基于凌华科技PCI-9846和LabVIEW 数据采集分析系统
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基于凌华科技PCI-9846和LabVIEW数据采集分析系统导语:一个完整的信号分析系统通常由3部分组成:信号的获取与采集、信号的分析与处理和结果的输出与显示。
摘要基于虚拟仪器的优点,利用凌华科技生产的具有4通道,16为采样精度,最高采样率达到40MS/s的高性能数据采集卡PCI9846和美国国家仪器(NI)LabVIEW8.6设计数据采集分析系统,在系统中采用比值校正法、能量重心校正法、FFT+FT连续细化分析傅立叶变换法和相位差法等离散频谱校正方法对信号进行频谱校正分析,提高信号分析精度。
一个完整的信号分析系统通常由3部分组成:信号的获取与采集、信号的分析与处理和结果的输出与显示。
传统的测试仪器基本上是以硬件或固化的软件形式存在,仪器由生产厂家来定义、制造。
传统仪器的设计较复杂,灵活性差,没有摆脱独立使用,手工操作的模式,整个测试过程几乎仅限于简单的模仿人工测试的步骤,不适于一些较为复杂及测试参数较多的场合[1]。
与传统仪器相比,虚拟仪器(VirtualInstrument)具有高效、开放、易用灵活、功能强大、性价比高、可操作性好等明显优点,具体表现为:智能化程度高,处理能力强,复用性强,系统费用低,可操作性强等[2]。
基于虚拟仪器的优点,利用PCI9846和LabVIEW设计数据采集分析系统,用于汽车NVH分析。
1系统组成虚拟仪器正在成为当今世界流行的一种仪器构成方案。
虚拟仪器以计算机为基础,结合相应的硬件和软件,完成数据的采集和处理。
其结构是开放式的,它把计算机平台与具有标准接口的硬件模块以及与开发测试软件结合起来构成仪器系统,这种系统具有通用性、灵活性,便于开发测试应用。
1.1硬件构成硬件系统以计算机为主体,以插入其中的数据采集卡为主要功能部件。
被测信号由数据采集卡接收后,传入计算机内部,由相应的软件进行后续的分析处理工作,因此数据采集卡是虚拟仪器能否成功设计的关键所在[3]。
本系统采用的数据采集卡是凌华科技生产的PCI9846。
基于LabVIEW的数据采集系统设计作者:吴慧君韩志引柳溪来源:《数字技术与应用》2014年第02期摘要:虚拟仪器技术是在硬件软件化的进程中应运而生的,广泛应用于工业自动化领域。
本文提出了一种基于LabVIEW的数据采集系统。
该系统运用图形化编程语言LabVIEW 8.2软件开发平台,结合计算机、PCI-6013数据采集卡等硬件构建了一个虚拟仪器数据采集系统。
此系统能有效的实现实时多通道动态数据采集、数据流实时存盘、试验数据的分析处理、历史数据查询和波形回显和生成试验报告等功能。
关键词:数据采集系统虚拟仪器 LabVIEW PCI-6013中图分类号:TP274 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2014)02-0170-01本设计重点放在软件部分,即利用数据采集卡PCI-6013获得相应的数字信号并传到计算机中,再由计算机进行相关分析、计算、输出处理,显示、打印、保存观测结果。
本设计采用LabVIEW编写数据采集程序,实现与数据采集卡的数据交换,完成一个完整的数据采集动态测量系统。
1 方案设计本系统的整体方案设计为采用插入式数据采集卡PCI-6013获得数字信号和NI公司提供的硬件驱动程序,在驱动程序的用户接口Measurement&Automation Explorer中对硬件进行必要的设置和测试,最后用LabVIEW编写数据采集程序以控制整个测量系统,实现数据的采集与存盘功能。
2 数据采集卡的硬件安装与配置PCI-6013为插入式数据采集卡。
在安装PCI-6013数据采集卡前,要先安装驱动软件再把PCI-6013插入PC机的相应接口,最后对数据采集卡进行测试。
进行任务配置时,在“NI PCI-6013”上单击右键弹出快捷菜单,通过NI-DAQmx选择“Create Task”,通过箭头方向,可分别进行模拟信号输入、模拟信号输出、计数器输入、计数器输出、数字I/O口和传感器等任务的设置。
《基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》篇一一、引言在现代化工业和科技应用中,数据采集扮演着举足轻重的角色。
为了满足多路数据的高效、准确采集需求,本文提出了一种基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计。
该系统设计旨在实现多通道、高精度的数据采集,为工业自动化、科研实验等领域提供可靠的解决方案。
二、系统设计概述本系统设计以单片机为核心控制器,结合LabVIEW软件进行数据采集、处理和显示。
系统采用模块化设计,包括数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块以及LabVIEW上位机显示模块。
通过各模块的协同工作,实现多路数据的实时采集和监控。
三、硬件设计1. 单片机选型及配置系统采用高性能单片机作为核心控制器,具有高速运算、低功耗等特点。
单片机配置包括时钟电路、复位电路、存储器等,以满足系统运行需求。
2. 数据采集模块设计数据采集模块负责从传感器中获取数据。
本系统采用多路复用技术,实现多个传感器数据的并行采集。
同时,采用高精度ADC(模数转换器)对传感器数据进行转换,以保证数据精度。
3. 数据传输模块设计数据传输模块负责将采集到的数据传输至单片机。
本系统采用串口通信或SPI通信等方式进行数据传输,以保证数据传输的稳定性和实时性。
四、软件设计1. 单片机程序设计单片机程序采用C语言编写,实现对传感器数据的采集、处理和传输等功能。
程序采用中断方式接收数据,避免因主程序繁忙而导致的漏采现象。
