虚拟仪器与数据采集(精选)
如何使用LabVIEW进行数据采集和分析
如何使用LabVIEW进行数据采集和分析LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款由美国国家仪器公司（NI）开发的图形化编程环境和开发平台，主要用于测试、测量和控制领域。
LabVIEW具有直观的用户界面、强大的数据采集和分析功能，被广泛应用于工业自动化、科学研究、仪器仪表等领域。
本文将介绍如何使用LabVIEW进行数据采集和分析的基本步骤。
一、实验准备与硬件连接在使用LabVIEW进行数据采集和分析之前，首先需要准备好实验所需的硬件设备，并将其与计算机连接。
LabVIEW支持多种硬件设备，如传感器、仪器和控制器等。
根据实验需要选择相应的硬件设备，并按照其配套说明书将其正确连接至计算机。
二、创建LabVIEW虚拟仪器LabVIEW以虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）的形式进行数据采集和分析。
在LabVIEW中，可以通过图形化编程来创建和配置虚拟仪器。
打开LabVIEW软件后，选择新建一个VI，即可开始创建虚拟仪器。
三、配置数据采集设备在LabVIEW中，需要为数据采集设备进行配置，以便准确地采集实验数据。
通过选择合适的数据采集设备和相应的测量通道，并设置采样率、量程等参数，来实现对实验数据的采集。
LabVIEW提供了丰富的数据采集函数和工具箱，使得配置数据采集设备变得更加简单和便捷。
四、编写数据采集程序使用LabVIEW进行数据采集和分析的核心是编写采集程序。
在LabVIEW中，可以通过拖拽、连接各种图形化函数模块，构建数据采集的整个流程。
可以使用LabVIEW提供的控制结构和数据处理函数，对采集的实验数据进行处理和分析。
LabVIEW还支持自定义VI，可以将经常使用的功能模块封装成VI，以便在其他程序中复用。
五、数据可视化和分析通过编写好的数据采集程序，开始实际进行数据采集。
LabVIEW提供了实时查看和记录实验数据的功能，可以将采集到的数据以曲线图、表格等形式进行显示和保存。
虚拟仪器软件Labview和数据采集
现代经济信息虚拟仪器软件Labview和数据采集武 睿 太原理工大学 山西省国新能源发展集团有限公司摘要：Labview是一个在全球范围内都十分有名的虚拟仪器开发系统。
Labview与Fortran、C语言这类传统的编程语言相较而言，具有编写灵活、简单、易于掌握的优点。
本文将阐述Labview的开发环境，以及结合USB9100ms数据采集卡来对Labview如何采集数据进行介绍。
关键词：虚拟仪器软件；Labview；数据采集中图分类号：TP274.2 文献识别码：A 文章编号：1001-828X(2017)019-0330-02Labview属于基于C语言(图形编辑语言)的实验室虚拟仪器集成环境，由美国国家仪器公司于上世纪研制开发而成，拥有包括数据采集、函数数值运算、输入/输出控制、信号生成、信号处理、图像获取、图像处理、图像传输等等一系列十分强大的功能。
Labview使用的图形语言(各种连线、图形符号、图标等)G语言，与编程利用的传统文本语言相比的话，因为界面都是大家非常熟悉的波形图、旋钮、开关等，因此显得更加的直观友好，属于直觉式的图形程序语言。
如Fortran、C语言等传统编程语言，需要工程人员拥有非常丰富的编程经验，才能将其用于虚拟仪器控制，才能将工程人员拥有的与仪器和应用的知识转变成为计算机上的程序代码，才能形成程序测试。
但是对于Labview而言，并不需要工程人员有太多的编程经验，只需要工程人员用直觉的方式来建立前面板方块图程序和人机界面，编程过程就算完成了。
这样一来，那些并没有太多编程经验的工程师们，就能够把更多的精力投注到实验的测试中，而不是繁重的文字编码。
Labview的执行顺序，是按照方块图间数据的传递来决定的，而不是像传统的编程语言那样，必须要逐行地执行，因此工程人员能够利用Labview设计出多个程序可以同时执行的流程图。
一、Labview的开发环境Labview的开发环境可以分为图标/连接端口、框图程序和前面板三个部分。
