NI 数据采集卡使用入门
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数据采集卡采集工具使用说明1. 数据采集工具界面:2. 打开采集工具接入USB数据采集卡后,采集工具会自动查找系统接入USB设备,左图为连接数据采集卡成功。
右图为没有接入数据采集卡,没有接数据采集卡前采集工具的上的所有功能为不可以操作。
未接入采集卡,功能为不可以操作:3. 选择数据采集卡输出路径,点击如图下所示:勾选“采集数据结束后自动打开文件”复选项后结束采集后会自动的打开采集数据文件。
4. 采集参数设置:A.采集间隔时间(毫秒):采集每次数据点之间的等待时间设置,设置为0表示不等待连续采集数据。
B.采集数据量(个):最大采集数量值,采集到最大值后程序自动停止结束。
勾选“勿略采集最大量值,连续采集”复选框后此设置将无效。
采集结束在点击“停止采集”按键后结束。
C.数据存储深度(个):存储深度主要解决实时显示数据软件所占用的时间,存储深度值越大显示数据越慢,此显示速度慢不影响正常采集速度,只是影响显示速度。
如采集时频率比较慢时需要设置采集间隔时间,把存储深度设置为1表示实时值。
D.采集接入模式:采集模拟分为三种:模拟输入(单极性),差分输入,真双极输入。
模拟输入只能采集大于0V以上的电压值,不能采集负电压。
差分输入可以测试正负电压,测试正负电压需要按差分方式接线,差分方式接线与地线无关。
真双极输入可以测试正负电压,可以直接测试负电压。
采集工具会根据采集卡类型显示不同的输入模式,工具只会显示支持的模式选择项。
详细支持输入模式请参考产品说明书参数规格。
E.采集卡输入通道:输入通道表示采集卡指定的采集通道,不同型号采集有不同数量的采集通道。
采集卡支持:单通道采集和全通道采集功能。
全通道采集功能可以勾选“同时采集所有通道”复选框。
F.采集量程选择:不同类型采集卡支持不同的量程选择,详细参数可以参考用户说明。
5.清空列表数据点击“清空列表数据”按键后会清除列表数据,注意:清空后的数据不可恢复:6.数据采集:点击“开始采集”按键后采集工具自动开始采集数据,点击“停止采集”后程序自动停止并保存采集数据。
1.接线
模拟信号输出通道(Analog signal output):AO 通道(NI 6366)有两个输出通道:AO 0和AO 1. 另一根接对应的GND线。
模拟信号输入通道(Analog signal input): AI 通道。
一根接+,一根接GND。
2.程序设置(扫频范围从1kHz到300kHz)
目前实现功能是单发单收,发射扫频波;可以弄懂程序后,改变发的波,以及收波的形式。
扫频的范围最好越过这个共振值。
1)input rate(采样频率),单位为点数/秒(现在设置的为2000000,是仪器最大采样频率)2MS/s/ch, 每个通道,每秒钟,采集200万个样本点。
(奈奎斯特采样定理)早高频率段和低频率段,采集信号时的采样频率要求,本文采用6~7倍(一般为10倍)
2)扫频信号目前无法通过abaqus模拟;脉冲信号可以。
3)打开滤波按钮(学习程序滤波的原理)
4)损伤定位:2维,可以用3个pzt片;3维,合成孔径。
Industrial Digital I/O Device for USB –60 V, Channel-to-Channel IsolatedOverview and ApplicationsThe National Instruments USB-6525 is a full-speed USB device with eight normally open, channel-to-channel isolated, solid-state relay outputs and eight ±60 VDC channel-to-channel isolated digital inputs. The NI USB-6525 offers features for industrial control and manufacturing test applications, such as factory automation, embedded machine control, and production line verification. The solid-state relay outputs have a 60 VDC/30 V rms switching voltage and 500 mA/ch maximum switching current, making them ideal for controlling pumps, valves, motors, and other industrial actuators. The eight isolated digital input channels break ground loops and offer protection from noise and spikes on external signals. You can also use one of the digital input channels as a 5 kHz, 32-bit event counter for counting digital pulses.HardwareThe USB-6525 has eight channel-to-channel optically isolated inputs,P1.<0..7>, and eight channel-to-channel optically isolated, solid-state relay outputs, P0.<0..7>. The isolated inputs consist of an optocoupler, a depletion-mode MOSFET-based current-limiting circuit, and a Schottky diode. Each channel has its own positive and negative terminals capable of detecting a wide range of DC signals, from 5 V TTL logic levels to DC power supply levels up to 60 V.PFI 0 (an alias to P1.7) can also function as the source for a 32-bit counter. In this mode, the device counts low to high transitions on P1.7. You can arm and disarm the counter as well as read or reset the count through software.You can connect loads to the solid-state relay outputs with an AC or DC power source. The default power-on state of the solid-state relays is open. The relays also remain open when the computer and the USB-6525device are powered off.•Small, portable digital I/O device •Eight channel-to-channel optically isolated inputs (±60 VDC)•Eight channel-to-channel optically isolated, solid-state relay outputs (60 VDC/30 V rms max)•500 mA maximum switching current per channel•One 32-bit event counter•Full-speed USB (12 Mb/s) bus interface •Built-in, removable connectors for easy connectivity•USB cable strain relief Operating Systems•Windows Vista/XP/2000Recommended Software •LabVIEW•LabWindows™/CVI •Measurement Studio •LabVIEW SignalExpressOther Compatible Software •Visual Studio .NET•C, C++•Visual BasicMeasurement Services Software (included)•NI-DAQmx driver software •Measurement & Automation Explorer configuration utility•LabVIEW SignalExpress LEdata-logging softwareNI USB-6525IsolationIsolation is a form of built-in signal conditioning that provides an extended voltage range for direct connectivity to industrial sensors and actuators. The USB-6525 provides channel-to-channel isolation where each channel is physically and electrically separated from the others. Isolation provides three main