第9章测试系统设计

1、机械与电气工程学院 (C) 2008第第9章章 测试系统设计测试系统设计 l数据采集基础知识 l采集模拟信号 l输出模拟信号 l信号调理l数字信号输入输出l计数器输入输出 概述概述在计算机广泛应用的今天，数据采集的重在计算机广泛应用的今天，数据采集的重要性是十分显著的。它是计算机与外部物理要性是十分显著的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。世界连接的桥梁。测试系统硬件部分包括测试系统硬件部分包括模拟输入输出模拟输入输出和和数数字输入输出字输入输出。通过通过数据采集数据采集DAQ。9-1 数据采集基础知识数据采集基础知识l9-1-1 数据采集过程数据采集过程基于虚拟仪器的测试系统典型硬件基于虚

2、拟仪器的测试系统典型硬件结构：结构：被测对象信号调理数据采集卡虚 拟 仪 器面 板数据处理9-1 数据采集基础知识数据采集基础知识l9-1-1 数据采集过程数据采集过程（1）模拟信号）模拟信号x(t)。（2）脉冲采样信号。每）脉冲采样信号。每隔隔Ts一个脉冲，即一个脉冲，即采样采样间隔或采样周期间隔或采样周期为为Ts。它的倒数它的倒数1/Ts称为称为采样采样频率频率。（3）用脉冲序列对模）用脉冲序列对模拟信号进行采样的结拟信号进行采样的结果果x(n)。n0，Ts，2Ts，3Ts等等，等等，x(n)成为在时域离散成为在时域离散的的采样值采样值。（4）对采样值进行量化，）对采样值进行量化，得到取值

3、离散的数字信得到取值离散的数字信号。号。（5）编码）编码9-1-1 数据采集过程数据采集过程l根据信号的特征和测试目的，模拟信号可以分为根据信号的特征和测试目的，模拟信号可以分为3类：类：u1. 对于随时间缓慢变化的信号对于随时间缓慢变化的信号，如容器的液位、对象，如容器的液位、对象的温度等，通常叫做直流信号。对直流信号一般只需的温度等，通常叫做直流信号。对直流信号一般只需要比较慢的采样频率。要比较慢的采样频率。u2. 对于随时间变化较快的信号对于随时间变化较快的信号，如果需要了解它的波，如果需要了解它的波形，则把它作为一个形，则把它作为一个时域信号时域信号来处理。这时候需要比来处理。这时候需

4、要比较高的采样频率。较高的采样频率。u3. 对于随时间变化较快的信号对于随时间变化较快的信号，如果需要了解它的频，如果需要了解它的频率成分，则把它作为一个率成分，则把它作为一个频域信号频域信号来处理。要得到准来处理。要得到准确的频率信息，采样率必须大于信号最高频率成分的确的频率信息，采样率必须大于信号最高频率成分的两倍。两倍。9-1-1 数据采集过程数据采集过程根据采样定理，根据采样定理，最低采样频率必须是信号频最低采样频率必须是信号频率的两倍率的两倍。反过来说，如果给定了采样频率，那么反过来说，如果给定了采样频率，那么能够正确显示信号而不发生畸变的最大频率能够正确显示信号而不发生畸变的最大频

5、率叫做叫做奈奎斯特奈奎斯特频率，它是采样频率的一半。频率，它是采样频率的一半。例如，音频信号的频率一般达到例如，音频信号的频率一般达到20KHz，因此其采样频率一般需要因此其采样频率一般需要40KHz。 如果信号中包含频率高于奈奎斯特频率如果信号中包含频率高于奈奎斯特频率的成分，信号将在直流和奈奎斯特频率之间的成分，信号将在直流和奈奎斯特频率之间畸变。畸变。9-1-1 数据采集过程数据采集过程图示显示了一个信号分别用合适的采样率和过低图示显示了一个信号分别用合适的采样率和过低的采样率进行采样的结果。的采样率进行采样的结果。 9-1-1 数据采集过程数据采集过程 采样频率应当怎样设置呢？采样频率