实验四：数据采集虚拟仪器设计
实验四：数据采集虚拟仪器设计电气工程学院测控技术与仪器1201班麻豪杰201223030106一、实验目的1、练习labVIEW的编程能力。
2、熟练掌握DAQ的使用方法，理解数据采集功能。
二、实验内容：设计一个基于labVIEW的数据采集的虚拟仪器，本实验设计基于Labview 的温度控制器。
三、实验环境：labVIEW8.6、NI-DAQmx14.0、计算机四、实验步骤：1、前面板的设计启动LabVIEW8.6后，在启动界面上选择新建VI，创建一个新VI，然后按下面的步骤进行设计。
（1）在控件选板的【经典】→【经典数值】面板上选择“温度计”控件，放置到前面版设计窗口的合适位置。
（2）在控制选板的【经典】→【经典波形】子选板中选择【波形图】控件，放置到前面板设计窗口的合适位置。
（3）在控制选板的【经典】→【经典Ｉ／Ｏ】子选板中选择两个【波形】控件，放置到前面板设计窗口的合适位置。
然后，用鼠标右键单击该控件，在弹出的快捷菜单中外观选项中“标签”选择可见，分别为“通道一波形数据”、“通道二波形数据”。
（4）在控制选板的【经典】→【经典布尔】子选板中选择“圆形按钮”控件，放置到前面板设计窗口的合适位置。
然后，用鼠标右键单击该控件，在弹出的快捷菜单中，标签改为“滤波开关”。
（5）在控件选板的【新式】→【修饰】子选板中选择“标签”控件，放置到前面板设计窗口的合适位置，并输入文本“基于LABVIEW数据采集卡的多通道数据采集系统”。
（6）在控件选板的【新式】→【修饰】子选板中选择“平面凹框”控件，放置到前面板设计窗口的合适位置，并设置合适的大小。
完成以上6个步骤后的虚拟数据采集系统的前面版如图所示。
图1数据采集前面板2、程序框图的设计（1）首先要创建一个DAQ助手，在流程图设计窗口中打开【函数】模块,执行【函数】→【express】→【DAQ助手】调入DAQ后，用右键单击调入的“DAQ 助手”，选择【属性】选项，就会出现如图2所示。
虚拟仪器软件LabVIEW与数据采集
ａｃｑｕｓｎｓｏｎ
ＬａｂⅥＥｗ
ａｎｄ ｇｉＶｅ ｓｏｍｅ ｅｘａｍｐｌｅｓ．Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｍｕｓｔｒａｔｅｓ ｔｈａｔ
ＬａｂＶＩＥＷ
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ｄａｔａ ａ。ｑｕｓｌｔｌｏｎ’ｍｅａｓｕｒｅ，ｅｔｃ．，ｊｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅｉｒ ｐｒｏｇｒａｍｍｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
得自动化测试与电子测量仪器这个技术领域发生了革命性的
ｖＩＥｗ编程无需具备太多绾程经验，因为ＬａｂⅥＥｗ使用的
都是测试工程师们熟悉的术语和图标，如各种旋钮、开关、波
形图等，界面非常直观形象．因此ＬａｂＶＩＥｗ对于没有丰富编
变化．尤其是近年来美国国家仪器公司的创新产品～图形化
程经验的测试工程师们来说无疑是个极好的选择．
Ｍ㈣ｌ，Ｎａｄ。呻１
ｍｔａ舢ｑｕｓｉｔｉ叩髓ｓｌｃｓ Ｍａｎ砌，Ｎａｄ。Ⅱｄ
Ｉｎｓ打ｕｍｅｎｔｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，１ ９９６
ＶＩＲＴＵＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ
ＳＯＦＴＷＡＲＥ—ＬＡＢＶｆＥＷ
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ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏＩｏ—
ｖＩＥｗ程序与本地或远程数据库相连）等．这些特性为Ｌａｂ— ｖ砸ｗ环境下应用程序的开发提供丁方便．
LabVIEW编程及虚拟仪器设计(第七讲：数据采集(下))
清除任务
（1）显式转换举例：在“读取”采 样数据前，明确地执行“开始任 务”；且在“清除任务”前，明确 地执行“结束任务”。