2. LabVIEW上位机程序设计LabVIEW是一种基于图形化编程的语言,适用于数据采集系统的上位机程序设计。
本系统采用LabVIEW编写上位机程序,实现对数据的实时显示、存储和分析等功能。
同时,LabVIEW程序还具有友好的人机交互界面,方便用户进行操作和监控。
五、系统实现及测试1. 系统实现根据硬件和软件设计,完成多路数据采集系统的搭建和调试。
通过实际测试,验证系统的稳定性和可靠性。
2. 系统测试对系统进行实际测试,包括多路数据采集的准确性、实时性以及系统的稳定性等方面。
基于LabVIEW与PCI6221的计数器应用实践项目研究与实施基于LabVIEW与PCI6221的计数器应用实践项目研究与实施随着科学技术的不断发展,计数器在各个领域都得到了广泛的应用。
计数器是一种用来记录某一事件发生的次数的设备,它可以用来统计实验中的脉冲、测量转速、监测设备运行时间等。
基于LabVIEW与PCI6221的计数器应用实践项目的研究与实施,是对计数器技术在实际应用中的探索和应用,本文将从项目的背景、项目的需求、项目的设计与实施等方面进行详细的讨论。
一、项目的背景计数器作为一种常见的测量设备,其应用范围广泛,涉及物理、电子、机械等各个领域。
针对某些特定的应用场景,传统的计数器设备存在一些局限性,如测量精度低、数据采集困难等。
为了解决这些问题,本项目决定采用LabVIEW与PCI6221结合的方式来实现计数器的应用。
二、项目的需求在实际应用中,我们需要一个能够高精度地测量事件发生次数的计数器。
同时,由于计数器应用场景的多样性,我们需要一个能够灵活配置的计数器,以满足不同实验要求的实现。
此外,我们还要求计数器能够实时采集数据,并能够与其他设备进行数据交互。
三、项目的设计基于上述需求,我们设计了一个基于LabVIEW与PCI6221的计数器应用系统。
该系统的主要组成部分包括硬件部分和软件部分。
硬件部分是基于PCI6221计数器模块,该模块能够实现高精度的计数功能。
软件部分则是基于LabVIEW开发的计数器应用程序,该程序能够实现对计数器的配置和数据采集。
在硬件设计方面,我们选择了PCI6221计数器模块作为计数器的核心部件。
该模块具有高精度、高采样率的特点,能够满足实验中对计数器的要求。
在软件设计方面,我们使用LabVIEW开发了一个计数器应用程序。
该程序具有友好的界面,能够实时显示计数结果,并能够实现计数器的配置和数据采集。
四、项目的实施在项目实施过程中,我们首先根据实验需求进行了计数器的配置。
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书(毕业论文)题目:基于LabVIEW的多通道数据采集系统学生姓名:蒋林峰学号:200440503114专业:测控技术与仪器班级:测控2004级-1班指导教师:肖俊生虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起,利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能,打破了传统仪器的框架,形成的一种新的仪器模式。
本设计采用NI PCI-6221数据采集卡,运用虚拟仪器及其相关技术于多通道数据采集系统的设计。
该系统具有数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理、报警记录等功能,最后使用Web技术实现了采集数据的远程访问。
本文首先概述了测控技术和虚拟仪器技术在国内外的发展及以后的发展趋势,探讨了虚拟仪器的总线及其标准、框架结构、LabVIEW开发平台,然后介绍了数据采集的相关理论,给出了数据采集系统的硬件结构图。
在分析本系统功能需求的基础上,介绍了程序模块化设计、数据库、Web、多线程等设计中用到的技术,最后一章给出了本设计的前面板图。
本设计是虚拟仪器在测控领域的一次成功尝试。
实践证明虚拟仪器是一种优秀的解决方案,能够高效的实现各种测控任务。
关键字:虚拟仪器;数据采集;MySQL;PHP;LabVIEWVirtual instrument(VI)is combines computer science,bus technology,software engeneering with measurement instrumentation techology,employes the computer's powerful digtal process compability to realize main function of instrument.It breakes the mainframe of traditonal instrument and forges a new instrument pattern.This project use NI PCI-6221 DAQ(data acquisition) card,ingeniously applyes VI technology in the development of a Multi-channel data acquisition develoment and finally achieves a solution which can provide many functions including multi-channel and multi-parameter signal acquisition,huge measurement information storage and management,Alarm record, and Collecting data show that real-time.Finally the use of Web technology to achieve the Acquisition of data remote access.This