Labview教程17

1、第17章 测试系统与虚拟仪器17.1 测试系统的概念 17.1.1 传感器 17.1.2 信号调理17.1.1 传感器 根据传感器的工作原理，可分为物理传感器和化学传感器两大类。 按照其用途，传感器可分为压力敏和力敏传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器等。 按照其原理，传感器可分为振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。 传感器的静态特性。 传感器的动态特性。 传感器有3个重要的指标，即线性度、灵敏度、分辨力。 17.1.2 信号调理 信号调理简单的说就是将待测信号通过放大、滤波等操作，转换成采集设

2、备能够识别的标准信号。17.2 数据采集 17.2.1 数据采集基本原理 17.2.2、数据采集设备17.2.1 数据采集基本原理 数据采集的过程就是来自传感器的模拟量被转换为数字量。 数据采集是测试系统最主要的基础环节，根据信号的特征和测试的目的，模拟信号可以分为以下3类。17.2.2、数据采集设备 数据采集设备的基本种类 ： 插卡式的数据采集设备 分布式数据采集设备 VXI与PXI设备 LAN接口设备 GPIB或串口设备 基于计算机的仪器 数据采集设备的主要指标 ： 采样率采样率 分辨率分辨率 设置设备量程范围设置设备量程范围 设置信号极限设置信号极限 通道数通道数17.3 测试信号 17

3、.3.1直流电压测量 17.3.2高电压测量和隔离17.3.1直流电压测量 信号的参考点 接地信号：接地信号是信号的一端直接接接地信号：接地信号是信号的一端直接接地的电压信号。它的参照点是系统地地的电压信号。它的参照点是系统地。如左图； 浮动信号：浮动信号是不连接到建筑物地浮动信号：浮动信号是不连接到建筑物地等绝对参考点的电压信号。如右图；等绝对参考点的电压信号。如右图； 信号连接方式 ：大多数模拟输入设备，可以有3个不同的信号连接方式：差分DIFF（differential）、参考单端RSE（reference single-ended）和非参考单端NRSE（nonreferenced si

4、ngle-ended）。 17.3.2高电压测量和隔离17.4选择并配置DAQ测量硬件 17.4.1 选择硬件 17.4.2 安装DAQ设备驱动程序 17.4.3 测量与自动化管理器 17.4.4 NI-DAQmx 17.4.5 在MAX中配置NI-DAQmx设备 17.4.6 配置数据采集17.4.1 选择硬件 一旦用户选择了准备测量或/和产生信号的种类，就可以选择插卡式DAQ设备。一般来说，如果要准确使用LabVIEW，则建议使用NI公司的设备。NI公司提供有大量的、各种类型的DAQ设备供选择，并精心设置了总线、平台、性能、功能和价格范围，可以查看在线产品目录。如果找到的DAQ设备不是NI

5、公司的产品，则要确保厂家提供有该产品的LabVIEW驱动。 具体来说在选择硬件时，首先要考虑的问题。17.4.2 安装DAQ设备驱动程序 所有与计算机通信的设备都需要使用驱动程序。驱动程序用于让计算机知道设备已经连接并且可以使用。假定驱动程序第一次已经正确安装，以后使用DAQ设备时就不用再为此而困扰。NI公司的所有DAQ设备都带有驱动程序，封装起来称为NI-DAQmx。实际上，在安装LabVIEW时已经默认安装了NI-DAQmx，因此若拥有了LabVIEW完整版，驱动程序就已经安装在计算机上了 在NI-DAQmx和LabVIEW之间，还有一个称为MAX(Measurement & Au

6、tomation Explorer)的实用软件。MAX是一个Windows的软件接口，用于配置和测试软件，可以访问NI公司的所有设备（包括DAQ、GPIB、VXI等）。在LabVIEW中访问硬件之前这样做很有用。而且，MAX是在安装LabVIEW时默认安装的，在Windows桌面上可以看到MAX的快捷方式 ，如下图； MAX是一个只能在Windows上使用的实用程序。要在其他的操作系统上配置DAQ设备，如Mac OS X或Linux上，可以使用为这些OS提供的NI-DAQmx或NI-DAQmx Base配置实用程序，下图所示为MAX浏览窗口。 17.4.3 测量与自动化管理器 MAX主要用来配

7、置和测试NI公司的硬件，但它也提供有其他功能，如查看是否安装了最新版本的NI-DAQmx等。17.4.4 NI-DAQmx NI-DAQmx是NI公司的跨平台DAQ设备驱动程序。NI-DAQmx代替了传统的NI-DAQ，并在传统的NI-DAQ基础上做了如下一些改进： 改进了状态模型； 多线程驱动程序； 意外情况下的健壮性； 简化的同步； 降低了LabVIEW框图的混乱； 从简单到高级程序的平滑过渡。17.4.5 在MAX中配置NI-DAQmx设备17.4.6 配置数据采集 17.5 小结 本章介绍了基本信号和数据采集理论。不同类型的信号按照测量的目的，可分为模拟AC、模拟DC、数据开/关、数字计数/定时器和频率等。信号源可以是接地的或浮地的。接地信号通常来自插卡式设备或连接到大地。浮地信号源包括许多类型的传感器，如热电偶或加速度等。根据信号源的类型、信号的特点和信号数量，有差分、