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基于Labview的非NI采集设备频率测量法

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够 完成 测试 要 求 。
关键 词 ： 非Ｎ Ｉ 采 集设 备 ， Ｌ ａ ｂ ｖ ｉ ｅ ｗ， 过零 点 测试 ， Ｖ Ｉ 数 据处 理
中图 分类 号 ： Ｔ Ｐ ３ ｌ １ ． １ 文献 标 识码 ： Ａ
Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈｅ Ｌａ ｂ ｖ ｉ ｅ ｗ Ｎｏ ｎ ＮＩ Ａｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｆｒ ｅ ｑ ｕｅ ｎ ｃ ｙ Ｍｅ ａ ｓ ｕｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
３． Ｓ ｔ ： ｉ ｅ Ｉ １ （ ． ｅ帆 （ ｔ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｒ ｍｌ ｏ ｇ ｙ ｔ ｌ Ｅｌ ｅ ｃ ： ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｔ ： ｎ ｔ＆ Ｍ ｅ ｔ ｔ ￣ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｌ ｆ ｒ ａ ｔ 《 ｌ 呵 ．Ｔａ ｉ ｙ ｕ ｎ ａ ０３ ０ ０５、，Ｃｈ ｉ ｎ ａ
ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｗａ ｓ ｎ ｏ ｔ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ．Ｔｗｏ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄｉ ｎ ｇ ｚ ｅ ｒ ｏ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｓ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ａ ｎ ｄ ＶＩ ｄ ａ ｔ ａ
摘 要： 针对 测 试 系统 中使 用 非 美 围 围家仪 器 公 司 （ Ｎ Ｉ ） 生产 的采 集设 备 ， ｌ 大 Ｉ 为 其 底层 硬 件 系统 与 Ｌ ａ ｂ ｖ ｉ ｅ ｗ兼 容
性较 差 ， 造 成测 量信 号 的频 率 等 时间 值不 准 确 的情 况 。提 出两 种解 决 办法 ， 过零 点 测 试 法 和 Ｖ Ｉ 数据处理法， 其 中过 零 点 检测 是基 于 差值 定 理通 过 寻 找零 点 来测 量 频率 ， ｖ Ｉ 数 据处 理 法是 通过 对 Ｖ Ｉ 模块 的研 究来 实 现 其 测量 频 率 的 目 的 。不仅 存 Ｌ ａ ｂ ｖ ｉ ｅ Ｗ平 台上 实现 ＿ ｒ 这 两种 方法 ， 而 且 利用 某 公 司ｌ 牛 产 的型 号为 Ｕ Ｓ Ｂ ７ ６ ６ ０ Ｂ Ｎ的 采 集 卡加 以验证 ， 分 别 对 频率 为 １ Ｋ Ｈ ｚ ， ３ Ｋ Ｈ ｚ ， ５ Ｋ Ｈ ｚ ， ６ Ｋ Ｈ ｚ 的信 号进 行测 量 。测量 结果 表 明 ， 这 两种 方 法所 测 误差 均 在 １ Ｈ ｚ 以内 ， 全部 能
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｎ ｏ ｎ Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ（ ＮＩ ）ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ，
基于 Ｌ ａ ｂ ｖ ｉ ｅ ｗ的非 Ｎ Ｉ 采集设备频率测量法
郝 骞 ， 李 鹏 ， 马慧卿 ， 齐明思
（ １ ． 中北大学国家级 电工电子实验教学示范中心 ， 太原 ０ ３ ０ ０ ５ ｌ ；
２ ． 山西省机电设计研究院， 太原 ０ ３ ０ ０ ０ ９ ； ３ ． 仪器科学与动念测试教育部重点实验室， 太原 ０ ３ ０ ０ ５ １ ）
ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ，ａ ｎｄ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｚ ｅ ｒ ｏ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｓ ｔ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｔ ｏ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒｅ ｆ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｗａ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｅｒ ｒ ｏ ｒ Ｔ ｈｅ ｏ ｒ ｅ ｍ ｂ ｙ ｉｎ ｆ ｄ ｉ ｎ ｇ ｚ ｅ ｒ ｏ， ＶＩ ｄ ａ ｔ ａ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎｇ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ａ ｉ ｍ ｔ ｏ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈｅ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｂｙ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ＶＩ ｍｏ ｄ ｅ １．Ｎｏ ｔ ｏ ｎ ｌ ｙ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｔ ｗｏ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ａ ｒ ｅ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｌａ ｂｖ ｉ ｅ ｗ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ，ｂ ｕ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ
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Ｖｏ ！ ． 挥 控 制
Ｆ ｉ ｒ ｅ Ｃｏ ｎ ｕ － ｏ ｌ＆ Ｃｏ ｍｍ ａ ｎ ｄ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
第３ ８ 卷
第５ 期
Ｍａ ｖ， ２ ０１ ３
２ ０１ ３年 ５月
文章 编号 ： １ ０ ０ ２ — ０ ６ ４ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ １ ６ ７ － ０ ３
２ ． Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ Ｄ ， Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｔ ￣ ｙ ｕ ｎ ａ ０ ３ ０ ０ ０ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；