paper Introduced in detail the test technology in the domestic and foreign development and the later trend of development, then introduced the virtual instrument's development. Study and reseach deeply VI's concept,hardware configuration and software architechture.Then introduce the development platform--LabVIEW.Introduced the theory of data acquisition, which elaborated on the acquisition of hardware, the input signal conditioning, given the DAQ system structure of the hardware.Based on the analysis of the DAQ system on the basis of functional requirements, described in detail the design used in some software-related technologies, including procedures modular design, database technology, Web technology, multi-threaded technology.The final chapter given the specific design of the font panel.This project is a successful application of VI in measurement domain,which testifies that VI is an available and effective solution and can be employed to accomplish majoritycomplicated measurement task.Key words: Virtual Instrument; DAQ; MySQL; PHP; LabVIEW目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 课题背景 (1)1.2.1 测控技术的国内外发展现状 (1)1.2.2 虚拟仪器技术发展趋势 (3)1.3 本设计所做的工作 (5)1.3.1 多通道数据采集系统的设计 (5)第二章虚拟仪器 (7)2.1 虚拟仪器技术概述 (7)2.1.1 虚拟仪器的概念 (7)2.1.2 虚拟仪器的特点及优势 (7)2.1.3 虚拟仪器和传统仪器的比较 (8)2.1.4 虚拟仪器测试系统的组成 (10)2.1.5 虚拟仪器I/O接口设备 (11)2.1.6 虚拟仪器的软件结构 (13)2.2 虚拟仪器的开发软件 (13)2.2.1 虚拟仪器的开发语言 (13)2.2.2 图形化虚拟仪器开发平台——LabVIEW (14)2.2.3 基于LabVIEW平台的虚拟仪器程序设计 (15)第三章系统设计理论及硬件平台的实现 (17)3.1 PC机 (17)3.2 数据采集理论 (17)3.2.1 数据采集技术概论 (17)3.2.2 采集系统的一般组成及各部分功能描述 (19)3.2.3 传感器 (21)3.2.4 信号调理 (21)3.2.5 输入信号的类型 (22)3.2.6 输入信号的连接方式 (25)3.2.7 测量系统分类 (25)3.3 数据采集卡的选择 (29)3.3.1 数据采集卡的主要性能指标 (29)3.3.2 数据采集卡(DAQ卡)的组成 (30)3.3.3 NI PCI-6221数据采集卡 (31)3.4 本设计总体硬件框图 (31)第四章系统软件设计的相关技术 (33)4.1 程序模块化设计概述 (33)4.1.1 程序设计的模块化原则 (33)4.1.2 软件系统的模块化设计原则 (34)4.1.3 本设计的软件系统模块划分 (35)4.2 数据库技术 (36)4.2.1 数据库技术概述 (36)4.2.2 ADO与数据库的交互技术 (38)4.2.3 MySQL数据库 (38)4.3 Web技术 (39)4.3.1 Web技术概述 (39)4.3.2 PHP技术 (41)4.3.3 远程数据访问系统 (43)4.4 多线程技术 (43)4.4.1 Windows的多线程机制 (43)4.4.2 LabVIEW与多线程 (44)4.4.3 多线程技术在本设计中的应用 (44)4.5 系统具体应用程序的实现 (45)4.5.1 数据采集部分程序 (45)4.5.2 数据保存部分程序 (45)4.5.3 历史数据查询部分程序 (46)4.5.4 报警记录部分程序 (46)第五章系统软件的具体实现 (48)5.1 登录系统 (48)5.2 通道参数配置 (49)5.3 实时数据显示 (50)5.4 历史数据查询 (50)5.5 报警记录 (51)第六章总结 (53)致谢 (54)参考文献 (55)附录远程数据检索系统代码 (57)第一章绪论1.1 引言测控技术在现代科学技术、工业生产和国防科技等诸多领域中应用十分广泛,它的现代化已被认为是科学技术、国防现代化的重要条件和明显标志。
单元串联型高压变频器工作原理是什么故障处理方法有哪些利用变频技术驱动电动机可以实现节能,符合我国有关节能减排的要求和社会需求。
