Labview温度测量及数据采集
基于labview的温度测量
1.系统设计1.1 系统总体设计方案设计框图如下所示:图1 系统总体设计框图1.2 单元电路方案的论证与选择硬件电路的设计是整个实验的关键部分,我们在设计中主要考虑了这几个方面:电路简单易懂,较好的表达物理思想;可行性好,操作方便。
在设计过程中有的电路有多种备选方案,我们综合各种因素做出了如下选择。
1.2.1 温度信号采集电路的论证与选择方案:本系统中我们采用MF58型高精度负温度系数热敏电阻器及其外围电路,组成温度信号采集电路。
相比较方案一,方案二后续电路较复杂,且需进行温度标定,但由于此方案能够较好的表达物理思想,通过实验标定温度,可以使我们更好的理解模拟信号与数字信号的转化,故我们采用了此方案。
MF58型高精度负温度系数热敏电阻器有许多优点:稳定性好,可靠性高;阻值范围宽:0.1-1000K ;阻值精度高;由于玻璃封装,可在高温和高温等恶劣环境下使用;体积小、重量轻、结构坚固,便于自动化安装〔在印制线路板上〕;热感应速度快、灵敏度高。
故我们采用此温敏元件。
1.2.2 温度控制接口电路的论证与选择我们采用频压转化电路将频率信号转化成电压信号,进而控制加热与降温电路工作。
选用集成式频率/电压转换器LM2907,配以外加电路,能将经PC机处理后输出的频率信号转换为直流电压信号,电压信号控制继电器〔相当于开关〕工作从而使电路联通,电风扇或加热丝工作。
在一定范围内,LM2907的频率和电压转换可成线性关系,可以实现电热丝加热功率和风扇转速的连续可调。
由于技术原因,我们未能实现这项功能,预留此项功能,可以作为功能扩展。
1.2.3 加热与降温电路的论证与选择由数据选择器与两片LM2907〔后接功率放大电路〕分别连接加热和降温电路,实现加热功率与风扇转速的连续可调,如所述。
原理图如下:图2 加热功率与风扇转速的连续可调电路原理图1.3 软件设计 主程序流程图频压转换电路 LM2907 频压转换电路 LM2907数据选择器功率放大电路 功率放大电路升温电路降温电路计 算 机图3 主程序流程图 PID算法PID算法是本程序中的核心部分。
基于labView的温度采集系统设计
基于LabVIEW的温度采集系统设计摘要:设计了基于LabV IEW的温度采集系统。
它利用DS18B20数字温度传感器和STC公司生产的STC89C52单片机采集被测环境温度,将测得的数据经串口传给计算机。
计算机利用LabV IEW的V ISA读取串口数据并进行处理和显示,实现基于V ISA的串口温度采集。
关键词:温度传感器;单片机;LabV IEW;温度采集1引言虚拟仪器(Virtual Instrument)是基于计算机的软硬件测试平台,它可代替传统的测量仪器。
LabVIEW是由美国国家仪器公司(National Instruments Co.)推出的、主要面向计算机测控领域的虚拟仪器软件开发平台,是一种基于图形开发、调试和运行的集成化环境[1]。
利用LabVIEW设计的数据采集系统,可模拟采集各种信号,但是配备NI公司的数据采集板卡比较贵,因此,可以选择单片机小系统作为前端数据采集系统,进行采集数据,然后通过RS-232串口通讯将数据送给计算机,在LabVIEW 开发平台下,对数据进行各种处理、分析并对信号进行存储、显示和打印,从而实现了一种在LabVIEW环境下的单片机数据采集系统。
2 温度采集系统设计本系统采用STC公司生产STC89C52单片机作为温度数据采集和传输的主控芯片,温度传感器采用单总线方式的集成数字温度传感器DS18B20。
采集得到的数据利用单片机经串口通信的方式传输至计算机的串口。
计算机上位机软件采用数据处理能力超强的LabV IEW软件编写,利用其所带的V ISA驱动进行串口的数据采集和处理,实现了基于V ISA的串口温度采集。
2.1温度采集系统的硬件设计本系统以AT89C51为中央处理单元,利用DS18B20数字温度传感器对温度信号进行采集,采集到的信号被送到AT89C51中, 将采集到的温度值在LCD上显示并通过串口发送到上位机,其原理图如1所示(见附录1)。
2.1.1 中央处理单元——STC89C51本设计选用的中央处理单元是STC89C52单片机,STC89C52是一种带8K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Eras-able Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。
LabVIEW数据采集教程
L a b V I E W数据采集教程-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1信号输入(数据采集)信号输入部分可以借助DAQ助手来实现,也可以使用DAQ通道来实现。
在NI-DAQmx中,任务是包括一条或多条通道以及定时、触发等属性的集合。
从概念上来说,任务就是要进行的测量或生成。
例如,测量 DAQ设备一条或多条通道的温度就是一个任务。
在创建DAQ任务前,我们首先得初始化设备。
初始化设备要用到Mesurement&Automention Explorer(如图所示为它的启动界面)。
按照下述步骤初始化设备。
图1.打开Mesurement&Automention Explorer。
2.在“配置”栏-“设备与接口”上单击鼠标右键,选择“新建…”,会出现如图所示界面:图由于没有硬件,这里用仿真设备,这里我们就选择“NI-DAQ仿真设备”,点“完成”后会出现如图界面。
图3.点击“E系列DAQ”前面的“+”,展开栏目后如图所示:图这里我们选择“NI PCI-6071E”,点击“确定”后出现下图所示界面。
很容易发现,界面左边“配置”-“NI-DAQ设备”下多了一个“NI PCI-6071E”,单击它,右边的界面中出现它的配置参数,如图所示。
图经过以上步骤的设置,设备设备初始化完毕。
接下来我们就可以创建NI-DAQmx任务了。
3.3.1.1创建NI-DAQmx任务按照下列步骤,可以创建并配置一个从 DAQ设备读取电压的任务。
方案1:利用DAQ助手1. 打开一个新建的空白 VI。
2. 在程序框图中,打开函数选板并选择 Express» 输入,显示输入选板。
3. 选择输入选板上的“DAQ助手” Express VI,如左图所示。
将该Express VI放置到程序框图上。
打开 DAQ助手,显示新建 Express任务对话框。
