIEW的代码嵌入功能 CIN模块 来实现采集卡的软件驱动 4 1 5I O接口设备Lab PC 1200型数据采集卡简介Lab PC 1200型数据采集卡是NI公司1200系列数据采集卡之一 是一种性能优良的低价位适合PC机及其兼容机的采集卡 它能够完成信号采集 A D 数字信号的模拟输出 D A 以及定时 计数等功能 具有八个模拟量输入通道 对差分输入是四对模拟输入通道 两个模拟量输出通道 24个数字量I O口 三个16位的计数器 用于定时 计数功能 具体功能如下 信号采集 包括模拟信号输入和A D转换两部分 部分 即前向通道 主要性能指标如下 l提供三种信号输入方式选项 单端无参考地输入 单端有参考地输入 差分输入 l放大器增益 软件设置 1 2 5 10 20 50 100 l量程 分为 5V和0 10V两种 分别对应信号为双极性输入方式和单极性输入方式 l分辨率 12位 l单通道最大采样率 100kHz s D A转换部分 即后向通道 主要性能指标如下 l分辨率 12位 l响应时间 即最快刷新速率的倒数 1ms 4 1 6Lab PC 1200型数据采集卡的安装检验与参数设置在进行数据采集卡软件驱动前应进行参数设置 LabVIEW提供了Measurement Automation软件 该软件可以自动检测到与系统 PC机 相连的设备 如DAQ卡 GPIB VISA VXI IMAQ等硬件产品 并可调用相应设备的设置软件对设备参数进行设置 1 Measurement Automation的调用Measurement Automation图标在Windows桌面上 它是在安装完LabVIEW后自动产生的 其调用方法是 用鼠标点击Measurement Automation图标后 出现图4 3所示的浏览窗口 2 检验若Lab PC 1200型数据采集卡已经插入PC计算机的PCI插槽中 检验方法是 用鼠标双击图4 3下Measurement Automation浏览窗口下的DevicesandInterfaces子目录 在右侧窗口会出现以Lab PC 1200为名称的列表项 则表明已安装成功 3 参数设置用鼠标右击Lab PC 1200列表项 弹出Lab PC 1200的设置窗口 如图4 4所示 设置项目有五项 System AI AO Accessory OPC 下面以I O接口设备Lab PC 1200型数据采集卡为例说明各项参数的设置方法 图4 4所示的就是System设置项 图4 3Measurement Automation浏览窗口 图4 4Lab PC 1200设置软件的用户界面 System设置项 1 System设置项该设置项显示了设备占用的系统资源以及设备的编号 Device1 LabVIEW分配给Lab PC 1200型数据采集卡的设备号为1 因为没有接入其它的I O设备 Resources Input OutputRange0 x140 0 x15FInterruptRequest5DirectMemoryAccess3 PC计算机分配给Lab PC 1200型数据采集卡的输入 输出地址范围PC计算机分配给Lab PC 1200型数据采集卡的中断号为5PC计算机分配给Lab PC 1200型数据采集卡的直接访问内存的地址号为3 2 AI设置项用鼠标点击图4 4中的 AI 按钮 出现如图4 5所示的设置项 Polarity 极性选择 实指量程 根据输入信号是单极性还是双极性 相应选择合适量程 如信号是单极性信号 Lab PC 1200型数据采集卡量程为0 10V 若信号为双极性信号 量程为 5 5V 图4 5所示为双极性信号 Mode 模拟信号的输入方式 有三种方式选择 NonreferenceSingleEnded单端无参考地输入ReferenceSingleEnded单端有参考地输入Differential差分输入图4 5所示为选择单端无参考地输入方式 图4 5Lab PC 1200设置软件的用户界面 AI设置项 3 AO设置项用鼠标点击图4 4中的 AO 按钮 弹出如图4 6所示的AO设置项 Polarity 模拟信号的输出极性 开始时只出现一个选项 用下拉键可显示出两种选项 有极性输出和无极性输出 选择其一 图4 6所示为选择有极性输出 图4 6Lab PC 1200设置软件的用户界面 AO设置项 4 Accessory设置项用于设置对应传感器有关的调理模块 5 OPC设置项将测试数据存储到OPC服务器 4 2PXI总线简述 虚拟仪器的迅速发展 使得计算机操纵的模块化仪器系统在世界范围内得到了广泛的认同与应用 在虚拟仪器系统中 用灵活 强大的计算机软件代替传统仪器的某些硬件 用人的智力资源代替许多物质资源 特别是在系统中应用计算机直接参与测试信号的产生和测量特征的解析 使仪器中的一些硬件甚至整件仪器从系统中 消失 而由计算机的软硬件资源来完成它们的功能 但是 在GPIB PC DAQ和VXI三种VI体系结构中 GPIB实质上是通过计算机完成传统仪器功能的扩展与延伸 PC DAQ直接利用了标准的工业计算机总线 没有仪器所需要的总线性能 而构建VXI系统尚需较大的投资强度 针对这种情况 