6、应当怎样设置呢？ 也许你可能会首先考虑用采集卡也许你可能会首先考虑用采集卡支持的最大频率。但是，较长时间使支持的最大频率。但是，较长时间使用很高的采样率可能会导致没有足够用很高的采样率可能会导致没有足够的内存或者硬盘存储数据太慢。的内存或者硬盘存储数据太慢。理论上设置采样频率为被采集信号理论上设置采样频率为被采集信号最高频率成分的最高频率成分的倍倍就够了，实际上就够了，实际上工程中选用倍工程中选用倍，有时为了较，有时为了较好地还原波形，甚至更高一些。好地还原波形，甚至更高一些。9-1-2 数据采集设备数据采集设备传统仪器传统仪器采用箱式仪器进行测量和记录9-1-2 数据采集设备数据采集设备1、

7、插卡式的数据采集设备、插卡式的数据采集设备9-1-2 数据采集设备数据采集设备1、插卡式的数据采集设备、插卡式的数据采集设备9-1-2 数据采集设备数据采集设备典型的数据采集系统典型的数据采集系统NI-DAQ 与与 LabVIEW 软件软件PCMCIA DAQCardSCC 信号调理模块信号调理模块传感器传感器屏蔽电缆屏蔽电缆9-1-2 数据采集设备数据采集设备2、分布式数据采集设备（分布、分布式数据采集设备（分布IO）FieldPointCompact FieldPoint 9-1-2 数据采集设备数据采集设备NNNNNNNNNNNNNAnalog and Discrete I/O工业总线工

8、业总线24 V power24 V powerControl PanelFlowPressure Alarm ConditionsSTOPTemperature9-1-2 数据采集设备数据采集设备3、VXI与与PXI设备设备VXI9-1-2 数据采集设备数据采集设备3、VXI与与PXI设备设备PXI9-1-2 数据采集设备数据采集设备3、VXI与与PXI设备设备PXI9-1-2 数据采集设备数据采集设备4、GPIB或串口设备或串口设备9-1-2 数据采集设备数据采集设备l2. 数据采集设备主要指标数据采集设备主要指标 （1） 采样率采样率 (2) 分辨率分辨率 (3)其它主要指标其它主要指标模

9、拟输入设备分辨率对于表达原始信号的影响模拟输入设备分辨率对于表达原始信号的影响 9-1-2 数据采集设备数据采集设备l2. 数据采集设备主要指标数据采集设备主要指标 模拟输入设备量程范围设置对于分辨率的影响模拟输入设备量程范围设置对于分辨率的影响 9-1-3 被测试信号的连接方式被测试信号的连接方式l1. 信号的参考点信号的参考点（1）接地信号）接地信号 （2）浮动信号）浮动信号9-1-3 被测试信号的连接方式被测试信号的连接方式l2. 信号的连接方式信号的连接方式 u 差分差分测试系统测试系统 DIFF9-1-3 被测试信号的连接方式被测试信号的连接方式l2. 信号的连接方式信号的连接方式u

10、参考单端参考单端测试系统测试系统 RSE9-1-3 被测试信号的连接方式被测试信号的连接方式l2. 信号的连接方式信号的连接方式u非参考单端非参考单端测试系统测试系统 NRSE9-1-4 基于基于LabVIEW的数据采集系统总体结构的数据采集系统总体结构l基于基于 DAQmx的数据采集系统总体结构的数据采集系统总体结构 9-1-5 数据采集设备的设置与测试数据采集设备的设置与测试l1. 测试与自动化资源管理器测试与自动化资源管理器 MAXMeasurement & Automation Explorer访问计算机当中访问计算机当中NI的各种软硬件的各种软硬件资源的一个接口。资源的一个接口。 9

11、-1-5 数据采集设备的设置与测试数据采集设备的设置与测试l1. 测试与自动化资源管理器测试与自动化资源管理器u在本机系统在本机系统My System项下可以完成以下任务项下可以完成以下任务l创建新的通道、任务等。创建新的通道、任务等。l查看连接到系统的设备和仪器。查看连接到系统的设备和仪器。l对对NI硬件进行安装与设置。硬件进行安装与设置。l执行硬件测试。执行硬件测试。u在远程系统在远程系统Remote System项下可以完成以下任务项下可以完成以下任务l查看连接到局域网上的系统和设备；查看连接到局域网上的系统和设备；l创建新的远程系统；创建新的远程系统；l设置远程系统设置远程系统IP地址