（2）隐式转换举例：在“读取”函数执 行前，自动执行“开始任务”；在“清除 任务”执行前，自动执行“结束任务”。
三、数据采集程序（VI）示例
1. 模拟输入
(a) 采集5V的直流电压（电平），并由表盘式显示器显示
打开开关 调节为5V
(b) 对(a)例，改用DAQ助手建立程序（VI）
建立该程序(VI)的步骤： a) 经 “函数选板->测量I/O->DAQmx-数据采集”途径向框图面板添
加并启动“DAQ 助手” Express VI，在其打开的“新建Express 任务” 对话框里，选择“采集信号”->“模拟输入”->“电压” ；再选择模入物理通道ai0，并将“信号输入范围”设置为 0~10V，在“采集模式”中选择“1 采样 (按要求——表示立即 采集数据)” 。 b) 关闭DAQ 助手新建任务对话框后可看到，在该Express VI图标 下方多出了“数据”输出端子，将该输出端子连至“仪表”控到表盘式显示器路径：“控件”选板 ->“新式”“数值” “仪表”
任务/通道输入 读取
DAQmx任务名 控件
该程序（VI）建立的步骤：
a) 将需测的直流电压经差分模式接至实验箱的模拟输入0号与8号通道之间； b) 用MAX建立此采集测量任务：我的系统\数据邻居\NI-DAQmx任务，右击
3.在本实验室环境下，建立一个实际数据采集任务，包含要 确认一个或多个虚拟通道；且除每个虚拟通道的属性设置 以外，该任务涉及的参数还包含这些虚拟通道共用的采样 和触发模式等属性参数的配置（可选用默认，也可调整）。 虚拟通道：一个由测量采集任务名称、采集硬件物理 通道、模拟信号输入接线方式、测量或发生的信号类型、 换算（缩放比例）等虚拟仪器通过数据采集卡实现测量数 据采集所需要配置的属性的集合。
虚拟仪器开发与应用教程 第2章 数据采集基本概念
模拟频域信号
模拟频域波形信号在传递信息方面类似于时域信号，信号也随时间变化。 然而，从频域信号提取信息是基于信号的频率成分，而非随时间变化的 信号波形。
DAQ系统在采集模拟频域信号时应满足下列指标： 宽带——以高速率采样信号。可以测量到的最大信号频率必须小于采 样频率的一半 精确的采样时钟——在精确的时间间隔内采样信号（要求硬件定时） 触发——在精确的时刻启动测量 分析功能——将时域信息转换为频域信息
模拟直流信号
模拟直流信号是一种静态或缓慢变化的模拟信号。如温湿度、电池电 压、压力和静态负载等。最重要的特征是通过特定时刻信号的电平或 幅度传递有用信息。
DAQ系统在采集模拟DC信号时应满足下列指标： 高精度/分辨率——精确测量电平信号 低带宽——以低速率采样信号（软件定时即可满足）
模拟时域信号
模拟时域波形信号通过随时间变化的信号电平传递有用信息。当测量波形 信号时，人仧对波形的形状特征感兴趣，如斜率、位置和波峰等。时域信 号多种多样，其共同点是波形的形状（电平不时间）是人仧感兴趣的主要 特征。
DAQ系统在采集模拟时域信号时应满足下列指标： 宽带——以高速率采样信号 精确的采样时钟——在精确的时间间隔内采样信号（要求硬件定时） 触发——在精确的时刻启动测量
例如：测量温度，可以将温度传感器（通常要通过信号调理装置，取决于传感器类型） 连接到DAQ设备的模拟输入通道，然后使用计算机上的虚拟仦器程序读取设备上的相应 通道数据，在屏幕上显示温度，将其记录到数据文件，并按照需要分析数据。
02 信 号 的 类 型
信号分类
在迚行测量乊前，为了使信号调理硬件能调理信号，或让DAQ设 备 直接测量，首先必须将物理量转化为电信号，如电压或电流。 在物理量转换为电信号形式后，就可以迚行测量，并提取如下相 关 信息：状态、速率、电平、形状、频率成分。
虚拟仪器技术_7 (数据采集)
一、数据采集基础
3．参数设置 用鼠标右击PCI-6024E列表项，在快捷菜单 中选择属性选项，弹出PCI-6024E的设置窗口。 设置项目有五项：System、AI、AO、Accessory、 OPC。下面以PCI-6024E型数据采集卡为例说明 各项参数的设置方法。
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一、数据采集基础
