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LabVIEW数据采集.pdf

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虚拟仪器技术 LabVIEW数据采集仪器控制 ni.com/china 过去的三十多年里，NI通过虚拟仪 器技术为测试测量和自动化领域带 来了一场革新：虚拟仪器技术把现 成即用的商业技术与创新的软硬件 平台相集成，从而为嵌入式设计、工 业控制以及测试和测量提供了一种 独特的解决方案。 虚拟仪器技术创始人4-5 NILabVIEW全面简化虚拟仪器系统的构建过程6-7 NI数据采集设备的独特之处8-9 构建混合测试系统10-13 虚拟仪器技术无处不在14-15 虚拟仪器技术创始人 纵观自动化仪器技术的发展历史，有4次技术革新具有里程碑式的意义，这4次革新解决了当时的 需求和挑战的同时，也孕育着下一次的技术飞跃。而NI早在二十多年前提出的虚拟仪器技术始终 贯穿其中，借助高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台，NI一直引领着测试测量和 自动化行业的发展趋势。 传统仪器 分立式仪器分立式仪器仪器控制 在自动化仪器技术的早期发展阶段，仪器系统指的是“纯粹”的 模拟测量设备，例如EEG记录系统或示波器。作为一种完全封闭 传统仪器自动化测试诞生 的专用系统，它们包括电源、传感器、模拟至数字转换器和显示 手工测试和记录通过GPIB将仪器与 器等，并需要手动设置以将数据显示到标度盘或者采取将数据打 计算机连接 印在纸张上等各种形式。在那个时候，如果要进一步使用数据， 需要操作人员手动地将数据复写到纸上。由于所有工作都必须要 人工去操作，所以要对实际采集到的数据进行深入分析、或者集 成复杂的/自动化的测试步骤几乎是不可能完成的工作。 自动化测试的诞生 通用接口总线（GPIB，IEEE488）的出现标志着“自动化测试”概念的诞生，它作为一种连接仪器和计算机的标准方式，帮助工程师们 将原始数据传输到计算机处理器、执行分析功能并显示结果。可以说，相对于传统仪器的封闭，这种“打开测量系统、允许用于自定义 分析算法并配置数据的现实方式”的概念就是“虚拟仪器技术”。 不过，市场上的各种仪器厂商都使用各自的命令集来控制各自的产品，同时虚拟仪器技术的编程对于那些习惯用BASIC等文本语言来编 程的专业人员来说也是一个严峻的挑战，很明显，市场需要一个更高层更强大的工具。 4NationalInstruments电话：（021）50509800·传真：（021）65556244·ni.com/china·china.info@ni.com 发展在继续 当然，为了实现满足特定应用的自动化 测试系统的搭建，工程师们还需要具有 更高采样率和分辨率的仪器硬件，以及 用于系统集成的统一平台。随着商业可 用技术的迅猛发展，虚拟仪器技术解决 虚拟仪器技术了上述两大挑战。 LabVIEW，数据采集PXI，模块化仪器半导体技术的发展促使AD和DA转换器 的性能不断提升，从而使虚拟仪器硬件 软件就是仪器发展在继续能够采用广泛可得的半导体来提供更高 采用商业化的技术来提高嵌入式PC、实时控制器和的采样率和分辨率，实现高速示波器或 效率和减少开发成本模块化的仪器数字万用表等功能，这也就是“模块化 仪器”的概念。 NI在1997年首先提出的专为测试任务 设计的PXI硬件平台，已经成为当今测 试、测量和自动化应用的标准平台，它 的开发式构架、灵活性和PC技术的成本 优势为测量和自动化行业带来了一场翻 天覆地的改革。 发展依然在继续，新一代的PCIExpress 总线所具有的3.2GBytes/s高带宽能 虚拟仪器技术 够帮助工程师实现更高要求的新兴测 1986年NI推出的LabVIEW编程语言就是这样一个工具，它致力于 试应用；而模块化仪器品种的不断丰 简化工程师在构建自动化系统过程中的各个环节，大大降低了开发自 动化测试系统的难度，提高了工程师的效率。与此同时，板卡式数据富（高速数字分析仪、可编程电源、高 采集（DAQ）设备让工程师们可以灵活地使用模块化的硬件搭建自己速流盘设备等）使得工程师能够在实 的采集系统。现更多自动化测试的同时，保持原有 的灵活性和可自定义性。可以预见的 通过LabVIEW和DAQ设备，工程师就可以在一台普通PC上搭建测是，借助商业可用技术的快速发展，虚 控系统，在前面板中设计自定义的操作界面，在程序框图中定制采集拟仪器技术将通过自身不断的革新， 与分析功能。软件在整个系统中占有了举足轻重的地位，因此“软件来满足测量测试与自动化不断涌现的 就是仪器”的概念就是指这样一种以软件为核心的模块化仪器系统。新的需求！ 至此，虚拟仪器技术已不再单纯是个概念名词，而成为了一种实际可 行的方案，不但能为用户带来广泛的灵活性和可扩展性，而且还可以 实现成本上的节约。 电话：（021）50509800·传真：（021）655