初学LabVIEW数据采集中常见的问题

第一次数据采集常见问题我经常在论坛上遇到会员朋友投稿的问题数据收集问题，其中大部分是初学者刚刚接触到数据收集，对其中的一些基本概念不太了解，现就这些问题进行总结。 因为个人接触的卡以NI为中心，所以这里的内容只有NI的数据收集卡，不能保证适用于其他公司的数据收集卡。1、收集数据时数据有没有丢失？这是最常见的问题，因为我们刚开始收集数据，如果软件读取数据的周期不够快(例如100K采样率)，我们认为软件的周期不太快，数据可能会丢失首先，数据收集功能由数据收集卡完成，软件仅通过在个人计算机上接收所收集的数据，数据收集卡有其独特的方法，解决硬件收集速度快于软件读取速度的问题。这需要介绍数据采集中的数据传输：外部信号进入数据采集卡后，经过各种处理，首先进入数据采集卡自身的缓冲区，缓冲区为先进先出(FIFO，First In First Out )，NI的数据采集卡全部为然后，板载缓冲区的数据量达到一定条件时，数据收集卡将缓冲区的数据上载到计算机存储器，通常通过DMA (直接存储器访问)方式进行传输，但也可以设定为中断等其他方式。 可以在DAQmx属性节点中设置或显示上传数据的方法和时间，DAQmx默认使用DMA传输方案，并且板载存储器不为空。下一个蓝色部分摘自NI网站数据传输方式包括直接存储器存取(DMA )、中断请求(IRQ )、可编程I/O。 DMA是DAQ卡与PC存储器之间的直接通信的传输方式，不需要处理器的介入。 NI MITE 芯片可以处理与PCI总线之间的所有总线协议。 IRQ传输方式设定高信号中断处理器，处理器处理数据传输。IRQ传输通常低至150 kb/s，而DMA最高可达20 Mb/s。 IRQ传输速率取决于所使用的系统设备，例如处理器速率。图1设定模拟输入数据传输方式和定时数据进入内存后，由程序中的DAQmx Read.vi从内存读入计算机。 这里计算机的存储器必须与板载缓冲区区别开来。 板载缓冲区由制造商固定，不能改变。 没有溢出来。 那个空间可以很小。 例如，1Kbit以下，但计算机为了收集数据而打开的存储器的建议是采样率的10左右。 也就是说，如果DAQmx Read.vi在10秒内一次都没有运行，则存储收集到的数据的内存不足，数据丢失，daqmxrread.vi出错。 内存中的大小可以通过DAQmx Timing (Sample Clock).vi的每个通道的采样输入端子来设定，请参照下图的DAQmx帮助说明图2设置内存缓冲区大小但是，DAQmx默认设置为最小值。 如果为每个通道在入口端设置的值小于此值，DAQmx将忽略输入的值并使用默认的最小值。 请参见下图图3确定缓冲区大小然而，仅将该缓冲器设置为10倍并不保证该缓冲器不溢出。 存储在缓冲器中的数据量不仅与输入速度(采样率)有关，还与输出速度有关。 由于其输出速度是收集程序从其中读出的速度，因此一般而言，在循环中调用DAQmx Read.vi时，一般选择多态性VI的多采样而不是单采样。 如下图所示图DAQms Read.vi的设置同时，将每个通道的采样数设置为-1表示每次调用DAQmx Read.vi时都将读取内存中的所有数据。 在特殊情况下，将此输入设置为其他整数，但必须确保循环尽快运行，以防止缓冲区溢出。 设为100时，表示从缓冲器读入100个数据时返回，如果缓冲器的数据不足100个，则变为100个后读入并输出，程序在此等待缓冲器的数据变为100个后执行，串行读入设定为-1时，不会等待，有时会读，否则会返回到空的排列。因此，总结一下，为了不丢失数据，设定存储缓冲器的大小，使读入缓冲器的程序(DAQmx Read.vi )尽可能快，使每次读入的数据尽可能多。