基于LabVIEW的多通道数据采集系统的研究

基于LabVIEW的多通道数据采集系统的研究

山西电子技术 20 0 9年第 3期 文章编号：644 7 ( 0 90—0 80 1 7—5 8 2 0 )30 1—3

应用实践

基于 L b E的多通道据采集系统的研究 a VI W数 林爽，杨风 (中北大学信息与通信工程学院，山西太原 0 0 5 ) 3 0 1 摘要：用 NI C 6 2数据采集卡，用虚拟仪器及其相关技术来设计多通道数据采集系统。该系统具有采 b 21 P运

数据同时采集、集数据实时显示、储与管理、警记录等功能。本设计是虚拟仪器在测控领域的一次成功尝采存报试。实践证明虚拟仪器是一种优秀的解决方案，够高效的实现各种测控任务。能 关键词：拟仪器；数据采集；L b E虚 a VI W

中图分类号： TM7 9 6

文献标识码： A

O引言 在计算机广泛应用的今天，据采集的重要性是十分显数著的。它是计算机与外部物理环境连接的通道。基于虚拟仪器技术的数据采集系统的提出在一定程度上解决了传统数据采集所面临的问题，拟仪器数据采集系统成为当今数虚 据采集系统发展的重要方向。本文在虚拟仪器技术的基础

率和最靠近的采样率整数倍的差的绝对值。为了避免这种情况的发生，常在信号被采集 (/之前，过一个低通通 A D)经滤波器，信号中高于奈奎斯特频率的信号成分滤去。理论将上设置采样频率为被采集信号最高频率成分的 2就够了，倍 但实际上工程中选用 5~ 1倍 O倍，时为了较好地还原波有形，至更高一些。甚

上对多通道数据采集系统进行了设计，传感器获取的模拟将信号，过信号调理后，入到 NI C一2 1据采集卡，经输 I 2数 P 6实现多路信号的采集，后经过 P I线送入 P机，对实然 C总 C并验数据进行实时显示、录、析处理，括采集数据的平均记分包值滤波，样波形的实时显示，以一定的时间间隔插入数采并据库进行保存。采集边保存，通过数据库技术实现了历边并史数据的检索。

2多通道采集系统方案设计 在多通道采集系统设计方案上 .系统硬件构成主要由该

传感器、端信号调理电路板和 N一2 1据采集卡三部分前 I 2数 6组成。在软件构成上，要进行设备驱动程序的设计和运用需虚拟仪器开发环境进行虚拟面板的开发。 工作过程中。个系统从被测对象开始，过传感器转整通

换成电信号 .经过信号调理模块进行简单的信号处理 .将信 号送至数据采集卡进行采集，然后用软件进行处理。在采集过程中将数据保存到数据库里，现了历史数据的访问。总实体设计框图如图 l所示。

1数据采集系统工作原理 假设现在对一个模拟信号 x t每隔△时间采样一次。 () t 时间间隔△被称为采样间隔或者采样周期。它的倒数 l t/

△被称为采样频率， t单位是采样数/每秒。t, t2 t3 t一0 A,A,A …

等等， ()数值就被称为采样值。所有 x O, ( t, x t的 ()x A) x

(A) 2 t都是采样值。这样信号 x t可以用一组分散的采样值 () 来表示： { ( ), ( ) x( At, ( At,, ( At,} x O x At, 2 ) x 3 )… x k )… 一

个模拟信号和它采样后的采样值。采样间隔是△, t 图 1多通道数据采集系统方案设计图

采样点在时域上是离散的。如果对信号 x t采集 N个采样 ()

点，那么 x t就可以用以下数列表示： () x一{[]x,[] x o,0] x 2, x 3, 】 N—1}该数列被称为信号 x t的数字化显示[] .,[ .【], () 或者采样显示。此数列中仅仅用下标变量编制索引，含有不

2 1传感器 .

传感器部分是跟外界沟通的门户，责把外界的各种物负

理信息 .如光、压力、温度、声音等物理信号变成电信号。因为被测试对象的信号来源已经是变换好了的电信号，以传所 感器部分在设计中没有得到具体体现，是这部分是设计过但程中必需要考虑的。 2 2信号调理电路板 .

任何关于采样率 ( A )或 t的信息。所以如果已知该信号的采样值和采样率，就能得出信号 x t的频率。 () 根据采样定理，最低采样频率必须是信号频率的两倍。 由恩奎斯特频率可知，如果信号中包含频率高于奈奎斯特频

率的成分，信号将

在直流和恩奎斯特频率之间畸变。采样率 过低的结果是还原的信号的频率看上去与原始信号不同。 这种信号畸变叫做混叠。出现的混频偏差是输入信号的频 收稿日期： 0 9 2 0 修回日期： 0 9 2 5 2 0—0 - 5 2 o一O—1

从传感器得到的信号大多要经过调理才能进入数据采 集设备，号调理功能包括放大、离、波等。由于不同传信隔滤感器有不同的特性，通用功能外，要根据具体传感器的除还

作者简介：￣

(94 )女， 18一，硕士研究生，究方向为计算机控制。研