4. 单击采集信号» 模拟输入,显示模拟输入选项。
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。
基于LabVIEW的四通道温度数据采集系统的设计概要
摘要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地融合在一起,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。
本设计是基于LabVIEW 2010开发平台而简单模拟设计的一个四通道数据采集系统,其中下位机是采用单片机模拟产生实时温度数据,上位机系统则具有数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理、报警系统、数据记录查看等功能,实现了四通道温度数据采集的目的。
本文首先概述了虚拟仪器技术,LabVIEW开发平台,然后简单那介绍了数据采集的相关理论,最后具体讲解了本设计的各个模块在LabVIEW 上是如何实现的。
关键字:虚拟仪器;数据采集;LabVIEWAbstractVirtual instrument(VI) combines computer science, bus technology, software engineering with measurement instrumentation technology, making use of the computer powerful digital processing ability realize most of the functions of the instrument, breaking the traditional instrument, forming the framework of a new instrument model.This design is based on LabVIEW 2010 development platform and simple simulation design of a four channel data acquisition system, including lower machine is produced by single chip microcomputer simulation real-time temperature data, PC system has data collection, data collection and real-time display, storage and management, alarm system, data record check, and other functions, realize the four channel temperature data collection purpose.This paper first summarizes the virtual instrument technology, LabVIEW development platform, and then simple that introduces the data acquisition of relevant theory, and finally to explain in detail the design of each module in LabVIEW on how it is done.Key words: Virtual Instrument; Data acquisition;LabVIEW目录摘要....................................................................................................................... - 1 -Abstract ..................................................................................................................... - 2 -目录................................................................................................................... - 3 -第一章绪论........................................................................................................... - 5 -1.1 引言......................................................................................................... - 5 -1.2 数据采集的意义和任务......................................................................... - 5 -1.3 虚拟仪器在数据采集中的应用价值..................................................... - 5 -1.4 本设计所做的工作................................................................................. - 6 -第二章设计原理................................................................................................... - 6 -2.1 数据产生................................................................................................. - 6 -2.2 串口接收................................................................................................. - 