为了使变频装置应用在高电压等级、大容量的场合,通常会采用高压大容量的开关器件和多电平的拓扑结构;级联型变流器是一种有很好应用前景的多电平变换器,级联型变频器的具体应用如级联型高压变频器拖动风机、水泵等负载,大多工作在比较重要的场合,在生产或生活中的作用和影响较大,对可靠性要求高,一般要求系统能够连续运转,即使在故障后适当降低容量运行,也不能随时停机。
在利用高压变频装置驱动电动机实现节能目标的同时,为了保证系统的可靠性,需要高压变频装置具有一定的容错功能,即在发生器件或者单元故障时,能够自动将其屏蔽,通过调整控制方式,使系统继续运行。
单元串联型高压变频器利用若干低压功率单元串联实现高压输出,这种结构使其具有良好的容错性能;将发生故障的单元屏蔽后,通过一定的故障处理方法,可以使系统继续降低容量运行,保证生产的稳定运行。
传统的故障处理方法是采用屏蔽掉故障单元与另外两相中相应的非故障单元,以保持变频器的平衡运行,这样势必会造成非故障单元的浪费,因此对级联型变频器正常工作及故障时处理方法的研究很有必要。
本文设计的基于PCI-9846的变频器输出性能测试系统主要针对采用三种不同的故障处理方法时,对单元串联型高压变频器输出电能质量的各项指标进行实时监测和分析,尤其是单元发生故障后,系统输出电压的性能指标,应尽量与故障前保持一致,以减小故障对系统工作的影响。
该测试系统利用LabVIEW虚拟仪器软件平台搭建系统主控界面,设计了相应的故障处理方法,可以得到不同故障处理方法时的参考波。
在多单元级联型变频器仿真模型上进行测试,通过凌华PCI-9846数字化仪采集三相电压信号后进行分析处理,获得三相线电压的幅值,频率,总谐波含量,三相电压相位等主要性能指标,从而检查控制算法在系统正常运行及带故障运行时的输出情况。
引言现代技术的进步,特别是以计算机技术为代表的不断革新的计算机技术,正从各个层面上影响并引导着各行各业的技术革新,基于计算机技术的虚拟仪器系统技术也正以不可逆转的力量推动着测量控制技术、数据采集和分析等技术的发展。
传统仪器主要由信号采集与控制模块、分析与处理模块、以及测量结果的表达与输出模块这三大功能模块组成。
传统仪器的这些功能都是以硬件(或固化的软件)形式存在的。
而虚拟仪器则是将这些功能移植到计算机上完成。
它在计算机上插上数据采集卡,然后利用软件在屏幕上生成仪器面板,并利用软件进行信号的分析与处理。
相对于传统仪器,虚拟仪器具有性能高、扩展性强、开发时间少、完美的集成功能等特点。
LabVIEW是一款优秀的虚拟仪器软件开发平台。
LabVIEW以其直观、简便的编程方式,众多的源码级设备驱动程序,多种多样的分析和表达支持功能,可为用户快捷地构建实际生产中所需要的仪器系统创造有力的基础条件。
其中数据采集与仪器控制是LabVIEW最具竞争力的核心技术。
1 系统整体方案设计一个完整的LabVIEW程序主要包括前面板、程序框图、连接器三部分。
前面板是一种交互式图形化用户界面,用于设置输入数值和观察输出:框图是定义VI功能的图形化源代码,可利用图形语言对前面板的控制量和指示量进行控制;图标和连接器窗格用于把程序定义成一个子程序,以便在其他程序中加以调用。
本系统包括波形信号采集、保存标准信号、信号处理和分析、采集数据回放四个部分。
图1是信号采集与分析系统框图。
1.1 波形信号的采集该部分主要利用外部触发方式发出触发信号,以使发出信号和通道的采集达到同步。
以信号发生器发出信号为例;为了分析有限个波形的数据,必须保证采集卡采集的数据是发出的全部信号并且只有一个发出信号。
本系统通过采集卡输出一个脉冲信号来触发信号发生器,以使采集卡的输入通道和脉冲输出通道同步。
实际上,正是基于这一点,其发出的任意信号才必须被无遗漏的同步采集过来。
基于凌华科技PCI-9846 高速数字化仪的水轮机空化声发
射信号
1 应用背景随着我国能源政策的调整,水电在整个电网中的比重不断增加,水电机组运行的安全性与经济性日益受到重视。
全面开展水电机组的状
态监测与故障诊断,进而实施水电机组的状态检修已成为水电机组运行保障技
术发展的必然趋势[1]。
在水电机组状态监测与故障诊断的众多技术中,振动监测技术已经相对成熟,但是对于水轮机的空化与空蚀的识别则显得能力不足。
据统计,目前我国水轮机的空化与空蚀已经成为水轮机损伤的主要原因之一,
它会造成水轮机过流部件破坏加剧、运行不稳定,进而引起性能下降、运行效
益低、检修费用大。
空蚀损伤程度已成为决定是否进行大修的关键参数。
因此,进行水轮机空化故障的状态监测与故障诊断研究,有助于判断水轮机空化是否
发生,有助于了解空化故障的发展趋势,对于水轮发电机组的安全、高效、稳
定运行具有重要的意义[2]。
2 面临问题
通过数值计算、统计、模型观测试验等方法,人们对空化空蚀产生的机
理和外部表现形式有了一定的了解,在利用空化空蚀信号特征进行状态监测与
故障诊断方面取得了大量的研究成果[3]。
通常采用的方法有流量-扬程法、噪声法、压力脉动法、水轮机产生空化时,空泡溃灭产生的冲击波冲击水轮机过流
部件的壁面,使壁面原子的晶格发生位错变形,并最终以弹性波的形式释放出
猝发能量,从而产生频率范围在20kHz~1MHz 的高频声发射信号声发射波,并通过水力、机械系统传播[8]。
随着声测技术和计算技术的不断发展,通过测量和研究空化过程中气泡溃灭时产生的声发射信号作为判断空化是否发生及其发。
《基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》篇一一、引言随着科技的发展,多路数据采集系统在工业、医疗、环境监测等领域的应用越来越广泛。
为了满足多路数据的高效、准确采集需求,本文提出了一种基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计。
该系统设计旨在实现多路信号的同时采集、处理及实时监控,以适应复杂多变的应用环境。
二、系统概述本系统采用单片机作为核心控制器,结合LabVIEW软件进行数据采集和处理。
系统由多个传感器模块、单片机控制器、数据传输模块以及上位机软件组成。