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免费版LabVIEW数据采集编程指南【中篇】

免费版LabVIEW数据采集编程指南【中篇】

数据采集编程指南中篇模拟I/O与数字I/O 简介本期节目介绍测试测量的接线方式，如何使用NI数据采集板卡及底层的DAQmx VI来完成模拟输入输出以及数字输入输出功能。

在介绍具体的模拟I/O，数字I/O乊前，首先介绍接线方式。

•差分模式：在一个差分测量系统中，仪表放大器的任何一个输入都不是以系统地作为参考的，如图4-2所示，AIGND引脚以及放大器本身是以系统地作为参考的，但两个输入端均不以地作为参考。

这里需要注意的是，当我们使用差分方式时，对于一个输入信号需要使用两个模拟输入通道，于是整个可用通道数就减半了，对于一个16通道的数据采集设备，处于差分模式下的时候，只能采集8路输入信号了，输入信号的配对觃则如图所示， ACH(N)与ACH(N+8) 组成一对差分输入通道。

•图4-3差分输入通道对•参考单端模式(RSE)：一个参考单端测量系统以系统地作为参考，信号源的负端是被连接到AIGND上的，也就是说它是被连到系统地上。

这种连接的方式使得我们在测量时，对于每个信号只需可以测量16此外， 间串扰，如图备。

图4-5 多个AIGND 防止由于输入连线搭接所造成的信号间串扰• 非参考单端模式(NRSE)：NI 的数据采集板卡上还提供了一种不同于RSE 参考单端的模式，我们称它为NRSE ， 非参考单端模式， 在NRSE 模式下，所有的测量同RSE 相类似都参考同一个参考点，但与RSE 模式不同的是 该参考点的电压值可以调整和变化。

如图4-6所示，信号的V S负端被连接到AISENSE图4-7图4-7 AISENSE 引脚图介绍了NI 产品提供的三种不同终端模式后，我们根据不同的信号源来分析一下应该使用哪一种接线方式。

对于接地信号源来说，图4-8中列出了三种模式的优点和缺点。

较好+ 抑制共模电压- 可用通道数减半Differential不推荐- 接地环路引起误差甚至损坏设备RS好+ 保证最大的可用通道数- 无法抑制共模电压图4-8 对于接地信号三种模式的优点和缺点1.差分模式（Differential）：虽然该模式会使可用通道数减半，但是它具有非常好的共模电压和共模噪声抑制能力，是不错的选择。

LABVIEW_2_数据采集与信号处理

LABVIEW_2_数据采集与信号处理





NRSE:NonReference Signal-Ended
测量系统分类 ---伪差分测量

伪差分输入(Pseudodifferential input)：硬件: Multifunction DAQ (MIO)>>S Series>>PCI-6110

在伪差分模式下，信号与输入的正端连接，信号的参考地与输入的负端连接。伪 差分输入减小了信号源与设备的参考地电位(地环流)不同所造成的影响，这提高 了测量的精度。 伪差分信号连接方式减小了噪声，并允许在仪器放大器的共模电压范围内与浮动 信号连接. 伪差分输入与差分输入在减小地环流和噪声方面是非常相似的，不同的方面在于， 差分输入模式下，负端输入是随时间变化的，而在伪差分模式下，负端输入一定 仅仅是一个参考。 描述伪差分的另外一种方式就是，输入仅仅在打破地的环流这个意义上是差分的， 而参考信号(负端输入)不是作为传递信号的，而仅仅是为信号(正端输入)提供一个 直流参考点。


测量系统的选择
连接方式
差分
参考地单端 无参考地单端 √
接地信号
√
浮动信号
√
√ √

单端输入以一个共同点为参考点，这种方式适用于输入信号 为高电平（大于1V）且信号源与采集端之间的距离较短 （通常小于5m）的应用场合。 如果不能满足上述条件，则需要使用差分输入。在差分输入 方式下，每个输入可以有不同的参考点，并且有效地消除了 共模噪声的影响，所以差分输入方式的采集精度较高。