7 -2.3 分通道显示............................................................................................. - 8 -2.3.1 数据分离..................................................................................... - 8 -2.3.2 门限设置..................................................................................... - 8 -2.3.3 波形显示..................................................................................... - 9 -2.4 华氏转换................................................................................................. - 9 -2.5 报警系统............................................................................................... - 10 -2.6 数据文件存储....................................................................................... - 10 -2.6.1 建立头文件............................................................................... - 10 -2.6.2 数据TXT存储........................................................................... - 11 -2.7 记录数据读取....................................................................................... - 11 -2.8 面板设计............................................................................................... - 12 -第三章程序的调试............................................................................................. - 12 -3.1 调试结果............................................................................................... - 13 -3.1.1 波形显示................................................................................... - 13 -3.1.2 缓冲区字符串........................................................................... - 13 -3.1.3 数据存储文件........................................................................... - 13 -3.1.4 报警........................................................................................... - 14 -3.1.5 华氏转换................................................................................... - 14 -3.1.6 波形回显................................................................................... - 14 -3.2 调试问题与解决方案........................................................................... - 15 -3.2.1 字符串缓冲区........................................................................... - 15 -3.2.2文件存储................................................................................... - 15 -3.2.3 华氏转换................................................................................... - 15 -3.2.4 波形回显................................................................................... - 16 -3.3 调试心得和建议................................................................................... - 16 -第四章总结......................................................................................................... - 17 -参考文献................................................................................................................. - 18 -附录(一)单片机程序代码.................................................... 错误!未定义书签。