1997年9月1日 NI发布了一种全新的开放性 模块化仪器总线规范 PXI总线 由PXI总线组成的系统则具有较高的性能价格比 4 2 1PXI规范及其体系结构PXI是PCI在仪器领域的扩展 PCIExtensionsforInstrumentation 它将CompactPCI规范定义的PCI总线技术发展成适合于试验 测量与数据采集场合应用的机械 电气和软件规范 从而形成了新的虚拟仪器体系结构 制订PXI规范的目的 是为了将台式PC的性能价格比优势与PCI总线面向仪器领域的必要扩展完美地结合起来 形成一种主流的虚拟仪器测试平台 PXI规范定义了保证多厂商产品互操作性的仪器级 即硬件 接口标准 与其它规范所不同的是 PXI在电气要求的基础上还增加了相应的软件要求 以进一步简化系统集成 这些软件的要求就形成了PXI的系统级 即软件 接口标准 PXI规范要求厂商而非用户来开发标准的设备驱动程序 使PXI系统更容易集成和使用 PXI规范还规定了仪器模块和机箱制造商必须提供用于定义系统配置情况的初始化文件 初始化文件所提供的这些信息是操作软件正确配置系统所必不可少的 例如 通过这种机制 可以确定相邻仪器模块是否具有兼容局部总线的能力 如果信息不对或者丢失 将无法操作和利用PXI的局部总线能力 PXI的重要特性之一是维护了与标准CompactPCI产品的互操作性 但许多PXI兼容系统所需要的组件也许并不需要完整的PXI总线特征 例如 用户或许要在PXI机箱中使用一个标准CompactPCI网络接口模块 或者要在标准CompactPCI机箱中使用PXI兼容模块 在这些情况下 用户所需要的是模块的基本功能而不是完整的PXI特性 4 2 2PXI总线与PCI总线的性能比较PXI总线是在PCI总线内核技术上增加了成熟的技术规范和要求形成的 和PCI总线相比 PXI总线具有以下的特点 PXI总线是对PCI总线在测试领域的扩展 以PCI计算机总线为基础 增加了用于多板同步的触发总线和参考时钟 用于精确定时的星形触发总线以及用于相邻模块间高速通信的局部总线 以满足试验和测量的要求 PXI规范在CompactPCI机械规范中增加了环境测试和主动冷却要求 以保证多厂商产品的互操作性和系统的易集成性 为此 PXI总线的数据采集卡又称为PXI采集模块 它被插入PXI机箱中 而不是通用计算机的扩展槽中 与PC DAQ PCI插卡式虚拟仪器系统相比 在电源条件 电磁屏蔽 发热冷却条件等方面有了很大的改善 PXI将MicrosoftTMWindowsNTTM和MicrosoftTMWindows98TM定义为其标准软件框架 并要求所有的仪器模块都必须带有按VISA规范编写的WIN32设备驱动程序 使PXI成为一种系统级规范 保证系统的易于集成与使用 从而进一步降低最终用户的开发费用 除了PXI系统具有多达八个插槽 一个系统槽和七个仪器模块槽 而绝大多数台式PCI系统仅有三个或四个PCI插槽这点差别之外 PXI总线与台式PCI规范具有完全相同的PCI性能 而且 利用PCI PCI桥技术扩展多台PXI系统 可以使扩展槽的数量在理论上最多能扩展到256个 其它的PCI性能还包括 l33MHz性能 l32bit和64bit数据宽度 l132Mb s 32bit 和264Mb s 64bit 的峰值数据吞吐率 l即插即用功能 PXI规定系统槽 相当于VXI的零槽 位于总线的最左端 而CompactPCI系统槽则可位于背板总线的任何地方 PXI规范定义唯一确定的系统槽位置是为了简化系统集成 并增加来自不同厂商的机箱与主控机之间的互操作性 PXI还规定主控机只能向左扩展自身的扩展槽 不能向右扩展而占用仪器模块插槽 4 2 3I O接口设备PXI 6040E型数据采集卡简介PXI 6040E型数据采集卡是NI公司生产的数据采集卡之一 其主要技术指标如下 模拟输入通道数 32路差分输入 64路单端输入 模拟输出通道数 2路 量程 分为 5V和0 10V两种 分别对应信号为双极性输入方式和单极性输入方式 分辨率 12位 单通道最大采样率 1 25MHz s PXI 6040E型数据采集卡模块具有一般数据采集卡的基本功能 即对信号数据的采集 放大 模数转换及数模转换 只是使用的总线类型不同而已 4 2 4安装检验与参数设置当把PXI 6040E型数据采集卡插入PXI机箱的插槽中后 其安装检验与参数设置的方法及步骤与Lab PCI 1200型数据采集卡的相同 4 3DataAcquisition子模板简介 LabVIEW的功能模板 FunctionsPalette 提供了DataAcquisition驱动数据采集卡DAQ子模板 该子模板提供了六个子模块 如图4 7所示 DataAcquisition子模板调用路径 Functions DataAcquisition 图4 7DataAcquisition子模板 图4 7中各个图标的名称如图4 8所示 图4 8DataAcquisition子模板上的图标及名称 4 3 1AnalogInput子模板简介4 3 1 1AnalogInput图标的调用路径Functions DataAcquisition AnalogInput图4 