PCI-6024E设置软件的用户界面——System设置项
2) A/D转换部分
① 采样速率：指在单位时间内数据采集卡对模拟信号的采 集次数，是数据采集卡的重要技术指标。由采样定理， 为了使采样后输出的离散时间序列信号能无失真地复现 原输入信号，必须使采样频率fs至少为输入信号最高有效 频率fmax的两倍，否则会出现频率混淆误差。实际系统中， 为了保证数据采样精度，一般有下列关系：
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一、数据采集基础
3）D/A转换部分 ① 分辨率：指当输入数字发生单位数码变化即1 LSB时，所对应输出模拟量的变化量。通常用D/A 转换器的转换位数b表示。 ②标称满量程：指相当于数字量标称值的模拟输出 量。 ③ 建立时间：指数字量变化后，输出模拟量稳定到 相应数值范围内(LSB/2)所经历的时间。
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一、数据采集基础
在 LabVIEW 平台，用软件驱动 I/O 接口数据 采集卡，实现数据采集分以下两种情况：
LabVIEW支持的数据采集卡，如NI公司自行生产 的各类数据采集卡，可利用LabVIEW自带的驱动 函数驱动。设计者只需正确设置输入参数就可实 现数据采集的任务，而不需编写代码程序。 LabVIEW不支持的数据采集卡，可利用LabVIEW 的代码嵌入功能 (CIN 模块 ) 来实现采集卡的软件 驱动。
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一、数据采集基础
虚拟仪器数据采集
5.2.1 数据采集卡类型及选用
• 选用数据采集卡的基本原则： （1）数据分辨率和精度； （2）最高采样速度； （3）通道数； （4）数据总线接口类型； （5）是否有隔离； （6）支持的软件驱动程序及其软件平台。
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5.2.2 典型数据采集卡产品介绍
基于USB总线的数据采集 卡
（3）2路模拟输出通道，16位分辨率，更新速率2.8MS/s； （4）24路数字I/O通道(10MHz速率)； （5）2个32位计数器/定时器； （6）6个DMA通道可提高数据吞吐量； （7）触发方式：模拟和数字触发。
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PCI-6251的实际连接图
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2. NI myDAQ数据采集设备
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5.1.1 数据采集系统的含义
• 在科研、生产和日常生活中，模拟量（如温度、压力、 流量、速度、位移等）的测量和控制是经常地。数据采 集（Data Acquisition，DAQ），就是将被测对象的各种 参量（物理量、化学量、生物量等）通过各种传感器作 适当转换后，再经信号调理、采样、量化、编码、传输 等步骤送到计算机进行数据处理或记录的过程。用于数 据采集的成套设备称为数据采集系统（Data Acquisition System，DAS）。
NI-DAQmx 19.5驱动软件安装界面 Page 19
MAX运行界面
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MAX的目录
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MAX测试面板
Page 22
MAX的数据采集过程
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5.4 数据采集编程实例
• 数据采集是虚拟仪器获取信息的必不可少的基本 功能，DAQmx软件是LabVIEW的核心，使用 LabVIEW，必须要掌握如何使用DAQmx。本节 在介绍NI-DAQmx的基础上，介绍DAQ助手的使 用和DAQmx编程实例。