使用LabVIEW进行温度控制实现精确的温度调节和监测
使用LabVIEW进行温度控制实现精确的温度调节和监测在科学研究、实验室操作、工业生产等领域中,温度控制是一项至关重要的任务。
为了实现对温度的精确调节和监测,使用LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)这一基于图形化编程的软件平台,可以提供便捷、灵活和高效的解决方案。
LabVIEW是一种由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的工具软件,它允许用户通过可视化编程来创建控制、测量和测试系统。
借助LabVIEW,用户可以通过拖拽和连接不同的函数块来构建程序,而不需要编写传统的文本代码。
在温度控制的实例中,LabVIEW可以与温度传感器和执行器等硬件设备进行连接,实时获取温度数据并控制传热系统以实现温度调节。
下面将分为三个部分介绍具体的温度控制实现。
1. 温度检测在LabVIEW中,可以通过连接温度传感器,如热电偶或热敏电阻,来实现温度的准确监测。
使用LabVIEW提供的虚拟仪器(Virtual Instrument)和相应的函数模块,用户可以读取传感器输出的模拟信号,将其转换为数字信号,并进行数据处理和显示。
首先,在LabVIEW的开发界面中,用户可以选择合适的传感器接口并建立连接。
然后,通过LabVIEW提供的模块化函数,用户可以设置采样率、传感器类型、数据格式等参数。
接着,用户可以添加数据处理的模块,如滤波器、数据平均等,以提高温度数据的可靠性和抗干扰能力。
最后,利用LabVIEW的图形化界面设计功能,用户可以自定义数据显示的格式,如实时曲线图、数字显示等,便于用户直观地观察和分析温度变化。
2. 温度控制除了温度检测,LabVIEW还可以实现温度的精确调节。
用户可以通过与执行器(如电热器或制冷机)的连接,实时接收温度数据,并根据设定的目标温度进行反馈控制。
在LabVIEW中,用户可以设置温度控制的参数,如比例、积分和微分系数,以及控制周期。
基于LabVIEW的数据采集系统的实现
基于LabVIEW的数据采集系统的实现一、本文概述随着科技的飞速发展,数据采集系统在众多领域如工业自动化、环境监测、医疗设备、科研实验等中发挥着越来越重要的作用。
数据采集系统的主要任务是从各种传感器或设备中收集数据,然后对这些数据进行处理、分析和存储,以供后续使用。
为了实现这些功能,需要一个高效、稳定、易于使用的数据采集软件平台。
LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)作为一种由美国国家仪器(National Instruments,简称NI)公司开发的图形化编程语言,以其直观易用的界面和强大的数据处理能力,在数据采集领域得到了广泛应用。
本文旨在介绍基于LabVIEW的数据采集系统的设计与实现。
文章将首先介绍LabVIEW的基本概念和特点,然后详细阐述数据采集系统的整体架构、硬件组成和软件设计。
在硬件组成部分,将介绍传感器的选择与连接、数据采集卡的功能与配置等;在软件设计部分,将详细介绍如何利用LabVIEW实现数据采集、数据处理、数据存储以及用户界面设计等。
文章还将讨论系统的性能测试与优化,以及在实际应用中的案例分析。
通过本文的阅读,读者可以对基于LabVIEW的数据采集系统的实现有一个全面而深入的了解,从而为相关领域的研发和应用提供有益的参考。
二、LabVIEW概述LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是由美国国家仪器(National Instruments,简称NI)公司开发的一款图形化编程语言,它采用了图形化的代码块,以数据流编程方式实现各种功能的开发。
相较于传统的文本编程语言,如C、C++或Python等,LabVIEW提供了更加直观、易于理解和学习的编程环境,特别适合于工程师和科学家进行数据采集、仪器控制、自动化测试以及数据分析等应用。
精品基于LabVIEW的温度采集系统报告-定
汕头大学工学院二级项目报告项目题目:基于labview的温度采集系统指导教师:庄哲民系别:电子工程系专业:电子信息工程完成时间: 2011年8月1日至 9月10日成绩:评阅人:庄哲民摘要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USB5935数据采集卡,运用虚拟仪器及其相关技术于温度采集系统的设计。
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。
本文首先概述了测控技术和虚拟仪器技术,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中用到的技术,最后一章给出了本设计的前面板图。
关键字:虚拟仪器;数据采集;LabVIEW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。
20世纪70年代以来,计算机、微电子等技术迅猛发展,在其推动下,测控仪器与技术不断进步,相继诞生了智能仪器、PC仪器、VXI仪器、虚拟仪器及互换性虚拟仪器等微机化仪器及其自动测控系统,计算机与现代化仪器设备间的界限日渐模糊,测控领域和范围不断拓宽[1]。
近年来,以计算机为中心、以网络为核心的网络化测控技术与网络化测控系统得到越来越多的应用,尤其是在航空航天等国防科技领域。
网络化的测控系统大体上由两部分组成:测控终端与传输介质,随着个人计算机的高速发展,测控终端的位置越来越多的被个人计算机所占据,其中,软件系统是计算机系统的核心,甚至是整个测控系统的灵魂,应用于测控领域的软件系统称为监控软件。
传输介质组成的通信网络主要完成数据的通信与采集,这种数据采集系统是整个测控系统的主体,是完成测控任务的主力。
利用LabVIEW开发虚拟温度测试系统