传感器模块负责实时监测各种物理量,如温度、湿度、压力等,并将采集到的数据传输给单片机控制器。
单片机控制器对数据进行处理和存储,并通过数据传输模块将数据发送至上位机软件进行进一步的处理和显示。
三、硬件设计1. 传感器模块:传感器模块采用高精度、高稳定性的传感器,如温度传感器、湿度传感器等,实现对物理量的实时监测。
传感器模块的输出为数字信号或模拟信号,方便与单片机进行通信。
2. 单片机控制器:采用具有高速处理能力的单片机作为核心控制器,实现对数据的快速处理和存储。
单片机与传感器模块和数据传输模块进行通信,实现数据的实时采集和传输。
3. 数据传输模块:数据传输模块采用无线或有线的方式,将单片机控制器的数据传输至上位机软件。
无线传输方式具有灵活性高、安装方便等优点,但需要考虑信号干扰和传输距离的问题;有线传输方式则具有传输速度快、稳定性好等优点。
四、软件设计1. 单片机程序设计:单片机程序采用C语言编写,实现对传感器数据的实时采集、处理和存储。
同时,程序还需要与上位机软件进行通信,实现数据的实时传输。
2. LabVIEW程序设计:LabVIEW程序采用图形化编程语言编写,实现对单片机传输的数据进行实时处理和显示。
同时,LabVIEW程序还可以实现对数据的存储、分析和报警等功能。
五、系统实现1. 数据采集:传感器模块实时监测各种物理量,并将采集到的数据传输给单片机控制器。
凌华科技PCI-9846高速数字化仪在谐波检测中的应用应用领域:电力系统电压谐波、间谐波、高频谐波等检测解决的问题:礼经电器随着新能源的发展和大量新技术新产品在电力系统中的应用,电力系统中谐波污染面临越来越严峻的形式。
光伏发电虽给新能源开发带来前景,但其并网逆变器产生谐波也不容忽视。
风力发电中变频器的有限开关频率使得风电机组输出电流畸变,也会对系统产生谐波影响。
大量新技术的应用,如非线性负荷的电动汽车充电站,其接入系统后会使电流发生畸变产生大量谐波。
还有,目前高速发展的电气化铁路,虽然,交-直-交型机车在低频谐波有了很好的改善,但其50次以上甚至更高次以上的高频谐波比其它类型的机车产生的多,这些高频谐波不仅对电力系统有严重影响,而且对机车自身也构成危害。
精确测量谐波含量和科学分析谐波影响,不仅为谐波的进一步治理提供依据,而且也为电力系统的和谐发展提供保障。
解决方案:谐波检测方法,采用传统的FFT获取各次谐波信号的幅值和频率,用加窗函数的办法减小频谱泄漏,通过插值消除栅栏效应引起的误差。
克服非整数次谐波检测存在频谱泄漏和栅栏现象等缺点。
文中采用Blackman窗函数在Matlab中建立谐波分析函数,对FLUKE6100A谐波源产生的谐波、间谐波和高频谐波等,以凌华科技PCI-9846高速数字化仪作为数据采集工具,通过对谐波、间谐波和高频谐波的实验分析,验证谐波函数和采用PCI-9846作为分析采集工具的可行性和正确性。
PCI-9846高达20MHz宽动态范围输入的信号处理能力,在处理电力系统中的高频谐波中得到了充分发挥。
凌华科技PCI-9846高速数字化仪在谐波检测中的应用1、应用背景1.1电力系统谐波及划分谐波干扰一般由非线性电压或电流特性的设备产生。
电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意,当时在德国,由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。
目前,电力系统的谐波电压源和电流源可以分为以下三类设备:①磁芯设备,如变压器、电动机、发电机等;②电弧炉、弧焊机、高压放电管等;③电子设备和电力电子设备。
凌华科技推出全新高精度系列多功能数据采集卡,动态性能提
高10%
佚名
【期刊名称】《国外电子测量技术》
【年(卷),期】2008(27)8
【摘要】凌华科技推出PCI接口、32通道、16位高分辨率模拟输出入多功能数据采集卡PCI-9223,模拟输入最高单通道可达每秒500kS采样频率,模拟输入动态性能相比凌华现有产品提升10%以上,提供更高的精确度,模拟输出部分支持两通道同步输出,并叮同时达到每秒1 MS的更新速度,另整合32通道多功能数字I/O及多种数字触发模式,适用于混合信号测试等相关应用。
【总页数】1页(P82-82)
【关键词】多功能数据采集卡;凌华科技;动态性能;高精度;PCI接口;混合信号测试;模拟输出;模拟输入
【正文语种】中文
【中图分类】TP274.2;TP273
【相关文献】
1.凌华科技推出高分辨率PCI规格的数字化仪系列产品PCI-9816、PCI-9826以及PCI-9846——凌华科技积极扩充高分辨率数字化仪产品线,PCI-9816/9826/9846系列提供高精度、低噪音及高动态范围性能 [J], 无
2.凌华科技推出3U后走线系列采集卡和界面卡 [J],
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凌华科技发表全系列PCI Express?接口数据采集卡亚洲最大的数据采集数据采集与PXI量测量测产品供货商-凌华科技凌华科技于近日发表应用最新PCI Express?技术所开发的DAQe-2000数据采集卡数据采集卡系列。
DAQe-2000系列包含4通道至96通道的模拟输入,数据采集速率由250KS/s至3MS/s,可满足工厂自动化、实验室、研究单位等数据采集及控制领域对于高数据量传输带宽的应用需求。
凌华DAQe-2000系列的4通道同步数据采集卡包括DAQe-2010(数据采集速率3MS/s)、DAQe-2016(数据采集速率800KS/s)、DAQe-2005(数据采集速率500KS/s)、DAQe-2006(数据采集速率250KS/s)。
凌华DAQe-2000系列多通道数据采集卡包括多功能数据采集卡DAQe-2204 (数据采集速率3MS/s)、DAQe-2205(数据采集速率500KS/s)、DAQe-2206(数据采集速率250KS/s)及96通道超高密度数据采集卡DAQe-2208(数据采集速率3MS/s)。