benefits:1.Safety from hazardous high voltages and transients2.Rejection of common-mode voltages3.Removal of ground loopsSafety from High-Voltage TransientsIsolation electrically separates high-voltage front-end channels from each other and the low-voltage back end of the USB-6525. Signalsare passed between the two sections of the device using optocouplers. By separating the two sections, any voltages within the isolation specifications are prevented from entering the USB bus section or other channels. Isolation provides protection for the user, data acquisition system, and measurement data.Common-Mode Voltage RejectionA voltage common to both sides of a differential circuit pair iscalled common-mode voltage. This phenomenon is typical in noisy environments containing machinery and inductive loads. The differential voltage across the circuit pair is the desired signal, whereas the common voltage signal is the unwanted signal that may have been coupled into the transmission line. The USB-6525 can measure signals from lines with signal plus common-mode voltage of up to 60 VDC.Ground Loop RemovalGround loops are the most common source of noise in data acquisition applications. They occur when two connected terminals in a circuit are at different ground potentials, causing current to flow between thetwo points. This additional voltage can cause significant error in the measurement. When a ground loop exists, the measured voltage isthe sum of the signal voltage and the potential difference that exists between the signal source ground and the measurement system ground. This potential is generally not a DC level; therefore, the result is a noisy measurement system. By offering an isolated floating ground on the front end, the isolated USB-6525 devices are able to prevent ground loops from forming.SoftwareNational Instruments measurement services software, built aroundNI-DAQmx driver software, includes intuitive application programming interfaces, configuration tools, I/O assistants, and other tools designed to reduce system setup, configuration, and development time. National Instruments recommends using the latest version of NI-DAQmx driver software for application development in National Instruments LabVIEW, LabWindows/CVI, and Measurement Studio. To obtain the latest version of NI-DAQmx, visit /support/daq/versions. NI measurement services software speeds up your development with features including:•A guide to create fast and accurate measurements with no programming using DAQ Assistant•Automatic code generation to create your application in LabVIEW; LabWindows/CVI; LabVIEW SignalExpress; and Visual Studio .NET,C/C++/C#, or Visual Basic using Measurement Studio •Multithreaded streaming technology•More than 3,000 free software downloads to jump-start your project available at /zone•Software configuration of all digital I/O features without hardware switches/jumpers•Free LabVIEW SignalExpress LE data-logging softwareThe USB-6525 is compatible with the following versions (or later) of NI application software – LabVIEW, LabWindows/CVI, and Measurement Studio versions 7.x or LabVIEW SignalExpress. You can also use your NI digital I/O device with ANSI C, Microsoft Visual C++, Visual Basic, and the Microsoft .NET languages C# and Visual Basic .NET. The USB-6525 is not compatible with the Traditional NI-DAQ (Legacy) driver.Ordering InformationNI USB-6525..........................................................................779640-01 Includes NI-DAQmx software, LabVIEW SignalExpress LE data-logging software, anda USB cable.NI USB-6000 Series Prototyping Accessory........................779511-01 Includes breadboarding area with cover and strain relief.SpecificationsThese specifications are typical at 25 °C, unless otherwise noted.Isolated InputsNumber of channels............................8, ch-ch isolatedInput voltage range.............................-60 to 60 VDCDigital logic levelsInput current........................................ 3.0 mA/channel maxSolid-State Relay OutputsNumber of channels............................8, ch-ch isolatedRelay type...........................................Normally open solid-state relay(SSR)Switching voltage...............................60 VDC/30 V rms max Switching current (per channel).........500 mA max, full operationtemperature range Switching rate (90% duty cycle)......... 