分辨率：12位
采样频率：最高1.25MS/s 模拟输出：2路，12位，1MS/s，输出范围： ±10V 数字I/O：8路 计数器：2路，24位，基准时钟20MHz或100KHz
利用LabVIEW进行图像采集与处理

利用LabVIEW进行图像采集与处理

10.2 利用LabVIEW进行图像采集与处理利用LabVIEW进行图像处理是一个非常重要的应用。

在许多行业中采用图像的采集和识别来进行判断、控制，使操作更加精确，具有可信度、人性化、智能化。

本节将讲解利用LabVIEW进行图像采集和处理的实例。

10.2.1 图像处理介绍图像处理也可以称作视觉处理。

LabVIEW提供了多种图像处理的方法。

其中NI公司的视觉采集软件提供的驱动和函数，既能够从数千种连接到 NI 帧接收器上的不同相机上采集图像，也能够从连接在PC、PXI系统或笔记本计算机上标准端口的IEEE 1394和千兆位以太网视觉相机采集图像。

LabVIEW中的视觉开发模块作为强大的机器视觉处理库，配有各类函数，其中包括：边缘检测、颗粒分析、光学字符识别和验证、一维和二维代码支持、几何与模式匹配、颜色工具。

该模块可与NI公司的所有软件、C++、Microsoft Visual Basic、Microsoft .NET 相互调用，为用户提供了相当便利的操作。

用户可通过视觉开发模块的同步功能，实现与运动或数据采集测量的同步。

NI公司提供的图像处理软件包Vision 8.5.1 Acquisition Software ，是专门为LabVIEW 8.5服务的。

它可以在LabVIEW 8.5中完成各种关于图像处理、视觉运行的控制。

10.2.2 实例内容说明本实例主要完成通过USB摄像头采集图像，并经过一些运算对图像进行数据分析。

在实例中用采集到的图片作样本，让系统认识一个像素，然后开始自动查找图像中的相同像素，查找时还要对图片进行翻转，以全面找到相同的像素，最后再标注出这些点的中心位置和点数。

10.2.3 Vision安装与介绍本例主要通过Vision 8.5.1 Acquisition Software软件包来实现。

Vision 8. 5.1 Acquisition Software软件包是一种专门的图像处理软件，需要单独安装。

频率的测量实验方法与设备选择指南

频率的测量实验方法与设备选择指南

频率的测量实验方法与设备选择指南频率的测量是电子工程中的一个重要环节。

无论是在通信领域、无线电领域还是其他电子设备的研发过程中，频率的准确测量都是至关重要的。

本文将介绍一些常用的频率测量实验方法，并提供一些选择频率测量设备的指南。

一、频率测量实验方法频率测量方法有很多种，下面将介绍其中的几种常用方法：1. 直接计数法：这是一种简单且常用的测量方法。

它通过计数信号周期数来得到频率。

首先需要选择一个计数时间，然后将计数器与待测信号连接。

在计数时间结束后，通过计算周期数和计数时间的比值，即可得到频率的测量结果。

2. 相位比较法：这是一种高精度的测量方法。

它利用信号的相位来进行测量。

具体操作是将待测信号与一个准确的参考信号进行比较，通过比较过程中相位差的变化，可以计算出待测信号的频率。

3. 干涉法：这是一种基于光学原理的测量方法。

它利用干涉现象来进行频率测量。

通常使用的设备是干涉仪，通过观察干涉条纹的变化来计算频率。

4. 快速傅里叶变换法：这种方法适用于对复杂信号进行频谱分析。

它通过对信号进行傅里叶变换，将信号从时域转换到频域，从而得到频率分量的信息。

二、频率测量设备选择指南在选择频率测量设备时，需要考虑以下几个因素：1. 测量范围：根据实际需求确定测量范围。

不同的设备有不同的测量范围，需要根据待测信号的频率确定所需的测量范围。

2. 精度要求：根据实际应用的精度要求选择设备。

精度是决定设备性能好坏的重要指标之一，对于一些要求高精度的应用，选择具有高精度的设备是必要的。

3. 设备类型：根据实验需求选择合适的设备类型。

常见的频率测量设备有频率计、频谱分析仪、干涉仪等。

根据实验的要求，选择最适合的设备类型。

4. 使用便捷性：考虑设备的使用便捷性。

一些设备可能需要复杂的设置和操作，对于初学者来说可能不太友好。

因此，选择操作简单、易于使用的设备会提高工作效率。

总之，频率的测量在电子工程中占据重要地位，选择合适的测量方法和设备对于实验结果的准确性和工作效率至关重要。