此外,在模拟输出方面,凌华科技同时发表DAQe-2501/2502的4/8通道D/A转换卡系列。
凌华DAQe-2000系列提供完整的模拟及数字触发模式。
针对模拟/数字转换通道的软件自我校正功能,通过板卡内建精准的参考信号源,可以提高自我校正的准确度,避免在不同环境温度下的量测误差。
凌华DAQe-2000系列在软件支持部分提供完整与免费的驱动程序,满足用户在不同平台的开发需求,包含 Windows?、Linux,开发环境支持 C/C++、VB、 、 Delphi、 C++ Builder、 MATLAB? 及 LabVIEW?等。
详细资料请浏览凌华网站: /TM/。
*LabVIEW是美商国家仪器之商标,其它产品名称为其它公司之商标。
关于凌华凌华科技致力于量测、自动化及计算机通讯科技之改进及创新,提供解决方案给全球网络电信、智能交通及电子制造电子制造客户。
《基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发》篇一一、引言随着科技的不断发展,数据采集及分析系统在各个领域的应用越来越广泛。
LabVIEW作为一种强大的软件开发环境,为数据采集及分析系统的开发提供了强有力的支持。
本文将详细介绍基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发过程,包括系统设计、硬件选择、软件实现以及系统测试等方面。
二、系统设计1. 需求分析在系统设计阶段,首先需要进行需求分析。
根据实际应用场景,确定系统需要采集的数据类型、采集频率、数据传输方式等关键要素。
同时,还需要考虑系统的易用性、稳定性和可扩展性。
2. 系统架构设计根据需求分析结果,设计系统的整体架构。
本系统采用模块化设计,主要包括数据采集模块、数据分析模块、数据存储模块、用户交互模块等。
各模块之间通过LabVIEW的通信机制进行数据传输和交互。
三、硬件选择1. 数据采集设备根据系统需求,选择合适的数据采集设备。
常见的数据采集设备包括传感器、数据采集卡等。
在选择时,需要考虑设备的精度、采样频率、接口类型等因素。
2. 硬件连接与驱动开发将数据采集设备与计算机进行连接,并开发相应的硬件驱动。
LabVIEW提供了丰富的硬件驱动开发工具,可以根据具体设备型号和接口类型选择合适的驱动程序。
四、软件实现1. LabVIEW编程环境在LabVIEW编程环境中,使用图形化编程语言(G语言)进行系统开发。
G语言具有直观、易学易用的特点,可以有效提高开发效率。
2. 数据采集模块实现数据采集模块负责从数据采集设备中获取数据。
在LabVIEW 中,可以通过调用硬件驱动程序实现与数据采集设备的通信,从而获取实时数据。
同时,还需要对数据进行预处理,如去噪、滤波等。
3. 数据分析模块实现数据分析模块负责对采集到的数据进行处理和分析。
在LabVIEW中,可以使用内置的数学函数和算法库进行数据处理和分析。
根据具体需求,可以开发各种分析算法和模型,如信号处理、模式识别、机器学习等。
《基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发》篇一一、引言随着信息技术的快速发展,数据采集及分析系统在众多领域的应用越来越广泛。
为了满足高效率、高精度的数据采集与分析需求,本文提出了一种基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发方案。
该系统通过LabVIEW软件平台,实现了数据的实时采集、处理、分析和存储,为相关领域的研究和应用提供了强有力的技术支持。
二、系统概述本系统基于LabVIEW软件平台进行开发,主要包括数据采集模块、数据处理与分析模块以及数据存储与输出模块。
系统通过传感器等设备实时采集数据,经过处理和分析后,将结果以图表等形式输出,并存储在数据库中,以便后续查询和分析。
三、数据采集模块数据采集模块是本系统的核心模块之一,负责从传感器等设备中实时采集数据。
该模块采用了多通道、高精度的数据采集技术,能够同时采集多种类型的数据,如温度、湿度、压力、电压等。
此外,该模块还具有自动校准和误差补偿功能,确保了数据的准确性和可靠性。
四、数据处理与分析模块数据处理与分析模块负责对采集到的数据进行预处理、分析和处理。
该模块采用了先进的信号处理技术和算法,能够对数据进行滤波、去噪、趋势预测等操作。
此外,该模块还支持多种数据分析方法,如统计分析、模式识别等,能够根据用户需求进行定制化开发。
通过该模块的处理和分析,用户可以得到更加准确、全面的数据结果。
五、数据存储与输出模块数据存储与输出模块负责将处理和分析后的数据结果以图表、表格等形式输出,并存储在数据库中。
该模块采用了高效的数据库管理系统,支持海量数据的存储和管理。
此外,该模块还支持多种数据输出格式,如Excel、PDF等,方便用户进行后续分析和应用。
六、系统实现本系统的实现主要涉及硬件和软件两个方面的内容。
硬件方面,需要选用合适的传感器等设备进行数据采集;软件方面,需要采用LabVIEW软件平台进行开发。
在开发过程中,需要遵循软件工程的思想,进行需求分析、系统设计、编码实现、测试和维护等环节。
基于LabVIEW的数据采集分析系统的设计
程雪敏
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2008(000)035
【摘要】本文提出了一种基于LabVIEW和声卡的数据采集与分析方案,讨论了在LabVIEW环境中实现音频信号的采集、分析及数据存盘的方式,探讨了使用声卡代替数据采集卡的可行性及局限性.所生成的采集分析系统软件可以根据用户的需求
进行功能扩充,为低成本下构建数据采集系统提供了一种思路,可以应用到语音识别、环境噪声监测和实验室测量等多种领域.