5 operations per second Relay open time..................................60 µs typRelay close time.................................. 1.2 ms typOn-resistance......................................550 mΩ, maxOff-leakage current (max)...................0.6 µA typCounterNumber of counters............................ 1 (P1.7 can be configured asa counter) Resolution...........................................32 bitsCounter measurements.......................rising edge counting Maximum input frequency.................. 5 kHzMinimum high pulse width.................20 µsMinimum low pulse width..................180 µsBus InterfaceUSB B 2.0 full-speed (12 Mb/s)Power RequirementsInput voltage....................................... 4.5 to 5.25 VDC in configuredstateActive current......................................150 mA maxSuspend current..................................350 µA typPhysical CharacteristicsDimensionsWithout connectors........................ 6.35 by 8.51 by 2.31 cm(2.50 by 3.35 by 0.91 in.)With connectors.............................8.18 by 8.51 by 2.31 cm(3.22 by 3.35 by 0.91 in.)I/O B series B receptacle,(2) 16 position (screw terminal)plug headers Screw-terminal wiring........................16 to 28 AWG copper conductorwire with 10 mm (0.39 in.) ofinsulation stripped from the end Torque for screw terminals.................0.22 to 0.25 N · m(2.0 to 2.2 lb in.)WeightWith connectors.............................Approx. 87 g (3.1 oz)Without connectors........................Approx. 64 g (2.3 oz)IsolationChannel-to-channel ............................60 VDC continuousChannel-to-earth ground ....................60 VDC continuous Withstand ..........................................60 VDC continuousNote:Do not use this module for connection to signals or for measurements within Measurement Categories II, III, or IV. EnvironmentNI 6528 and PXI-6529 devices are intended for indoor use only. Pollution degree (IEC-60664) (2)Operating EnvironmentAmbient temperature .........................0 to 55 °CRelative humidity................................10 to 90%, noncondensing Maximum altitude ..............................2,000 m at 25 °C ambienttemperature(tested in accordance with IEC-60068-2-1, IEC-60068-2-2, and IEC-60068-2-56)Storage EnvironmentAmbient temperature .........................-40 to 85 °CRelative humidity ...............................5% to 95%, noncondensing (tested in accordance with IEC-60068-2-1, IEC-60068-2-2, and IEC-60068-2-56)Safety and ComplianceSafetyThis product is designed to meet the requirements of the following standards of safety for electrical equipment for measurement, control, and laboratory use:•IEC 61010-1, EN 61010-1•UL 61010-1, CSA 61010-1Note:For UL and other safety certifications, refer to the product label or visit /certification, search by model number or product line, and click the appropriate link in the Certification column. Electromagnetic CompatibilityThis product is designed to meet the requirements of the following standards of EMC for electrical equipment for measurement, control, and laboratory use:•EN 61326 EMC requirements; Minimum Immunity•EN 55011 Emissions; Group 1, Class A•CE, C-Tick, ICES, and FCC Part 15 Emissions; Class ANote:For EMC compliance, operate this device according toproduct documentation.CE ComplianceThis product meets the essential requirements of applicable European Directives, as amended for CE marking, as follows:•73/23/EEC; Low-Voltage Directive (safety)•89/336/EEC; Electromagnetic Compatibility Directive (EMC) Note:Refer to the Declaration of Conformity (DoC) for this product for any additional regulatory compliance information. To obtain the DoC for this product, visit /certification, search by model number or product line, and click the appropriate link in the Certification column.Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE)EU Customers:At the end of their life cycle, all products must be sent to a WEEE recycling center. For more information about WEEE recycling centers and National Instruments WEEE initiatives, visit/environment/weee.htm.NI Services and SupportNI has the services and support to meet your needs around the globe and through the application life cycle – from planning and development through deployment and ongoing maintenance. We offer services and service levels to meet customer requirements in research,design, validation, and manufacturing. Visit /services .Training and CertificationNI training is the fastest, most certain route to productivity with our products. NI training can shorten your learning curve, save development time, and reduce maintenance costs over the application life cycle. We schedule instructor-led courses in cities worldwide, or we can hold a course at your facility. We also offer a professional certification program that identifies individuals who have high levels of skill and knowledge on using NI products. Visit /training .Professional ServicesOur NI Professional Services team is composed of NI applications and systems engineers and a worldwide National Instruments Alliance Partner program of more than 600 independent consultants andintegrators. Services range from start-up assistance to turnkey system integration. Visit /alliance .OEM SupportWe offer design-in consulting and product integration assistance if you want to use our products for OEM applications. For information about special pricing and services for OEM customers, visit /oem .Local Sales and Technical SupportIn offices worldwide, our staff is local to the country, giving you access to engineers who speak your language. NI delivers industry-leading technical support through online knowledge bases, our applications engineers, and access to 14,000 measurement and automationprofessionals within NI Developer Exchange forums. Find immediate answers to your questions at /support .We also offer service programs that provide automatic upgrades to your application development environment and higher levels of technical support. Visit /ssp .Hardware ServicesNI Factory Installation ServicesNI Factory Installation Services (FIS) is the fastest and easiest way to use your PXI or PXI/SCXI combination systems right out of the box.Trained NI technicians install the software and hardware and configure the system to your specifications. NI extends the standard warranty by one year on hardware components (controllers, chassis, modules)purchased with FIS. To use FIS, simply configure your system online with /pxiadvisor .Calibration ServicesNI recognizes the need to maintain properly calibrated devices for high-accuracy measurements. We provide manual calibration procedures, services to recalibrate your products, and automated calibration software specifically designed for use by metrology laboratories. Visit /calibration .Repair and Extended WarrantyNI provides complete repair services for our products. Express repair and advance replacement services are also available. We offerextended warranties to help you meet project life-cycle requirements. Visit /services.National Instruments • info@ • 800 813 3693*351494A-01*351494A-012007-8768-301-101-D。
总结一下用NI USB-6363采集卡采集数据的使用流程,使用软件为LabVIEW Signal Express2010:(1) 连线。
(分差分,RSE,NRSE三种)(2) 打开Measurement&Automation,在左侧列表中,点开设备和接口,会发现NI USB-6363 ‘Dev1’,接着进行自检,如果硬件正常,则会显示硬件通过自检。
(3) 从左侧的软件列表中选择LabVIEW SignalExpress 2010,启动。
(4) 在Add Step里选择Acquire Signals→DAQmx Acquire→Analog Input →Voltage。
在Add Channels To Task下面选择所需测试的Channel。
如Dev1_ai0(下面类似)。
(5) 右侧默认的最大最小电压值不用改。
Terminal Configuration选择RSE (因为连线方式选的是RSE)。
Acquisition Mode选择Continuous Samples。
Samples to Read和Rate视情况具体设置。
假设所测信号为1k,峰峰值1V的正弦波。
则,采样率Rate可设置为10k(需要大于信号两倍),采样点数Samples to Read可设置为100(10ms:10个周期)。
(6) 在Triggering的选项里,Trigger Type可选择Software。
后面的Trigger Source选择A。
Advanced Timing和Execution Control可不做设置。
此时,点击Run,再点击trigger A(此处是根据上面的触发方式选的,不同触发方式操作不一样)。
此时在Preview下可以预览采集到的信号。
在Data View下可以像示波器一样显示的波形。
(7) 在Data View界面下,右击,signals→add signals→选择Dev1_ai0→OK.此时可以看到采集到的波形,如下所示:(8) 为了保存采集的数据,可使用数据I/O功能。
数据采集卡使用方法
数据采集卡是一种用于采集和记录数据的设备,通常与计算机或控制系统配合使用。
以下是使用数据采集卡的一般步骤:
1. 安装数据采集卡驱动程序:在使用之前,首先需要安装数据采集卡的驱动程序。
驱动程序通常由数据采集卡制造商提供,并可从他们的网站下载。
2. 连接传感器或数据源:将需要采集数据的传感器或数据源连接到数据采集卡上。
这通常通过插入传感器的接口或连接电缆实现。
3. 配置数据采集卡:打开数据采集卡的配置软件,选择采集通道和采集参数。
采集通道可以是模拟通道(用于测量模拟信号)或数字通道(用于接收数字输入信号)。
采集参数包括采样率、分辨率等。
4. 启动数据采集:在配置完成后,可以启动数据采集。
数据采集卡将开始采集传感器或数据源的数据,并将其传输到计算机或控制系统中进行处理或记录。
5. 数据处理和分析:采集到的数据可以通过计算机上的软件进行处理和分析。
这可以包括数据的实时显示、数据过滤、数据转换、统计分析等。