9所示为AnalogInput子模板 图4 9AnalogInput子模板 4 3 1 2AnalogInput图标及其输入 输出端口参数1 AIAcquireWaveform vi图标1 AIAcquireWaveform vi图标的调用路径Functions DataAcquisition AnalogInput AIAcquireWaveform vi执行上述操作后 出现AIAcquireWaveform vi图标及其端口图 如图4 10 a b 所示 a b 图4 10AIAcquireWaveform vi图标及其端口图 a AIAcquireWaveform vi图标 b AIAcquireWaveform vi图标与其端口 2 AIAcquireWaveform vi图标端口参数设置输入端口 device 设置DAQ的设备号 设备号是一个16位整型 Int 数值 由Measurement Automation软件设定 channel 设置待采集的模拟信号所在通道号 是一个字符串 String 可以取默认值 也可以由面板控件设置 numberofsamples 设置采样点数 为整型数值 samplerate 设置采集速率 为Double型数值 默认值为1000Hz s highlimit 0 0 设置模拟信号的最大输入值 是Double型数值 当该端无参数送入时 LabVIEW自动赋予该参数为默认值 默认值为在Measurement Automation设置软件中设定的量程上限值 lowlimit 0 0 设置模拟输入量的最小值 是Double型数值 当该端无参数送入时 LabVIEW自动赋予该参数为默认值 默认值为在Measurement Automation设置软件中设定的量程下限值 输出端口 waveform ID数组 存放采集得到的数据 数据类型为Double型 actualsamplerate 采集卡返回的实际采样率 有时相对于设定值有一定误差 是Double型变量 2 AIAcquireWaveforms vi图标1 AIAcquireWaveforms vi图标的调用路径Functions DataAcquisition AnalogInput AIAcquireWaveforms vi执行上述操作后 出现AIAcquireWaveforms vi图标及其端口图 如图4 11 a b 所示 a b 图4 11AIAcquireWaveforms vi图标及其端口图 a AIAcquireWaveforms vi图标 b AIAcquireWaveforms vi图标与其端口 2 AcquireWaveforms vi图标端口参数设置输入端口 device 含义同上述的AIAcquireWaveform vi图标 channel 含义同上述的AIAcquireWaveform vi图标 numberofsamples 含义同上述的AIAcquireWaveform vi图标 scanrate 含义同上述的AIAcquireWaveform vi图标 highlimit 0 0 含义同上述的AIAcquireWaveform vi图标 lowlimit 0 0 含义同上述的AIAcquireWaveform vi图标 输出端口 waveforms 2D数组 存放采集得到的数据和信号所在的通道 数据类型为Double型 3 AISampleChannel vi图标1 AISampleChannel vi图标的调用路径Functions DataAcquisition AnalogInput AISampleChannel vi执行上述操作后 出现AISampleChannel vi图标及其端口图 如图4 12 a b 所示 图4 12AISampleChannel vi图标及其端口图 a AISampleChannel vi图标 b AISampleChannel vi图标与其端口 2 AISampleChannel vi图标端口参数设置输入端口 device 含义同上述的AIAcquireWaveform vi图标 channel 含义同上述的AIAcquireWaveform vi图标 highlimit 0 0 含义同上述的AIAcquireWaveform vi图标 lowlimit 0 0 含义同上述的AIAcquireWaveform vi图标 输出端口 sample 模拟信号采集结果 是一个Double型数值 因输出值只有一个 因此对该模块调用一次只能得到一个采集数据 4 AISampleChannels vi图标1 AISampleChannels vi图标的调用路径Functions DataAcquisition AnalogInput AISampleChannels vi执行上述操作后 出现AISampleChannels vi图标及其端口图 如图4 13 a b 所示 图4 13AISampleChannels vi图标及其端口图 a AISampleChannels vi图标 b AISampleChannels vi图标与其端口 2 AISampleChannels