【总页数】2页(P81-82)
【作者】程雪敏
【作者单位】苏州大学电子信息学院,江苏,苏州,215000;苏州工业职业技术学院,江苏,苏州,215104
【正文语种】中文
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华南师范大学 焦新涛摘要:基于虚拟仪器的优点,利用凌华科技生产的具有4通道,16为采样精度,最高采样率 达到40MS/s的高性能数据采集卡PCI9846和美国国家仪器(NI)LabVIEW8.6设计数据采集分析系统,在系统中采用比值校正法、能量重心校正法、FFT+FT连续细化分析傅立叶变换法和相位差法等离散频谱校正方法对信号进行频谱校正分析,提高信号分析精度。
文章编号:150206基于凌华科技PCI-9846和LabVIEW数据采集分析系统Data acquisition and analysis system based on ADLINK PCI-9846and LabVIEW1 引言一个完整的信号分析系统通常由3部分组成:信号的获取与采集、信号的分析与处理和结果的输出与显示。
传统的测试仪器基本上是以硬件或固化的软件形式存在,仪器由生产厂家来定义、制造。
传统仪器的设计较复杂,灵活性差,没有摆脱独立使用,手工操作的模式,整个测试过程几乎仅限于简单的模仿人工测试的步骤,不适于一些较为复杂及测试参数较多的场合。
与传统仪器相比,虚拟仪器(Virtual Instrument)具有高效、开放、易用灵活、功能强大、性价比高、可操作性好等明显优点,具体表现为:智能化程度高,处理能力强,复用性强,系统费用低,可操作性强等。
基于虚拟仪器的优点,利用PCI9846和LabVIEW设计数据采集分析系统,用于汽车NVH分析。
2 系统组成虚拟仪器正在成为当今世界流行的一种仪器构成方案。
虚拟仪器以计算机为基础,结合相应的硬件和软件,完成数据的采集和处理。
其结构是开放式的,它把计算机平台与具有标准接口的硬件模块以及与开发测试软件结合起来构成仪器系统,这种系统具有通用性、灵活性,便于开发测试应用。
2.1 硬件构成硬件系统以计算机为主体,以插入其中的数据采集卡为主要功能部件。
被测信号由数据采集卡接收后,传入计算机内部,由相应的软件进行后续的分析处理工作,因此数据采集卡是虚拟仪器能否成功设计的关键所在。
本系统采用的数据采集卡是凌华科技生产的PCI9846。
PCI9846是凌华科技的一款具有4通道,采样精度达到16位,采样频率达到40MS/s的高速数字化仪,提供高精度、低噪音及高动态范围性能,高密度且高精准度,专为输入信号频率高达20MHz的高频和高动态范围的信号而设计。
模拟输入范围可以通过编程设置为±1V/±0.2V或±5V/±0.4V。
配备了容量高达512MB的板载内存的PCI9846,摆脱了PCI总线的约束,使之能储存更长时间的波形。
2.2 软件平台软件部分是虚拟仪器的心脏,目前,应用较广泛的基于虚拟仪器的图形化编程软件开发平台主要是美国国家仪器公司NI (National Instrument)开发的LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench,实验室虚拟仪器工程平台)。
LabVIEW是一种基于G(Graphic)语言的图形编程开发环境,它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受,用作开发数据采集系统、仪器控制软件和分析软件的标准语言,使用这种语言编程时,基本上不写程序代码,对于科学研究和工程应用来说是很理想的语言。
它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念,因此,LabVIEW是一个面向最终用户的工具。
LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。
它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。
这是一个功能强大且灵活的软件,利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器,其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。
它可以增强构建使用者的科学和工程系统的能力,提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。
使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时,可以大大提高工作效率。
LabVIEW含有种类丰富的函数库,在很大程度上缩短了开发周期,而且开发的应用程序易于维护和扩展功能。
应用LabVIEW开发环境进行数据采集与分析应用软件的开发,将数据采集卡PCI9846和灵活方便的应用软件开发平台LabVIEW结合起来,可以降低开发成本,又可以缩短开发周期,使开发变得方便高效。
2.3 LabVIEW控制采集卡PCI9846提供了LabVIEW驱动,安装驱动时会自动查找LabVIEW目录,然后将必要的文件复制到相应的文件夹中去,如果系统中没有安装LabVIEW或者其版本低于6.0,驱动安装程序会弹出一个对话框提示更新LabVIEW的版本。
LabVIEW驱动程序安装完成后,在就可以在LabVIEW中使用PCI9846来进行数据采集了。
LabVIEW驱动安装完成后,在函数选板会增加如图1所示相应的项,在本文中直接使用其中的“DAQPilotExpressVI”,根据提示完成相应设置后即可实现数据采集(如图2所示)。