需要注意的是,不同的数据采集卡可能具有不同的配置和使用方法,根据具体的数据采集卡型号和制造商提供的说明书来操作会更加准确和有效。
NI采集卡的多通道不同功能采集的配置操作方法1. 打开NI采集卡的配置软件:首先需要打开NI采集卡对应的配置软件,例如NI-DAQmx或者LabVIEW,这些软件提供了图形化界面和API 接口来配置和控制采集卡。
2.确定采集通道数目:在软件界面上,需要确定采集的通道数目,即同时采集的信号源数量。
根据具体应用需求,可以选择多通道采集配置。
3.配置采集参数:针对每个通道,需要配置采集参数,例如采样率、量程、触发模式等。
采样率是指每秒采样的次数,量程是指信号的幅度范围,触发模式是指启动采集的条件。
4.设定物理连接:将各个信号源与采集卡的输入端口进行物理连接。
通常,使用BNC线缆将信号源连接到采集卡的输入通道。
5.配置数据存储方式:在采集卡配置软件中,可以选择数据存储的方式。
可以选择将数据保存在计算机的硬盘中,或者直接存储在采集卡的内存中。
6.设置数据处理功能:如果需要对采集到的数据进行进一步的处理,可以在配置软件中设置数据处理功能。
例如,可以选择进行滤波、数字信号处理、实时显示等操作。
7.验证配置:在完成配置后,可以进行配置的验证。
可以通过软件提供的测试功能,发送一个已知的测试信号,并观察是否能够正确采集到该信号。
8.启动采集:完成配置后,可以启动采集操作。
可以通过配置软件提供的开关按钮或者编程接口来启动采集操作。
一旦启动,采集卡将开始按照配置的参数进行数据采集。
9. 数据后处理:采集完数据后,可以进行数据后处理操作。
可以使用MATLAB、LabVIEW等软件进行数据分析、图像显示等。
总结:NI采集卡的多通道不同功能采集的配置操作方法包括打开配置软件、确定通道数目、配置采集参数、物理连接、配置数据存储方式、设置数据处理功能、验证配置、启动采集和数据后处理。
通过这些步骤,可以正确配置NI采集卡以满足不同应用的需求。
⽤NI的数据采集卡实现简单电⼦测试之1——USB-6009简介本⽂从本⼈的163博客搬迁⾄此。
⼏年以来,⼀直担任学校“虚拟仪器”课程教师。
以前上课都以介绍LabVIEW编程为主,硬件实验⼀直没有开展。
这次借“西部⾼校实⼒提升⼯程”的机会,学院采购了⼀批NI的数据采集卡,终于有机会让学⽣动⼿开展⼀点硬件实验了。
这次采购的是⼊门级的USB数据采集卡——USB-6009,NI没有为这卡提供外围实验电路,要⽤他上实验课还得⾃⼰动⼿为这个“⼩宝贝”设计⼏个实验,并配些外围电路。
接下来的⼏篇博⽂,将分⼏次介绍为学⽣设计的实验及外围电路,写到哪算哪吧。
今天先从⼩宝贝⼯具USB-6009介绍起。
(NI官⽅⽹站上介绍资料的内容就不原样重复了,只把我觉得有⽤、有趣和⼤家会感兴趣的内容摘⼀下)在NI众多的数据采集卡中,USB-6009可以算是性能最低的了,价格也相对最低——官⽅渠道约⼩3000元(个⼈觉得还是⽐国产的其他数据采集卡还是贵多了)。
USB-6009性能不⾼,但“⿇雀虽⼩,五脏俱全”,常见的功能⼀应俱全,基本能够体现LabVIEW+NI数据采集卡的开发特点。
先来张外观照⽚。
再看看内部电路板(PCB的顶层,底层没东西)。
⼀、USB-6009的内部构成打开后盖,看到USB-6009主要有两个芯⽚,⼀个是Silicon Labs的单⽚机,另⼀个是TI的⼗四位ADC,这两个芯⽚决定了USB-6009的基本性能。
单⽚机上的激光丝印看不出它的型号,但“Silicon Labs”、“TQFP-32封装”、“有USB DEVICE接⼝”⼏个条件⼀综合,⼤概能猜出来了:C8051F320——2.3KB RAM+16KB Flash。
TI的ADS7871是个功能挺全⾯的ADC。
四个全差分通道,或变为⼋个单端通道。
其他参数包括:14位分辨率;带有⽚上PGA;参考电压等都和USB-6009⼀样。
个⼈觉得这个ADC最⼤的缺点就是最⾼采样率只有48KBPS。
PC传感器信号调理数据采集硬件软件图1 典型的基于 PC的DAQ系统: 文件类型技术指南图2 用于插入式数 据采集设备的 SCXI信号调理的 前端系统放大功能——放大是最为普遍 的信号调理功能。
例 如,需要对热电偶的 信号进行放大以提高 分辨率和降低噪声。
为了得到最高的分辨 率,要对信号放大以 使调理后信号的最大 电压范围和ADC的最大输入范围相等。
又例如,SCXI有 多种信号调理模块可 以放大输入信号。
在 临近传感器的 SCXI机箱内对低 电压信号进行放大, 然后把放大后的高电 压信号传送到PC, 从而最大限度地降低噪声对读数的影响。
隔离功能——另一种常见的信 号调理应用是为了安 全目的把传感器的信 号和计算机相隔离。
被监测的系统可能产 生瞬态的高压,如果 不使用信号调理, 这种高压会对计算机 造成损害。
使用隔离的另一原因是为了 确保插入式数据采集 设备的读数不会受到 接地电势差或共模电 压的影响。
当数据采 集设备输入和所采集 的信号使用不同的参 考“地线”,而一旦 这两个参考地线有电势差,就会带来麻 烦。
这种电势差会产 生所谓的接地回路, 这样就将使所采集信 号的读数不准确;或 者如果电势差太大, 它也会对测量系统造 成损害。
使用隔离式 信号调理能消除接地回路并确保信号可以 被准确地采集。
例 如,SCXI- 1120和 SCXI-1121 模块能提供高达 250 Vrms的 共模电压隔离, SCXI-1122 能提供高达450 Vrms电压隔离。
多路复用功能——多路复用是使用 单个测量设备来测量 多个信号的常用技 术。
模拟信号的信号 调理硬件常对如温度 这样缓慢变化的信号 使用多路复用方式。
ADC采集一个通道后,转换到另一个通 道并进行采集,然后 再转换到下一个通 道,如此往复。
由于 同一个ADC可以采 集多个通道而不是一 个通道,每个通道的 有效采样速率和所采 样的通道数呈反比。
实验报告一、实验过程:1、插入usb2、检测驱动是否安装。
3、进入检测界面:4、将1号端口以及3号端口的导线短接5、将三根线短接:6、测试信号:将1号线与3号线短接并连接信号发生器的正极(红线),二号线连接信号发生器的负极(黑线)。
7、打开labview,打开实例:打开例程,并修改:二、实验数据采集1、正弦信号(1)、在截图左侧的波形图为FFT 频谱图,在频谱中可以看到有直流分量,这有可能真的由直流分量,也有可能是频率分辨率,还有与加窗有关。
例如:1)、2.5Hz ,频率分辨率为1Hz 。
2)、频率分辨率为0.5Hz 。
3)、频率分辨率1Hz ,加汉宁窗。
图非实测得到,为仿真得到。
FFT 频谱FFT 功率谱当时看时域图中,确实由直流分量。
但一定不为1。
另外这还与信号干扰有关,但这个影响在时域图可见,可认为微乎其微。
(2)、在图中可以看见频率为1,这与单频检测的值相近 (3)、因为由直流分量的存在,单频检测得到的2.74可认为与真实幅度十分想近。
(4)、因为使用的是fft 频谱组件,所以幅值显示的是真实波形幅度的有效值,且显示的是单边谱。
而图中右侧显示的fft 功率谱图,其值应为双边谱的平方,然后再*2(变为单边谱)。
存在误差的原因主要可能是取样点数太少。
2、三角波(1)、频率分辨率太小,有图可见第一阶频率应在1.1~1.2。
FFT 频谱 FFT 功率谱将FFT 频谱图取log该图由软件仿真得到。
一方面,单频检测(在低频状态下)与FFt频率图巨大误差的原因是有算法造成的。
1、频率太低。
2、采样点数太少。
提高采样点数:以1000个采样点数,提高信号频率:另一方面,单频检测的错误,在仔细查看了我们组的程序图,问题可能在于在于没有把信号分解出来做单频检测。
造成引入了干扰。
但这个影响很小。
3、方波信号频率为1.2HZ,单品检测为1.90HZ仿真得到与实测结果相似。
三、实验结论:1、 单频测试,同样的取样点数,高频信号更准确。
ni数据采集卡1. 简介NI数据采集卡(National Instruments Data Acquisition Card)是一种用于采集模拟信号和数字信号的硬件设备。
它可以将外部信号转换为计算机可读取的数字数据,从而实现数据采集、数据处理和数据分析等功能。
NI数据采集卡常用于科学研究、工程应用和实验教学等领域。
2. 功能特点NI数据采集卡具有以下主要功能特点:2.1 模拟信号输入NI数据采集卡可以接收模拟信号的输入,并将其转换为数字信号进行处理。
它具有高精度的模拟输入通道,可适应不同信号类型和信号范围的输入需求。
通过采集卡提供的软件接口,用户可以方便地配置和控制模拟输入参数。
2.2 模拟信号输出除了模拟信号输入功能外,NI数据采集卡还可以输出模拟信号。
用户可以通过采集卡的输出通道,将数字信号转换为模拟信号输出到外部设备,如执行器、显示器等。
这样可以实现对外部设备的控制和观测。
2.3 数字信号输入和输出NI数据采集卡除了支持模拟信号输入输出,还具备数字信号输入输出的功能。
它可以读取和写入数字信号,用于采集和控制数字设备,如开关、传感器等。
数字信号的输入输出通常更快速和稳定,可以满足实时性要求较高的应用需求。
2.4 多通道采集NI数据采集卡通常具有多个模拟输入通道和数字输入通道,可以同时采集多个信号。
这使得它可以广泛应用于多通道数据采集和处理的场景,如声音信号采集、振动信号采集等。
2.5 软件支持NI数据采集卡配套的软件十分强大,可以提供丰富而易用的数据采集和处理功能。
用户可以通过软件界面对采集卡进行配置和控制,实现数据的实时监控、录制和分析。
常见的软件包括NI LabVIEW和NI Measurement Studio等。
3. 应用领域NI数据采集卡广泛应用于以下领域:3.1 科学研究在科学研究领域,NI数据采集卡被广泛应用于物理实验、化学实验、生物实验等。
它可以帮助科研人员采集实验数据,进行数据分析和模型建立。
NI采集卡的多通道不同功能采集的配置操作方法
wdyjz@
2011.12.17
西安交通大学
问题:对于带有信号调理功能的采集卡,需要设置部分通道为电压采集,某部分通道为特殊的调理性能信号的采集(如温度、加速度、应变等),如何编程?