虚拟仪器软件LabVIEW与数据采集
集成了与Ｇｍ、Ⅵ（Ｉ、Ｒｓ一２３２、Ｒｓ一４８５和内插式数据采集卡
等硬件的通讯．Ｌ“ｖＩＥｗ还具有内置程序库，提供了大量的 连接机倒，通过ＤＬＬｓ、共享库、ＯＬＥ等途径实现与外部程序 代码或软件系统的连接．
使用ＬａｂｖＩＥｗ开发环境，用户可以创建３２位的编译程 序，从而为常规的数据采集、测试等任务提供了更快的执行速 度．ＬａｂｖＩＥｗ是真正的编译器，用户可以创建独立的可执行 程序，能够脱离开发环境而单独运行．
８ｙ８ｔｅｍ３ ｏｆ ｄａｔａ ａ。ｑｕｓｌｔｌｏｎ’ｍｅａｓｕｒｅ，ｅｔｃ．，ｊｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅｉｒ ｐｒｏｇｒａｍｍｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ⅵｒｔｕａ【ｍ８ｔｒｕｍｅｎｔ；ＬａｂＶｌＥＷ；Ｄａｔａ Ａｃｑｕｓｍｏｎ（ＤＡＱ）
万方数据
虚拟仪器软件LabVIEW与数据采集
种不同的操作系统平台．ＬａｂＶＩＥｗ也拥有大量由Ｎｌ公司或 第三方公司提供的、非常实用的支持软件：如，Ａｐｐ｝·ｃａｔｌｏＩｌ Ｂｕｉｌｄｅｒ（用于产生可执行文件）、ｓＱＬ Ｔｏｏｌｋｌｔ（用于将Ｌａｂ— ｖＩＥｗ程序与本地或远程数据库相连）等．这些特性为Ｌａｂ— ｖ砸ｗ环境下应用程序的开发提供丁方便．
术．井给出了数据采集应用宾倒．应用表明，ＬａｂｖＩＥｗ用于常规的数据采集、洲试、测量等任务，可以减少系统的开发
时间，两时也提高了嫡程兢率．
关键词：虚拟仪器；ＬａｂⅥＥｗＩ数据采集
分粪号：ＴＰ２７４
文棘标识码：Ａ
ｌ引言
现代电子技术和计算机技术的迅猛发展和普及应用，使 得自动化测试与电子测量仪器这个技术领域发生了革命性的 变化．尤其是近年来美国国家仪器公司的创新产品～图形化 编程环境ＬａｂⅥＥｗ的出现，使得”虚拟仪器”的思想为工业 界所接收．”软件就是仪器”最本硪地刻画了虚拟仪器的特征， 它更多地强调了软件在仪器设计中的作用．
基于虚拟仪器的可见光谱数据采集与处理
基于虚拟仪器的可见光谱数据采集与处理1 引言在现代节能照明中，可见光谱测量是研究光源性能的重要手段，但大多数测量仪表功能固定且较为单一，不能根据测量对象及测试要求的多样性进行灵活的调整和变更，由此带来了使用中的诸多不便。
而利用虚拟仪器技术的优势就可较好的解决这一问题。
虚拟仪器是基于计算机的仪器，它通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融为一体，从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起，大大缩减了仪器硬件的成本和体积，尤其是便于软件的修改，以实现测试功能的扩展。
本文利用目前国际上唯一的编译型图形化编程语言LabVIEW[1]，设计了一个基于虚拟仪器技术的光谱采集与处理系统，功能较强，操作简便。
2 测量系统设计 2.1 系统构成本系统主要由光源、光栅分光系统、CCD 光电探测器、数据采集卡、LabVIEW 软件平台构成。
CCD 器件具有卓越的光电响应量子效率、灵敏度高、噪声低、读出快、动态范围大以及对光的频率响应范围宽等优点[2]，使它成为光谱检测的理想探测器。
并且，由于它能够进行多通道并行探测，进而同时探测多条谱线，所以在光电检测领域得到广泛了的应用[3]。
实验中，采用TCD2252 型CCD 接收光谱，通过PCI-6251 采集经CCD 转化得到的电信号并将数据送入计算机，用LabVIEW 编写程序，实现光谱采集、分析、显示、存储等功能。
系统组成见图1。
500)this.style.width=500;”border=“0” />TCD2252 是像元数为2700 的高灵敏彩色线阵CCD，采用高灵敏度和低暗电流的PN 结作为光敏单元，内部设有彩色滤光片，信号分红、绿、蓝三路输出，RGB 三阵列灵敏度典型值分别为7.0V/lx.s、9.1sV/lx.s、3.2V/lx.s，其传输效率大于92%，光谱响应范围宽，在可见光波长范围内具有良好的光谱响应特。