3 信号分析数据采集完成后,必须对数据进行分析,以从中提取相应信息。
本系统数据分析主要集中在频域。
信号分析处理是LabVIEW的一个重要组成部分,它提供了大量的专业性很强的信号分析处理函数,对于信号的常见分析直接利用LabVIEW现成函数即可满足要求,但用来对信号进行较复杂处理时需自行编写函数。
谐波信号离散傅立叶变换和频谱分析的频率、幅值和相位都可能存在较大误差,从理论上分析单频率谐波信号加矩形窗时离散频谱分析的幅值最大误差可达36.4%;即使加其它窗时,也不能完全消除此误差,加Hanning窗并只进行幅值恢复时的最大幅值误差仍高达15.3%;不论加何种窗函数,离散频谱分析的相位最大误差高达±90度,频率最大误差为±0.5个频率分辨率。
因此,频谱分析的结果在许多领域只能定性而不能精确地定量分析和解决问题,大大限制了该技术的工程应用,特别是在机械振动和故障诊断中的应用受到极大限制。
所以要对离散频谱分析得到的各频率成分参数进行校正,以得到较为精确的频率、幅值和相位估计值。
所以需要研究离散频谱的校正理论和技术以消除或大幅度减小这个误差,提高分析精度。
对于单频率成分或间隔较远的多频率成分的离散频谱进行校正。
目前国内外有四种对幅值谱或功率谱进行校正的方法:比值校正法(内插法),能量重心校图1 LabVIEW 函数选板新增项图2 配置向导正法,FFT+FT连续细化分析傅立叶变换法和相位差法;相位差法又分为时移法、改变窗长法和综合法。
从理论上分析,在信号不含噪声的情况下比值法和相位差法是精确的校正方法,而能量重心法和FFT+FT谱连续细化分析傅立叶变换法是精度很高的近似方法。
随着离散频谱校正技术的发展和不断完善,越来越广泛地被应用于分析各种实际问题和各类动态信号分析系统中。
离散频谱校正理论已在或将在下列领域得到广泛的应用:(1)各类动态信号分析仪及计算机辅助测试系统;(2)旋转机械振动信号,具有滑动轴承的旋转机械,工作转速大多很稳定,且需要相位作为分析参数,此时采用比值校正法最佳;(3)发动机等扭振信号,对于稳态扭振信号,只需要精确求出各谐次幅值,由于三点卷积校正法不受转速有小波动的影响,是稳态扭振信号的最佳选择;(4)仪器仪表领域中的应用,已经应用到涡街流量计和电力系统电参量等需要精密频率测量计算出物理量的仪器仪表中;(5)电力系统谐波分析;(6)激光多普勒测速中提高精度;(7)高精度的频率与幅值校准系统,目前国内在精确标定动态信号的频率和幅值的仪器方面还是空白,利用比值校正法配合高精度A/D板可以研制出标定仪器,填补这方面的空白;(8)精密分析各类振动信号频谱;(9)循环平稳解调分析,采用离散频谱来校正解调后的调制频率和幅值,大幅度提高分析精度,能够更准确的提取故障信息;(10)雷达精密测距和电子对抗的军事领域。
3.1 比值校正法(内插法)这种方法利用频率归一化后差值为1的主瓣峰顶附近二条谱线的窗谱函数比值,建立一个以归一化校正频率为变量的方程,解出归一化校正频率,进而进行频率、幅值和相位校正;这种方法适用于已知所加对称窗函数傅立叶变换的理论表达式情况下的离散频谱校正。
校正频率为:fx=(k+△k)fs/N (1)式中,k(k=0,1,2,…,N/2-1)为谱线号,N为分析点数,fs为采样频率。
设窗函数的频谱模函数为f(x),则幅值校正为:A=yk/f(△k) (2)由频谱校正得到谱线校正量后,相位校正量为:△φ=-△kπ (3)当实部为Rk,虚部为Ik时,真实相位角为:θ=tan-1(Ik/Rk)+△φ (4)比值校正法的特点:(1)适用于已知归一化窗函数频谱解析表达式的一种通用离散频谱校正方法;可以精确校正单频率谐波信号离散频谱的频率、幅值和相位,大大提高离散谱分析的精度;(2)从理论和实践上系统地解决了间隔较大(5个频率分辨率以上)的多频率成分的参数(频率、幅值和相位)精确求解的问题;(3)算法简单,计算速度快;(4)不考虑信号中噪声的影响,比值法是一种精确的校正方法,校正后频率、幅值和相位为理论值,但会在数字计算中受到数字截断误差的影响而产生很小的误差;(5)不适用于频率成分过于密集的信号和连续频率成分信号离散频谱分析的校正。
3.2 能量重心校正法该方法是根据对称窗函数离散频谱的能量重心无穷逼近坐标原点或在原点附近的这一特性推导出的一种离散频谱校正方法,是一种适用于加各种对称窗的通用离散频谱校正方法。
以Hanning窗为例,由于其窗旁瓣的功率谱值很小,根据其能量重心的特性,若令X为[-0.5,0.5]范围内,就可以用主瓣内功率谱值较大的几条谱线精确地求得主瓣的中心坐标。
设采样频率为fs,作谱点数为N,主瓣内峰值的谱线号为m,Yi为功率谱第i条谱线值。
x0为主瓣中心,其频率校正公式为: n=0,1,Λ,∞ (5)设能量恢复系数为Kt,则校正后的幅值为: (6)归一化频率的校正量为△x,则有:△x=(x0-mfs/N/(fs/N) (7)结合式(3)、(4)即可求出校正相位。
能量重心校正法的特点:下转第83页(1)适用于任何加对称窗函数频谱的一种通用离散频谱校正方法,可大幅度提高离散频谱的分析精度;(2)与其它校正方法相比,其能对多段平均功率谱直接进行校正;(3)算法简单,计算速度快;(4)负频率成分和间隔较近的多频率成分产生的干涉现象所带来的误差对精度的影响小;(5)校正精度与窗函数有关,加Hanning窗时具有较高的校正精度;(6)校正精度与参与校正的点数有关,点数越多,对单频率成分的校正精度越高,但要求相邻两个谱峰的频率间隔越大;(7)不考虑信号中噪声的影响,能量重心法是一种精度较高的近似校正方法,校正后频率、幅值和相位不是理论值,但误差很小;(8) 不适用于频率成分过于密集的信号和连续频率成分信号离散频谱分析的校正。