方法:
1)通过daqmx 的属性节点设置调理的使能,如加速度的电流激励、直流交流的切换功能等;
2)通过daq助手的通道添加功能实现。
3)通过daq助手分别设置通道任务,转换为daqmx代码,并拷贝综合。
实现案例:
以NI USB-9234 动态信号采集卡为例说明。
采用方法2来实现,daq助手方便操作,并且可以一键转换为daqmx代码,便于系统集成。
步骤1,在程序框图放入daq助手节点;
图1、DAQ助手
步骤2,先设置采集电压通道
图2、设置采集电压
步骤3,设置电压采集的具体参数
图3、电压采集参数设置(通道0)步骤4,添加加速度采集通道
图4、添加加速度采集通道
步骤5,设置加速度采集参数
图5、加速度通道参数采集设置步骤6,采集效果
图6、采集效果图
步骤7,转换为daqmx 代码
步骤8,转换后的效果。
NI数据采集卡使用入门NI (National Instruments) 数据采集卡是一种专门用于测量和记录各种类型的电信号、模拟信号和数字信号的硬件设备。
该采集卡被广泛应用于科研实验室、工业自动化和测试测量等领域。
本文将为您介绍如何使用NI数据采集卡进行基本的数据采集和分析。
首先,确保您已经安装了NI数据采集卡及其相关软件。
NI数据采集卡通常需要安装NI-DAQmx驱动软件以及LabVIEW开发环境。
安装完成后,您可以通过电缆将数据采集卡与被测设备连接起来。
接下来,我们需要编写一个简单的数据采集程序。
在LabVIEW中,您可以利用Drag-and-Drop编程的方式轻松构建这样的程序。
首先,打开LabVIEW软件并创建一个新的VI(Virtual Instrument)。
然后,从函数面板中拖放出一个“DAQ Assistant”组件。
在DAQ Assistant界面中,您可以选择数据采集卡的型号,并配置您希望测量的输入通道和参数。
在配置完成后,您需要添加数据保存和分析的功能模块。
您可以从函数面板中选择合适的函数模块,例如“Write to Measurement File”用于保存数据至文件,或者“Signal Processing”模块用于对数据进行处理和分析。
将这些功能模块拖放到主VI中,并根据需求进行参数配置。
在程序编写完成后,您可以通过点击LabVIEW界面中的运行按钮来启动数据采集和分析。
程序会使用预设的配置参数,自动从数据采集卡读取数据,并按照您的设置进行保存和分析。
此外,如果需要对数据进行实时的监测和显示,您可以在LabVIEW界面中添加相应的控件元素。
例如,您可以在Front Panel中添加一个Chart图表控件,用于实时显示采集到的数据。
同样地,您可以从函数面板中选择合适的控制模块,例如“Loop”结构来循环读取数据进行实时显示。
最后,当您完成数据采集和分析后,可以选择将数据保存至文件或者导出至其他软件进行进一步的处理。
NI数据采集卡选用指南
1.应用需求:首先需要根据具体的应用领域和需求来确定采集卡的性能指标。
比如,需要考虑采样率、分辨率、输入通道数等参数。
对于高速数据采集,需要选择采样率较高的采集卡;对于精确测量,需要选择具有较高分辨率和较低噪声的采集卡;对于多通道采集,需要选择具有多个输入通道的采集卡。
2.接口类型:NI数据采集卡提供了多种接口类型,如PCI、PCIe、USB等。
需要根据计算机的接口类型来选择合适的采集卡。
PCIe接口的采集卡具有更高的数据传输速度,适用于高速数据采集;USB接口的采集卡具有更好的可移植性,适用于多台计算机之间的数据采集。
3. 软件支持:NI数据采集卡使用LabVIEW软件进行配置和控制,因此需要考虑采集卡是否兼容LabVIEW软件,并且是否具有其他辅助软件支持。
NI数据采集卡提供了丰富的驱动程序和工具箱,可以方便地进行数据处理和分析。
4.成本预算:在选用NI数据采集卡时,需要考虑成本因素。
不同型号的采集卡价格不同,应根据实际需求和预算来选择适合的采集卡。
同时还需要考虑其他相关的配件和软件的成本。
5.售后服务:NI作为一家著名的测试测量设备供应商,具有完善的售后服务体系。
在选用NI数据采集卡时,需要考虑NI的售后服务水平,如技术支持、维修保修等。
总的来说,选用NI数据采集卡需要综合考虑应用需求、接口类型、软件支持、成本预算和售后服务等因素,以选择满足需求并能提供可靠性能的采集卡。
初学数据采集中常见的问题经常在论坛上会碰到一些会员朋友发贴提问数据采集的问题,其中很大一部分是初学者刚接触数据采集,对其中的一些基本概念还没有太多的了解,这里将这些问题集中一下,做个总结.由于个人接触的板卡以NI的为主,这里的内容只针对NI的数据采集卡,不保证适用于其它公司的数据采集卡.1,数据采集的时候数据会不会丢失?——这是最常见的一个问题,刚开始学数据采集的时候都会在考虑,如果软件上读取数据的循环运行得不够快时,比如100K采样率的时候,软件上循环肯定没这么快,数据是不是就丢失了?首先我们要清楚的是,数据采集功能是由数据采集卡来完成的,软件只是将采集到的数据接收到电脑上面过来,数据采集卡有自身的办法来解决硬件采集速度快过于软件读取速度的问题.这需要对数据采集过程中数据的传输作一个介绍:外部的信号进入数据采集卡后,经过各种处理转换,先进入数据采集卡自身的缓冲区里面,缓冲区是先进先出(FIFO,First In First Out)的,NI的数据采集卡应该是都有板载的缓冲区,区别在于缓冲区的大小而已。
然后当板载缓冲区中的数据量到了一定的条件时,数据采集卡将缓冲区的数据上传到计算机内存中,一般是以DMA(直接内存访问)方式传入的,但也可以设置为其它方式,比如中断等.上传数据的方式和时机可以通过DAQmx的属性节点进行设置或查看,DAQmx中默认是使用DMA传输方式,传输条件是板载内存非空。
以下蓝色部分摘自NI网站:数据传输方式包括直接内存访问(DMA),中断请求(IRQ)和可编程I/O。
DMA是一种DAQ 板卡和PC内存间直接通讯的传输方式,不再需要处理器的干预。