12、；地址；l下载软件到远程系统；下载软件到远程系统；l设置远程系统属性。设置远程系统属性。9-1-5 数据采集设备的设置与测试数据采集设备的设置与测试l1. 测试与自动化资源管理器测试与自动化资源管理器添加设备对话框添加设备对话框 9-1-5 数据采集设备的设置与测试数据采集设备的设置与测试l2. 设备设置与测试设备设置与测试u设备设置与测试快捷菜单设备设置与测试快捷菜单lReset Device：设备复位。重新取得设备访：设备复位。重新取得设备访问权限。问权限。lSelf-Test：设备自测试，弹出一个对话框，：设备自测试，弹出一个对话框，报告设备是否通过测试。程序中采集数据报告设备是否通过测

13、试。程序中采集数据VI出错时应首先考虑使用上一项和该项。出错时应首先考虑使用上一项和该项。lRename：设备改名。设备名即图：设备改名。设备名即图9-9中引号中引号内的部分，程序中通过这个名称访问设备。内的部分，程序中通过这个名称访问设备。lDelete：删除设备。：删除设备。lProperties：属性设置。：属性设置。lDevice Pinouts：弹出端口说明文档：弹出端口说明文档lTest Panels：打开测试面板。：打开测试面板。9-1-5 数据采集设备的设置与测试数据采集设备的设置与测试l2. 设备设置与测试设备设置与测试u设备属性设置设备属性设置lRTSI Configura

14、tion (实时系统集成总线设实时系统集成总线设置置)：此项对：此项对PCI-6229不需要设置；不需要设置；lAccessory(附件附件)：选择选择CB-68LP接线端接线端子板；子板；lPower-up States(上上电状态电状态)：设置数字线：设置数字线上电后是高电平、低上电后是高电平、低电平或三态。电平或三态。9-1-5 数据采集设备的设置与测试数据采集设备的设置与测试l2. 设备设置与测试设备设置与测试u设备设备I/OI/O定义定义9-1-5 数据采集设备的设置与测试数据采集设备的设置与测试l2. 设备设置与测试设备设置与测试uDAQmxDAQmx模拟输出和输入测试面板模拟输出

15、和输入测试面板9-2 采集模拟信号采集模拟信号l采集模拟信号采集模拟信号是测试系统中最普遍、最是测试系统中最普遍、最典型的任务。在介绍如何完成模拟输入典型的任务。在介绍如何完成模拟输入任务之前必须介绍一些关于创建数据采任务之前必须介绍一些关于创建数据采集应用程序的一般方法，这些也是各种集应用程序的一般方法，这些也是各种数据采集任务共同的基础。数据采集任务共同的基础。9-2-1 模拟输入基本概念模拟输入基本概念l1. 数据采集的通道数据采集的通道LabVIEW的数据采集系统中有物理通道的数据采集系统中有物理通道Physical Channel和虚拟通道和虚拟通道Virtual Channel。u

16、物理通道是被测试的信号或生成的信号实际物理通道是被测试的信号或生成的信号实际进出计算机的路径。进出计算机的路径。u虚拟通道是一系列设置的集合，包括通道名、虚拟通道是一系列设置的集合，包括通道名、对应的物理通道、信号连接方式、测试类型对应的物理通道、信号连接方式、测试类型和比例等。和比例等。9-2-1 模拟输入基本概念模拟输入基本概念l2. 常用的基本术语常用的基本术语u采样率采样率 sample rate每秒从各通道采集每秒从各通道采集数据的次数。它等于单个通道的采样率。数据的次数。它等于单个通道的采样率。 u采样数采样数 number of samples数据采集数据采集函数被调用一次，从一