利用LabVIEW开发虚拟温度测试系统LabVIEW是一种程序开发环境,由美国国家仪器(NI)公司研制开发的,类似于C和BASIC开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显着区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图的形式。
温度是机械工业生产和科学研究实验中的一个非常重要的参数,许多系统的工作都是在一定的温度范围内进行的,需要测量温度和控制温度的场合及其广泛。
1 虚拟仪器技术与LabVIEW简介虚拟仪器(virtual instrument)是基于计算机的仪器。
计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。
粗略地说这种结合有两种方式,一种是将计算机装入仪器,其典型的例子就是所谓智能化的仪器。
随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小,这类仪器功能也越来越强大,目前已经出现含嵌入式系统的仪器。
另一种方式是将仪器装入计算机。
以通用的计算机硬件及操作系统为依托,实现各种仪器功能。
虚拟仪器主要是指这种方式。
上面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。
虚拟技术、计算机通信技术与网络技术是信息技术的三大核心技术,其中虚拟仪器是虚拟技术的一个重要组成部分。
在虚拟仪器系统中,用灵活、强大的计算机软件代替传统仪器的某些硬件,用人的智力资源代替许多物质资源,特别是在系统中应用计算机直接参与测试信号的产生和测量特征的解析,使仪器中的一些硬件甚至整件仪器从系统中“消失”,而由计算机的软硬件资源来完成它们的功能。
LabVlEW是美国NI公司推出的一种基于G语言的虚拟仪器软件开发工具,是目前国际上应用最广泛的虚拟仪器软件平台之一,主要应用于仪器控制、数据采集、数据显示等领域,可应用于Windows、Macintosh、UNIX等多种操作系统平台。
设计者可以像搭积木一样,轻松组建测量系统,构造自己的仪器面板,而无需进行任何烦琐的计算机代码的编写。
使用LabVIEW进行温湿度控制实现精确的温湿度调节和监测
使用LabVIEW进行温湿度控制实现精确的温湿度调节和监测LabVIEW是一种由国家仪器公司(National Instruments)推出的图形化编程环境,专门用于实时测量、控制和数据采集等应用。
在工程和科学领域,它被广泛应用于各种自动化系统中。
本文将介绍如何使用LabVIEW进行温湿度控制,以实现精确的温湿度调节和监测。
一、实验设备概述我们实验所需的设备如下:1. 温湿度传感器:用于实时监测环境的温度和湿度。
2. 加热器和制冷器:通过加热器和制冷器对环境进行温度调节。
3. 湿度调节器:调节环境中的湿度水平。
4. 控制器:使用LabVIEW进行温湿度控制的主要设备。
二、LabVIEW软件的安装和配置首先,下载并安装LabVIEW软件。
安装完成后,打开软件并进行配置。
配置过程中,需要选择适合使用的设备和传感器,并将其与LabVIEW软件连接。
三、创建温湿度控制程序1. 打开LabVIEW软件,创建一个新的VI(Virtual Instrument)。
2. 在Block Diagram窗口中,从Functions面板上拖拽控制模块到主程序中。
3. 连接温湿度传感器和控制模块,确保数据传输的准确性。
4. 使用LabVIEW的控件和指示器,设计一个用户界面,用于实时显示环境的温度和湿度,并设置温湿度调节的参数。
5. 在Block Diagram中,使用条件或循环结构来编写温湿度控制的逻辑。
根据传感器的数据和用户设置的参数,判断是否需要调节温湿度,可以使用PID(Proportional-Integral-Derivative)算法来实现精确的温湿度调节。
6. 添加记录和报警功能,当温湿度超出设定的范围时,及时发出警报并记录异常数据。
7. 调试程序,确保温湿度控制的准确性。
可以通过模拟环境中的温湿度变化来进行测试,并检查控制器的输出是否符合要求。
四、温湿度控制实验在实验中,我们使用上述搭建的LabVIEW程序对环境的温湿度进行控制和监测。
LabVIEW与数据采集
温度计程序的图标和连接器
LabVIEW的特点
强大功能归因于它的层次化结构,用户可 以把创建的VI程序当作子程序调用,然后 再把这个程序作为另一个程序的子程序来 调用,以创建更为复杂的 LabVIEW 程序, 而这种调用的层次是没有限制的,因此可 以充分发挥个人的开发潜能。 LabVIEW 这种创建和调用子程序的方法, 使创建的程序结构模块化,更易于调试、 理解和维护。
温度计的前面板
框图程序
每一个程序前面板都有相应的框图程序与 之对应。框图程序用图形编程语言编写, 可以把它理解成传统程序的源代码。框图 中的部件可以看成程序节点,如循环控制、 事件控制和算术功能等。这些部件都用连 线连接,以定义框图内的数据流动方向。
温度计的框图程序
图标/连接器
图标/接口器件可以让用户把VI程序变成 一个对象(VI子程序),然后在其他程序 中像子程序一样地调用它。图标表示在其 他程序中被调用的子程序,而接线端口则 表示图标的输入/输出口,就像子程序的 参数端口对应着VI程序前面板控件和指示 器的数值。
图框被用来实现结构化程序控制命令, 连线代表程序执行过程中的数据流,定义了框图内 的数据流动方向。
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温度计显示框图程序
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图标/连接器
图标/连接器是子VI被其它VI调用的接口。
图标是子VI在其他程序框图中被调用的节点 表现形式; 连接器则表示节点数据的输入/输出口,就 像函数的参数。用户必须指定连接器端口与 前面板的控制和显示一一对应。 连接器一般情况下隐含不显示,除非用户选 择打开观察它。
前面板
后面板
使用LabVIEW进行数据采集和实时监测
使用LabVIEW进行数据采集和实时监测实验室测量和控制系统起到重要的作用,它可以收集数据并实施实时监测。
在这方面,LabVIEW(实验室虚拟仪器工程师)是一款功能强大的软件,它提供了用于数据采集和实时监测的丰富工具和功能。
本文将介绍使用LabVIEW进行数据采集和实时监测的基本原理及步骤。
一、LabVIEW概述LabVIEW是一种可视化编程环境,用户可以通过简单地拖拽和连接图形化的函数块来建立程序。