vi图标端口参数设置输入端口 device 含义同上述的AIAcquireWaveform vi图标 channel 含义同上述的AIAcquireWaveform vi图标 highlimit 0 0 含义同上述的AIAcquireWaveform vi图标 lowlimit 0 0 含义同上述的AIAcquireWaveform vi图标 输出端口 samples 模拟信号采集结果 是一个1D数组 由使用者自己设定采样频率和采样点数 5 AIConfig vi图标1 AIConfig vi图标的调用路径Functions DataAcquisition AnalogInput AIConfig vi执行上述操作后 出现AIConfig vi图标及其端口图 如图4 14 a b 所示 a b 图4 14AIConfig vi图标及其端口图 a AIConfig vi图标 b AIConfig vi图标与其端口 2 AIConfig vi图标端口参数设置输入端口 device DAQ设备的编号 默认值为1 channels 待采集的模拟信号所在通道号 buffersize 存储采集数据的缓冲区大小 Int32 默认值为1000 errorin 由前级输入的错误代码和信息 如果已经发生了错误 VI不执行任何操作 将errorin由errorout传送给后面的VI 输出端口 TaskID 任务标示符 用来指示当前任务的无符号整型量 errorout 给出错误代码和信息 如果errorin已经输入错误代码和信息 则errorout原封不动地传给后面的VI 或者输出错误代码和信息 6 AIStart vi图标1 AIStart vi图标调用路径Functions DataAcquisition AnalogInput AIStart vi执行上述操作后 出现该图标及其端口图 如图4 15 a b 所示 a b 图4 15AIStart vi图标及其端口图 a AIStart vi图标 b AIStart vi图标与其端口 2 AIStart vi图标端口参数设置输入端口 taskIDin 采集任务的标识符 标识该项采集任务 该值等于前面VI的输出taskIDout的值 numberofscanstoacquire 设置需采集的采样点数 默认值为 1 表示采集了一个缓冲区数据 scanrate 采样速率 单位为点数 s 默认值为1000个 s errorin 错误描述符 与AIConfig vi模块中的相同 输出端口 taskIDout 该值与taskIDin相同 它把该标识符传给下一个采集VI的taskIDin输入端 errorout 输出错误 与AIConfig vi模块中的相同 7 AIRead vi图标1 AIRead vi图标的调用路径Functions DataAcquisition AnalogInput AIStart vi执行上述操作后 出现AIRead vi图标及其端口图 如图4 16 a b 所示 a b 图4 16AIRead vi图标及其端口图 a AIRead vi图标 b AIRead vi图标与其端口 2 AIRead vi图标端口参数设置输入端口 taskIDin 同上述 numberofscanstoread 要读取的数据总数 Int32 默认值是 1 表示读取和numberofscanstoacquire相同个数的数据 errorin 同上述 输出端口 taskIDout 同上述 scaleddata Double型2D数组 存放采集结果 存放形式参看2 3 4节中的相关说明 errorout 同上述 8 AIClear vi图标1 AIClear vi图标的调用路径Functions DataAcquisition AnalogInput AIClear vi执行上述操作后 出现AIClear vi图标及其端口图 如图4 17 a b 所示 a b 图4 17AIClear vi图标及其端口图 a AIClear vi图标 b AIClear vi图标与其端口 2 AIClear vi图标端口参数设置输入端口 taskIDin 说明同前 errorin 说明同前 输出端口 taskIDout 说明同前 errorout 同errorin 9 AIReadOneScan vi图标1 AIReadOneScan vi图标的调用路径Functions DataAcquisition AnalogInput AIReadOneScan vi执行上述操作后 出现AIReadOneScan vi图标及其端口图 如图4 18 a b 所示 图4 18AIReadOneScan vi图标及其端口图 a AIReadOneScan vi图标 b AIReadOneScan vi图标与其端口 2 AIReadOneScan vi图标端口参数设置输入端口 device 含义同前 channels 含义同前 taskIDin 含义同前 errorin 说明同前 输出端口 taskIDout 说明同前 errorout 同errorin 4 3 2AnalogOutput子模板简介4 3 2 