NI ”MITE”芯片可以处理与PCI总线间的所有总线协议。
IRQ传输方式会置高信号并中断处理器,然后由处理器处理数据传输。
IRQ 传输通常很低,只有150 kb/s,而DMA可以高达20 Mb/s.IRQ 传输速率与使用的系统设备相关,如处理器速度等。
ni采集卡相位差一、什么是ni采集卡1.1 ni采集卡的定义ni采集卡是指由国际知名仪器仪表公司National Instruments(以下简称NI)生产的数据采集卡。
它是一种用于采集和处理各种信号的硬件设备,具有高精度、高速度和高可靠性的特点。
1.2 ni采集卡的应用领域ni采集卡广泛应用于科学研究、工程测试、检测控制等领域。
例如,它可以用于振动分析、声学测量、光学测试、温度测量等。
在工业控制系统中,ni采集卡也被用于数据采集和实时控制。
二、相位差的概念2.1 相位差的定义相位差是指两个信号之间的相位差异。
在波动和振动的描述中,信号的相位差描述了两个波形的偏移程度。
正常情况下,两个信号的相位差应该是固定的,但在实际应用中,由于各种因素的影响,相位差可能会产生变化。
三、ni采集卡在相位差测量中的应用3.1 ni采集卡的相位差测量原理ni采集卡可以通过接收和处理多个信号,进行相位差的计算和分析。
它利用高速采样、精确计时和灵活的数据处理能力,能够准确地测量信号的相位差。
3.2 ni采集卡在声学领域中的应用在声学领域中,相位差的测量非常重要。
例如,在音频工程中,相位差可以用来判断声音信号的合成效果和相位失真程度。
ni采集卡可以通过连接麦克风和扬声器,实时采集声音信号,并对其进行相位差分析,从而为声音调试和优化提供参考。
3.3 ni采集卡在振动分析中的应用在振动分析中,相位差的测量可以用来判断机械系统的运动状态和稳定性。
ni采集卡可以连接加速度传感器和振动台,实时采集振动信号,并通过相位差的计算和分析,得出机械系统的运动特性和振动模态。
3.4 ni采集卡在自动测量系统中的应用在自动测量系统中,ni采集卡可以与其他设备配合使用,实现相位差的测量和控制。
通过采集和处理多个信号,ni采集卡可以对系统中的相位差进行动态监测和调整,从而提高测量系统的准确性和稳定性。
四、相位差测量中的注意事项4.1 信号源的选择在相位差测量中,选择合适的信号源非常重要。
NI 数据采集卡使用入门NI 数据采集卡使用入门一、安装与配置:1. 在安装板卡之前,请首先安装NI-DAQ驱动程序软件。
您可以在随卡附带的光盘内找到这个驱动程序软件。
另外,NI公司的网站上也提供这个驱动程序软件的免费下载:/softlib.nsf/websearch/90B60D5899BCCCDB86256FC700581B89?opendocument&node=132070_US如果您使用LabVIEW或LabWindows/CVI 等软件来进行编程,需要在安装驱动软件之前先安装开发平台LabVIEW或LabWindows/CVI等软件。
安装过程中,安装程序会提醒您插入DAQ驱动光盘。
2. NI-DAQ驱动软件正确安装后,请关闭计算机,插入数据采集板卡,启动计算机,即可自动找到板卡并安装好,完成整个安装过程。
注意:在安装PCI或者PXI板卡时,一定要将电脑电源关闭;PC机则最好将电源线拔掉,以免电脑主板关机后仍然带电,造成各类损伤。
二、模拟输入说明1. 信号类型根据信号的参考情况,一个电压源可以分为两类:接地信号、浮地信号。
接地信号:接地信号是信号的一端直接接地的电压信号。
它的参考点是系统地(例如大地或建筑物的地)。
最常见的接地信号源是通过墙上的电源插座接入建筑物地的设备,例如信号发生器和电源供电设备等。
浮地信号:一个不与任何地(如大地或建筑物的地)连接的电压信号称为浮地信号。
一些常见的浮地信号有电池、热电偶、变压器和隔离放大器。
2.测量方式按信号连接方式不同可分为三种测量方式:差分(DIFF);参考单端(RSE);非参考单端(NRSE)。
注意:NI公司的部分型号数据采集卡不一定完全支持上述三种测量方式,请查询对应数采卡的使用手册。
按测量方式分类可以分为以下两大类测试系统:1)差分测试系统(DIFF)n 可避免接地回路干扰n 可避免因环境引起的共模干扰当输入信号有以下情况时,使用差分测试系统:n 低电平信号(例如小于1V)。
n 信号电缆比较长或没有屏蔽,环境噪声较大。
n 任何一个输入信号要求单独的参考点。
2)单端测试系统尽管差分测试系统是一种比较理想的选择,但是单端测试系统可以使用两倍的测试通道。
单端测试系统所有信号都参考一个公共参考点,即仪器放大器的负极。
当输入信号符合以下条件时可以使用单端测试系统:n 高电平信号(通常大于1V)。
n 距离比较短(通常小于5米)或电缆的屏蔽性能较好,环境无噪声。
n 所有信号可以共享一个公共参考点。
单端测试系统分为参考单端测试系统和非参考单端测试系统。
A 参考单端(RSE)n 参考单端测试系统用于测试浮地信号,它把信号参考点与仪器模拟输入地连接起来。
B.非参考单端(NRSE)n 可避免接地回路干扰非参考单端测试系统用于测试接地信号。
与参考单端测试系统不同的是因为所有输入信号都已经接地了,所以信号参考点不需要再接地。
针对上述信号使用的接线方式具体请参考下图:一般来说:接地信号的测量,可以用差分或非参考单端方式;浮地信号的测量,可以用上述三种测量方式;此外,在用差分和非参考单端测量方式时,为避免叠加在输入端的共模电压(仪器放大器输入端相对于仪器放大器接地端之间的电压)超出允许范围,需在测量端与测量地之间连接偏置电阻。
3 偏置电阻的选择一个信号源必须有参考地AIGND(模拟地)。
下图表示了在浮地信号源下,并行连接两个偏置电阻。
如果你没有连接电阻,信号源浮地,信号源就不可能一直保持程控增益放大器(PGIA)的共模信号范围,程控增益放大器将饱和,而导致读数不准。
如果信号源阻抗小于100欧,最简单的方法是将信号的正端接到PGIA的正端,信号的负端接AIGND,也接到PGIA的负端输入,不用接任何电阻。