它具有强大的数据处理和控制能力,同时支持多种硬件设备的集成。
因此,LabVIEW在各个领域的控制和测量应用中得到了广泛的应用。
二、数据采集1. 准备硬件设备使用LabVIEW进行数据采集,首先需要准备适用于该应用的硬件设备。
例如,如果需要采集温度数据,可以选择适当的传感器和数据采集卡。
2. 建立LabVIEW程序在LabVIEW中建立程序的过程称为“前面板-Front Panel”和“图表编辑器-Block Diagram”的设计。
通过调用适当的函数块和模块,可以建立数据采集的程序框架。
3. 配置数据采集参数在LabVIEW程序中,需要配置数据采集的参数,例如采样频率、采样时长等等。
可以通过LabVIEW提供的配置界面来设置这些参数。
4. 数据采集与存储完成配置后,LabVIEW程序将开始执行数据采集操作。
传感器将从外部环境中读取数据,并将其传输到LabVIEW程序中。
程序将接收并存储这些数据,以供后续处理和分析。
三、实时监测1. 实时数据显示LabVIEW可以实时显示采集到的数据。
通过在程序中添加适当的图形显示组件,可以将数据以图表、曲线等形式实时展示在前面板上。
2. 数据处理与分析LabVIEW提供了丰富的数据处理和分析功能,用户可以根据需求添加相应的模块。
例如,可以进行滤波处理、峰值检测、统计分析等操作,以对采集到的数据进行进一步处理和分析。
3. 报警与控制在实时监测中,有时需要根据一些条件设置报警或控制功能。
在LabVIEW中实现数据采集讲解
所测信号的最大值和最小值 应与输入信号的最大值和最小值相接近
LSB 最低有效位
分辨率、DAQ卡区间 以及信号极限幅度集 合决定了输入信号中 可检测到的最小变化 量。电压中的这种变 化量表示了数字取值 的一个最低有效位 (LSB),通常称为编码 宽度(code width)
在LabVIEW中实现数据采集
虚拟仪器实验课之二 2006.11
数据采集的基本结构
图1 数据采集的基本结构示意图
数据采集中的基本参数
分辨率(resolution)
分度数量越多则分辨率越高,测量精度也越高
区间(range)
模数转换所能处理模拟信号电平的极限 应尽量使输入与此区间匹配,物尽其用
Shannon 采样定律 抗伪信号滤波器
PCI6014、PCI6024
PCI6014
采样率:200kS/s 16位 区间:±0.05V~ ± 10V
PCI6024
采样率:200kS/s 12位 区间:±0.05V~ ± 10V
数据采集的基本流程
传感 信号
信号 调理
005v10v传感信号信号调理多路开关缓存计算机配置参数启动放入缓存数据传输任务开始任务结束虚拟仪器中数据采集的一般流程pci6024数据采集卡硬件图daqvi信号调节以模拟输入为例intermediateviadvancedvidaqwindows版的配置工具称为measurementautomationexplorermax读取设备管理器在windows注册表中记录的信daq卡分配逻辑设备号measurementautomationexplorer配置虚拟通道virtualchannel测试70express以上配置好的虚拟通道直接labview中调用
LabVIEW进阶培训-数据采集部分
新示 E波158±A21BL000xVCNb11511±AB器0MM2和Ii/C6.0x到CNtDMS20HH和01分b5/C连CISDkVzz01I1i连+tS/M/1.C辨0G带可sV5m接分0/xS耦sN采接xMa输率/宽 选探双探辨DsxH合样.入单(噪z耦头输通针率-3率带范通d声合入道B宽围道滤)范共波围计器
– 广义的数据采集还包括模拟输出、数字I/O等
• 例如, 目前市面上的多功能数据采集设备通常包括模拟输入、模拟输出、数字 I/O、计数器/定时器等功能,如NI的M系列多功能DAQ卡
• 现在一些传感器/变送器已经集成了A/D转换功能,直接通过数字接口读取数据, 从而不需要模拟输入采集
– 数据采集的应用十分广泛,几乎涵盖所有工程专业和科学研究方向
模拟输入 (Analog Input)
• 数据采集一词狭义即指模拟输入
– 即通过A/D转换将模拟信号采样为数字信号,从而可被计算 机设备进一步处理
• 常用于实现传感器信号的采集以及电信号的采集
一个最简单的模拟输入电压采集程序
• 单点电压采集 • 分别用DAQ助手和DAQmx底层VI实现
软件定时
DAQmx数据采集程序的基本架构
LabVIEW中对触发的编程
• 在任务种增加DAQmx Trigger.vi并作相应配置
Lab 3.3 带触发的连续信号采集*
• *仅支持ELVIS平台
数据采集中的接地问题
+
信号源 VS VM
-
测量系统
接地信号源
+ Vs _
浮地信号源
+ V_ s
接线方式1:差分 (Differential)
• 便携式/远距离
– USB,Ethernet接口
LabVIEW中的电子测量和仪表校准技术
LabVIEW中的电子测量和仪表校准技术LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一款基于图形化编程的虚拟仪器软件,主要用于测量、控制和监视各种实验室设备和测试仪器。
在LabVIEW中,电子测量和仪表校准技术起着至关重要的作用。
本文将介绍LabVIEW中的电子测量技术和仪表校准技术,并探讨其在实验室环境中的应用。
一、LabVIEW中的电子测量技术1.数据采集和信号处理在LabVIEW中,通过使用各种传感器和仪器,可以对电流、电压、温度、压力等各种物理量进行测量。
LabVIEW提供了丰富的工具和函数库,可以方便地进行数据采集和信号处理。
通过编写简单的程序,可以实现实时数据采集和处理、数据滤波、数据分析等功能,从而实现对测量数据的准确获取和分析。
2.仪器控制和自动化LabVIEW不仅可以进行数据采集和信号处理,还可以实现对各种仪器和设备的控制。
通过LabVIEW的图形化编程界面,可以直接连接仪器和设备,并编写相应的控制程序。
可以实现自动化测试、仪器自检等功能,提高实验的效率和准确性。
此外,LabVIEW还支持各种接口和通信协议,如GPIB、USB、以太网等,可以实现与不同仪器和设备的无缝连接.二、LabVIEW中的仪表校准技术1.仪表校准原理仪器校准是确保仪器测量准确性的重要步骤。
在LabVIEW中,通过使用标准信号源和参考测量仪器,可以对待校准仪器进行校准。
校准的目标是调整仪器的测量误差,使其符合预定的标准要求。