1AnalogOutput子模板的调用路径Functions DataAcquisition AnalogOutput执行上述操作后 出现AnalogOutput子模板 如图4 19所示 图4 19AnalogOutput子模板 AOClear vi图标 用于清除模拟输出通道的数据 4 4应用举例 4 4 1I O接口设备Lab PC 1200型数据采集卡的软件驱动 示例4 1 连续信号的采集与显示演示仪 1 功能描述该信号的采集演示仪可以采集和显示一路信号 参数为 频率范围 0 10kHz 幅值范围 0 1 6V 采用Lab PC 1200型卡 信号由第0通道输入 2 设计步骤在编写VI之前 需在Measurement Automation驱动软件下 进行相关参数的设置 设置完毕后 进入LabVIEW进行前面板和流程图的设计 1 参数设置在Measurement Automation中进行 因为只需数据采集与输入 故只需设置AI项 AI设置项 因为输入信号幅值在0 1 6V 故选模拟信号输入方式为有参考地单端输入 量程为0 10V 2 前面板设计 一个输出显示型控件 用以显示采集信号的波形 由Controls Graph WaveformGraph路径调用Graph控件 两个输入控制型数字控件 用以设置采样频率和采样点数 采样频率范围为0 100kHz 其上限取数据采集卡的最高限 因为被测信号的最高频率为10kHz 3 流程图设计由Functions DataAcquisition AnalogInput AIAcquireWaveform vi路径调入AIAcquireWaveform vi图标 AIAcquireWaveform vi图标及其端口参数如图4 20所示 图4 20中 图标左侧为模块的输入端口 即模块的输入参数 各参数的含义是 device DAQ设备号 已在Measurement Automation中设定 本例为1 Channel 待采集的模拟信号所在通道号 本例采用默认值 由0通道输入 numberofsamples 采样点数 本例由前面板设定 samplerate 采集速率 本例由前面板设定 highlimit 0 0 已在Measurement Automation设置软件中设定 lowlimit 0 0 已在Measurement Automation设置软件中设定 a b 图4 20AIAcquireWaveform vi图标及其端口图AIAcquireWaveform vi图标 b AIAcquireWaveform vi图标与其端口 图4 20中 图标左侧为模块的输出端口 各参数的含义是 waveform 1D数组 存放采集得到的数据 它是前面板Graph控件的数据输入端 actualsampleperiod 返回实际的采样周期 用连线工具把对应的图标的输入端和输出端连接起来 设计好的前面板和流程图如图4 21 a b 所示 a 前面板 图4 21连续信号的采集与显示演示仪 图4 21连续信号的采集与显示演示仪 b 流程图 3 运行检验将幅值为0 1 6V 频率在0 10kHz的正弦信号接入采集卡的模拟0通道 然后运行程序 在面板的图形控件上即显示出该信号的波形 示例4 2 连续信号输出演示仪 1 功能描述该连续信号输出演示仪可以输出直流信号 参数为 幅度大小 0 1 6V 采用Lab PC 1200型卡 信号由模拟输出0通道输出 2 设计步骤在编写VI之前 需在Measurement Automation驱动软件下 进行相关参数的设置 设置完毕后 进入LabVIEW进行前面板和流程图的设计 1 参数设置在Measurement Automation中进行 因为只需数据输出 故只需设置AO项 AO设置项 因为输出信号幅度为0 1 6V 故选模拟信号输出方式为单极性输出 2 前面板设计 一个输入控制型数字控件 用以设置输出直流信号的幅度 幅度大小为0 1 6V 3 流程图设计由Functions DataAcquisition AnalogOutput AOUpdateChannel vi路径调入AOUpdateChannel vi图标 其图标及端口参数如图4 22所示 图4 22AOUpdateChannel vi图标及端口参数 输入端口 device DAQ设备号 已在Measurement Automation中设定 本例为1 channel 模拟信号的输出通道 本例为0 Voltage 模拟信号的输出幅度 大小为0 1 6V 用连线工具把对应的图标的输入端和输出端连接起来 设计好的前面板和流程图如图4 23 a b 所示 3 运行检验在仪器面板上将输入信号幅值取为3 0V 运行程序 若在Lab PC 1200型卡的模拟输出通道0接一示波器 可从示波器上观察到一个幅值为3 0V的直流信号 a b 图4 23连续信号输出演示仪 a 前面板 b 流程图 示例4 3 连续信号输出与采集演示仪 1 功能描述该演示仪可以输出0 1 6V的直流信号 同时把该模拟输出信号采回来 幅度大小 0 1 6V 采用Lab PC 1200型卡 信号由模拟输出通道0输出 由模拟输入通道0采集 并把模拟输出0通道与