2 .数据收集的时间问题关于数据收集中时间的问题主要有两个，一个是每个数据点的时间，在NI的数据收集中由T0和dt决定，T0是开始数据收集的初始时间，是任务开始时数据收集卡读取的计算机时间，dt的两个据点间的间隔的时间是采样率的倒数，例如10 当使用DAQmx Read.vi时，如果选择波形输出而不是DBL输出，则该波形输出包括这些信息。在DBL中只有数据存在，而没有时间信息。 见图4。另一个是采样率设置问题，因为数据采集卡的采样脉冲一般是通过其内部时钟源分频而得到的，所以我们来看一下采样率是否非常准确，时钟源能否以整数倍分频为指定的采样率。 具体请参阅NI的文章确定NI-DAQmx采集的实际采样率硬件：多功能DAQ (mio )将问题：采样率设置为500，001 Hz。 我想知道我的设备所使用的实际采样率。 如果在LabVIEW中组织NI-DAQmx，如何确定实际采样率？:可在DAQmx计时器属性节点上获得此信息。 SamplClk.Timebase.Rate属性提供了生成实际采样率的“定时频率”。 大多数DAQ设备都有两个时序频率： 20 MHz和100 kHz。 SamplClk.TimebaseDiv属性提供了分频系数，用于将计时频率分频为所需的实际采样时钟频率。 如果采样率设置为500，001 Hz，则设备使用20 MHz的计时和分频因子39，并且实际采样率为20 MHz/39=512，820.51 Hz的分频因子始终为整数。 这个整数的大小取决于数据收集卡的型号。 例如，假设分频系数为16比特的整数，由于与16比特的整数对应的最大分频系数为65，535，因此在20 MHz的定时处可使用的频率全部大于305.18 Hz。 100 kHz的定时用于低于此频率的采样率。 此外，如果无法准确获得指定的频率，驱动程序将使用比指定采样率更高的采样率，该采样率最接近指定的采样率对于e系列：AI采样时钟分频系数=24比特AI变换时钟分频系数=16比特AO采样时钟分频系数=24比特对于m系列：AI采样时钟分频系数=32比特AI变换时钟分频系数=32比特AO采样时钟分频系数=32比特另外，如果确实需要指定的采样率，则也能够以外部的时钟源作为采样脉冲进行数据收集。实际上，更深的是，在连续运行86400秒的情况下，数据采集时钟源的准确性出现问题，假定时钟源的误差为50ppm (百万分之五十)，即每天86400秒24小时后将发生波形图的时间与计算机时间偏差约4秒的现象，时间越长该误差越大的可能性越大，如果该误差不被接受则需要用其他方法解决。 一种方法是更换更高精度的时钟源，但长时间运行总是有误差。 以前使用的方法是在0点钟关闭任务，然后重新打开它，将数据收集卡和计算机重新配对。三、其他问题a、数据收集卡在多通道收集时创建任务时只需输入多个通道的名称，例如在单通道的情况下使用“Dev1/ai1”表示第一个数据收集卡的第二个模拟输入通道，“Dev1/ai0:1”表示使用第一个数据采集卡中的第一个和第二个模拟输入通道，并且可以在DAQmx Read.vi中选择该多通道读取，并且可以在“索引序列”中将波形阵列分成第一和第二通道波形如下图所示图5数据收集例但请注意，相同的数据收集卡只能启用相同类型的数据收集任务。 例如，无法创建两个模拟输入的任务可以分别测量两个通道，只能启用一个任务，但可以同时读取两个通道的数据。 但是，在收集数据时进行数据输出等，可以启动各种类型的任务。 请注意，同时执行多个任务可能会导致DMA通道不足。 这种情况下，需要将某些任务的数据传输方式设定为中断等其他方式。b、相同模拟输入收集的任务中，不同通道可分别设定输入范围和接线方式(单端接