LabVIEW提供了丰富的校准工具和方法,例如线性校准、非线性校准和校准系数计算等。
2.校准技术的应用在实验室环境中,仪表校准技术被广泛应用于各种测量和控制系统。
例如,在电力系统中,需要对电压、电流等仪表进行定期校准,以确保测量结果的准确性和一致性。
在工业自动化系统中,对温度、压力等各种传感器进行校准,可以提高自动化控制系统的稳定性和可靠性。
基于LabView的温度采集系统
LabView 温度采集系统090411416 李向龙摘要:虚拟仪器最为检测技术的一个分支, 进入新世界后, 在国内得到了快速的发展。
它可以利用计算机显示器的强大显示功能来模拟传统仪器的控制面板, 以多种形式表达输出检测结果。
目前, 常用的温度采集系统绝大部分是由集成温度传感器和单片机构成的,设计过程繁琐、调试期长、修改不方便。
随着工业的不断发展,对温度测量的要求越来越高, 而且测量范围也越来越广。
采用虚拟仪器将会使工作大大简化, 本设计用 LabView 软件在 PC 机上编程实现多点温度采集、动态图形显示、数据存储、报警、数据分析等功能,并重点对基于 LabView 的虚拟温度采集系统的设计进行了讨论。
关键词 :LabVIEW 温度采集1 设计思想该系统的功能框图如图 1所示。
图 1 系统功能框图本温度采集系统的设计采用软件代替 DAQ 数据采集卡,使用 Demo read voltage 子程序来仿真电压测量, 然后把所测得的电压值转换成摄氏或华氏温度读数。
在数据采集过程中, 实时地显示数据。
当采集的温度值大于设定的高限报警数值时, 就会点亮高报警红色灯, 同时触发条件结构里的事件发生, 使系统发出蜂呜声。
当采集过程结束后,在图表上画出数据波形,并算出最大值、最小值和平均值,并自动产生数据文件的头文件, 它包括操作者名字和文件名, 将采集的数据附在头文件后面, 以供查询。
2 子程序设计2.1 温度计子程序温度计界面程序如图 2所示。
在框图程序中设定温度计范围为 0到 100,在前面板窗口中放入竖直开关控制器以选择显示华氏还是摄氏温度。
图 2 温度计程序图2.2 实现步骤1、点击框图程序窗口的空白处,弹出功能模板,从弹出的菜单中选择所需的对象。
本程序用到下面的对象:Multiply (乘法功能,将读取电压值乘以 100.00,以获得华氏温度。
Subtract (减法功能,从华氏温度中减去 32.0,以便转换成摄氏温度。
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摘要随着电子测试技术的不断发展,测试技术正向自动化,智能化,数字化和网络化的方向发展。
其中数字滤波器作为测试技术的重要工具而被广泛的使用与各个领域。
本课题是用Labview来实现温度检测系统的设计以及应用首先,本论文介绍Labview相关知识,利用虚拟仪器的开发平台——Labview开发的软件系统,主要包括五个模块:数据采集,显示记录,数据回放,数据处理和数据分析。
VI是计算机技术和传统的仪器技术相结合的产物,是仪器发展的一个重要方向,Labview是一个基于图形虚拟仪器的软件开发工具,主要用于自动测试、过程控制、仪器设计和数据分析等领域,其基本思想是在仪器设计或测试系统中尽可能用软件代替硬件,即“软件就是仪器”,他是在通用计算机平台上,根据用户需求来定义和设计仪器的测试功能,其实质是充分利用计算机的最新技术来实现和扩展传统仪器的功能。
本文重点介绍了虚拟仪器的界面Labview的应用,并设计一个基于虚拟仪器的数字和控制系统,阐述了系统开发过程中数据的采集和软硬件的设计关键字:Labview 温度测量数据采集AbstractAlong with the electronic test technology's unceasing development, the testtechnology forward automation, the intellectualization, digitized and the networkdirection develops. Andthedigital filtertake the test technology the important tool by the widespread use and each domain. This topic is realizes the temperatureexaminationsystem's design as well as the application with Labview first, the present paper introduced that the Labview related knowledge, the use hypothesizedinstrument's development platform - - Labviewdevelopment's software system,mainly includes five modules: The data acquisition, demonstrates the record,playbacking, the data processing and the data analysis.VI is the product which the computer technology and thetraditional instrument technology unifies, is an important direction which the instrument develops, Labview is one based on the graph hypothesized instrument's software development tool, mainly uses in domains and so on test automation, process control, instrumental design and data analysis, its basic philosophy is uses the software in the instrumental design or the test system to replace the hardware as far as possible, namely “the software is the instrument”, he