如果信号源阻抗大于100欧:1)如果采集卡有交流耦合功能并启用(即采集卡内部有前端处理电路,可以去掉信号源的直流分量(一般方法为串联电容)):PGIA需要在正端输入和AIGND之间加一个电阻(R1)。
如果信号源为低阻抗,R1可选择阻值为100kW 到1MW,负端直接连到AIGND(即R2=0);如果信号源为高阻抗,一般选择在正负端各接一个电阻R1和R2(R1=R2)。
2) 如果采集卡没有交流耦合功能或者不启用:A. 如果信号源阻抗比较大,直接连接会有不平衡的差分信号。
噪声静电耦合给了正端,但由于负端接地却没耦合给负端,因此噪声显示为差分信号而不是共模信号,PGIA并不接收它。
在这种情况下,需要将信号源负端通过一个电阻(R2)连到AIGND,而不是直接连接到AIGND,电阻值大概为信号源阻抗的100倍。
这个电阻将平衡两路信号,将噪声同时耦合到两端。
B. 你也可以在正端和AIGND之间再连接一个电阻R1(R1=R2),来充分平衡信号。
这种接法有利于更好的抗噪,但是两个电阻对信号源也会造成负担过重。
注意:接R1,R2之后测量信号的幅值会有-1%的误差。
4.NI常用数采卡接线方法简介以PCI-6052E(68pin)为例,简单介绍一下不同测量方式的接线方法。
下图是PCI-6052E数采卡的引脚定义图:(1)差分(DIFF)测量方式:使用2根模拟输入接线,信号一端连接在PGIA正端,另一端连接在PGIA负端。
板卡上正负端接线通道的关系:正端为ACHi,负端为ACH(i+8),(i=0..7),依此类推。
例如:使用数采卡的0通道,信号源接ACH0(68号引脚),负端接ACH8(34号引脚)。
(2)参考单端(RSE)测量方式:使用1根模拟输入接线,信号一端连接在PGIA正端,另一端连接在系统地端(AIGND)。
板卡上正端为ACHi,系统地端为AIGND。
例如:使用数采卡的0通道,信号源正端接ACH0(68号引脚),负端接AIGND(67号引脚)。
注:所有AIGND在板卡内部直接连通共地。
(3)非参考单端(NRSE)测量方式:使用1根模拟输入接线,信号一端连接在PGIA正端,另一端连接在非系统地的共同端(AISENSE)。
板卡上正端为ACHi,共同端为AISENSE。
例如:使用数采卡的0通道,信号源正端接ACH0(68号引脚),负端接AISENSE(62号引脚)。
注:如用差分或非参考单端测量方式,注意偏置电阻的选择。
(详见3 偏置电阻的选择)(4)常见引脚定义:ACHx:模拟输入端;若使用差分方式则正负端对应关系为:ACHi,ACH(i+8),(i=0..7)。
AIGND: 模拟输入参考地接入方式参考端;AISENSE: 模拟输入非参考地接入方式参考端;三模拟输出说明需要将输出正端接AOx,负端接AOGNDx。
1 下图表示了NI数据采集卡上的模拟输出的连接方法:2 模拟输出端名称原始输出端名称实际命名作用DAC0OUTAO0模拟输出通道0 DAC1OUTAO1模拟输出通道1 EXTREFAO EXT REF模拟输出外部参考AOGNDAO GND模拟输出地例如:如果使用数采卡的1通道,就将输出正端接AO1(21引脚),负端接AOGND1(54引脚)。
四数字I/O需要将输出正端接DIOx,负端接任意一个DGND。
1 各种设备的数字端口数量有所不同。
下图表示了三种典型的数字I/O应用的连接方式:图中P0<0..3>配置为数字输入,P0<4..7>配置为数字输出。
数字输入应用包括接收TTL信号和接收外部设备状态(例如开关状态)。
数字输出应用包括发送TTL信号和驱动外部设备(例如图示中的LED)。
例如:如果使用数采卡DIO的1通道作为输出,就将输出正端接DIO1(17引脚),负端接任意一个DGND (如18引脚)。
五计数器计数器测量和产生数字信号。
常用于测量信号频率或者信号周期。
信号连接方式根据不同的设备要求而不同。
以6052E为例:测常规时间(包括脉冲宽度,周期,频率):直接将待测信号正端接入计数器的SOURCE端(如计数器1的42引脚),信号负端接板卡的任意数字地(如35引脚);GATE(41引脚)可不接信号,使用内部时基(不用接线,软件定义);OUT(40引脚)可产生脉冲或脉冲序列。
测高频:可用两个计数器:计数器0的SOURCE(37引脚)使用内部时基(不用接线,软件定义),计数器0的OUT(2引脚)接计数器1的GATE(41引脚),待测频率接计数器1的SOURCE(42引脚)。
下列表是不同计数测量的输入接线端口。
测量Ctr0 (计数器0)Ctr1 (计数器1)边沿计数边沿:PFI8计数方向:PFI11边沿:PFI3计数方向:PFI11脉宽测量PFI9PFI4周期/频率测量(低频用1个计数器)PFI9PFI4周期/频率测量(高频用2个计数器)PFI8PFI3周期/频率测量(大范围用2个计数器)PFI8PFI3半周期测量PFI9PFI4下列表是计数器输出的输出接线端口,你可以使用不同的PFI线。
Ctr0 (计数器0)Ctr1CTR 0 OUT(2引脚)CTR 1 OUT(40引脚)以M 系列数采卡举例:下表是不同计数测量的缺省输入接线端口。
对任何输入端口,你可以使用不同的PFI线。
对于改变测量的PFI缺省输入,需要利用NI-DAQmx 通道属性在程序中设置。
测量Ctr0 (计数器0)Ctr1 (计数器1)边沿计数边沿:PFI8计数方向:PFI11边沿:PFI3计数方向:PFI11脉宽测量PFI9PFI4周期/频率测量(低频用1个计数器)PFI9PFI4周期/频率测量(高频用2个计数器)PFI8PFI3周期/频率测量(大范围用2个计数器)PFI8PFI3半周期测量PFI9PFI4两沿分离测量开始:PFI10停止:PFI9开始:PFI11停止:PFI4位置测量A:PFI8B:PFI10Z:PFI9A:PFI3B:PFI11Z:PFI4下列表是计数器输出的输出接线端口,你也可以使用不同的PFI线。
Ctr0 (计数器0)Ctr1PFI 12PFI 13。