is in the general-purpose calculator platform, defines and designs instrument's test function according to the user's needs, its essence is realizes fully using computer's newest technology with the expansion tradition instrument's function. This article introduced with emphasis the hypothesized instrument's contact surface Labview application, and designs one based on the hypothesized instrument's digit and the control system, elaborated in the system performance history data gathering and software and hardware's design Keyword: LabVIEW Temperature survey Data acquisition目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)绪论1.1课题背景 (1)1.1.1背景简介 (2)1.1.2引言 (2)第二章虚拟仪器简介2.1虚拟仪器特点 (3)2.2虚拟仪器构成 (4).3 Labview8.5的安装及应用 (5)第三章系统硬件设计3.1系统设计流程模块 (6)3.2硬件电路设计 (7)3.2.1硬件电路基本组成 (9)3.2.2硬件电路基本功能描述 03.2.3硬件电路模块功能分析 (3)3.2.3.1温度传感器电路原理 (4)3.2.3.2模数转化以及数据存储原理 (2)第四章系统软件设计4.1 系统软件设计基本流程 (3)4.2 系统软件设计测量参数原理 (2)4.3 数据采集子程序的设计 (3)4.3.1 数据采集卡USB2013简介 (4)4.3.2 数据采集卡工作原理及分析 (4)4.4系统闭环控制实现过程 (5)4.4.1系统闭环基本工作原理 (5)4.4.2工程PID算法分析控制器原理 (5)4.5温度检测系统VI程序设计 (6)总结 (5)结束语 (3)参考文献 (4)致谢 (4)课题背景背景简介:虚拟仪器(VI)是计算机技术和传统的仪器技术相结合的产物,是仪器发展的一个重要方向。
LabVIEW是一个基于图形化编程语言的虚拟仪器软件开发工具。
本文重点介绍了虚拟仪器的界面,LabVIEW应用,并设计了一个基于虚拟仪器的数字化温度测量和控制系统,阐述了系统开发过程中数据的采集和软硬件的设计,虚拟仪器设备可以由使用者自己定义,这意味着可以自由地组合计算机平台,硬件(包括传统仪器),软件,以及各种实现应用所需要的附件。
这种灵活性在由供应商定义,功能固定,独立的传统仪器上是很难达到的。
常用的数字万用表,示波器,信号发生器,数据记录仪,以及温度和压力监控仪器就是这种传统仪器的代表。
从传统仪器设备向虚拟仪器设备的转变,为现代实验带来了更多实际的利益,同时也促进着实验手段不断更新。
引言虚拟仪器技术,就是用户在通用计算机平台上,根据测试任务的需要来定义和设计的测试功能,其实质是充分利用计算机来实现和扩展传统仪器的功能,软件就是仪器反映了虚拟仪器技术的本质特征,美国国家仪器公司生产的NI-LABVIEW是目前最为成功,应用最为广泛的虚拟仪器开发系统,它是一种基于G语言的32位编译型图形化编程语言,其图形化界面可以方便的进行虚拟仪器的开发,在现代工业生产中,需要对温度测量和控制的场合越来越多,测量温度方法也是多种多样的LabVIEW是图形化开发环境,它具有功能强大、编程效率高、界面友好、参数修改方便等优点,同时它在功能完整性和应用灵活性上也不逊于任何高级语言VI技术也表着目前测试仪器领域的发展方向,LabVIEW是一种功能强大的虚拟仪器开发平台。
数字滤波技术是数字信号处理的一个重要组成部分,滤波器的设计是信号处理的核心问题之一.在LabVIEW环境下可以随时对比设计要求调整参数,有利于数字滤波器设计的最优化,有效地克服了传统设计方式中存在的滤波器系数不易调整、与硬件接口程序复杂、开发周期长等问题。
LabVIEW 为设计数字滤波器提供了一个可靠而有效的途径2 labview虚拟仪器简介2.1虚拟仪器特点与传统仪器相比,虚拟仪器具有高效、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,处理能力强虚拟仪器的处理能力和智能化程度主要取决于仪器软件水平。
用户完全可以根据实际应用需求,将先进的信号处理算法、人工智能技术和专家系统应用于仪器设计与集成,从而将智能仪器水平提高到一个新的层次。
复用性强,系统费用低应用虚拟仪器思想,用相同的基本硬件可构造多种不同功能的测试分析仪器,如同一个高速数字采样器,可设计出数字示波器、逻辑分析仪、计数器等多种仪器。
这样形成的测试仪器系统功能更灵活、更高效、更开放、系统费用更低。
通过与计算机网络连接,还可实现虚拟仪器的分布式共享,更好地发挥仪器的使用价值。
可操作性强,易用灵活虚拟仪器面板可由用户定义,针对不同应用可以设计不同的操作显示界面。
使用计算机的多媒体处理能力可以使仪器操作变得更加直观、简便、易于理解,测量结果可以直接进入数据库系统或通过网络发送。
测量完后还可打印、显示所需的报表或曲线,这些都使得仪器的可操作性大大提高而且易用、灵活。
2.2虚拟仪器构成虚拟仪器的构建主要从硬件电路的设计、软件开发与设计2个方面考虑。
硬件电路的设计主要根据用户所面对的任务决定,其中接口设计可选用的接口总线标准包括GP IB总线、VXI总线等。
推荐选用VXI总线。
因为他具有通用性强、可扩充性好、传输速率高、抗干扰能力强以及良好的开放性能等优点,因此自1987被首次推出后迅速得到各大仪器生产厂家的认可,目前VXI 模块化仪器被认为是虚拟仪器的最理想平台,是仪器硬件的发展方向。
由于VXI虚拟仪器的硬件平台的基本组成是一些通用模块和专用接口。
因此硬件电路的设计一般可以选择用现有的各种不同的功能模块来搭建。
通用模块包括:信号调理和高速数据采集;信号输出与控制;数据实时处理。
这3部分概括了数字化仪器的基本组成。