17、个通道采集的数据点函数被调用一次，从一个通道采集的数据点数。数。 u扫描扫描 scan对数据采集函数通道参数中对数据采集函数通道参数中所有通道的一次采集或读数。所有通道的一次采集或读数。9-2-1 模拟输入基本概念模拟输入基本概念l3. 数据组织数据组织u波形采样数据波形采样数据 u二维标量数组二维标量数组 9-2-1 模拟输入基本概念模拟输入基本概念l4. 数据缩放数据缩放u比例是比例是DAQ软件对某一个虚拟通道的数据进软件对某一个虚拟通道的数据进行预处理，以便于程序中应用这些数据，例行预处理，以便于程序中应用这些数据，例如线性比例公式如线性比例公式y=mx+b，对输入数据，对输入数据x进行

18、进行线性处理后，将数据线性处理后，将数据y传送给传送给LabVIEW程序。程序。u在在MAX中有一个中有一个“比例比例”项项Scale，在，在Scale项上击右键弹出菜单选项上击右键弹出菜单选Create New，弹出创建比例向导，可以选择建立弹出创建比例向导，可以选择建立DAQmx比例。比例。9-2-2 创建数据采集程序创建数据采集程序l1. 数据采集助手的应用数据采集助手的应用u数据采集助手数据采集助手DAQ Assistant是是LabVIEW中中一个重要工具，它是一个设置测试任务、通一个重要工具，它是一个设置测试任务、通道与比例的图形接口。道与比例的图形接口。u在在DAQmx数据采集系

19、统中，测试任务数据采集系统中，测试任务Task是是NI - DAQ的一个重要概念，它是一系列信的一个重要概念，它是一系列信息的集合，包括一个或多个通道以及定时、息的集合，包括一个或多个通道以及定时、触发等属性。它也是数据采集助手与数据采触发等属性。它也是数据采集助手与数据采集程序之间联系的纽带。集程序之间联系的纽带。 9-2-2 创建数据采集程序创建数据采集程序l1. 数据采集助手的应用数据采集助手的应用新建新建DAQmx测试任务向导测试任务向导 9-2-2 创建数据采集程序创建数据采集程序l1. 数据采集助手的应用数据采集助手的应用为任务选择测试类为任务选择测试类型型9-2-2 创建数据采集

20、程序创建数据采集程序l1. 数据采集助手的应用数据采集助手的应用模拟输入任务细分模拟输入任务细分9-2-2 创建数据采集程序创建数据采集程序l1. 数据采集助手的应用数据采集助手的应用选择物理通道选择物理通道9-2-2 创建数据采集程序创建数据采集程序l1. 数据采集助手的应用数据采集助手的应用命名数据采集任务命名数据采集任务 9-2-2 创建数据采集程序创建数据采集程序l1. 数据采集助手的应用数据采集助手的应用数据采集助手对话数据采集助手对话框框 9-2-2 创建数据采集程序创建数据采集程序l1. 数据采集助手的应用数据采集助手的应用数据采集助手数据采集助手Express VI u数据采集

21、助手数据采集助手Express VI产生的任务只能在调用它的产生的任务只能在调用它的程序中使用，如果把它转换为一个任务常数，就可以程序中使用，如果把它转换为一个任务常数，就可以存储在存储在MAX中，供其它程序使用。转换步骤：中，供其它程序使用。转换步骤：l1）在数据采集助手）在数据采集助手Express VI图标上弹出快捷菜单，选择图标上弹出快捷菜单，选择Convert to NI DAQmx Task；l2）数据采集助手启动，这时可以对任务进行必要的修改；）数据采集助手启动，这时可以对任务进行必要的修改；l3）点击）点击OK按钮，按钮，Express VI转换为任务常数。转换为任务常数。9-

22、2-2 创建数据采集程序创建数据采集程序l2. 图形代码的生成图形代码的生成u1）通过任务生成程序代码）通过任务生成程序代码DAQmx任务名任务名9-2-2 创建数据采集程序创建数据采集程序l2. 图形代码的生成图形代码的生成u1）通过任务生成程序代码）通过任务生成程序代码生成示例程序图形代生成示例程序图形代码码9-2-2 创建数据采集程序创建数据采集程序l2. 图形代码的生成图形代码的生成u1）通过任务生成程序代码）通过任务生成程序代码生成配置程序图形代生成配置程序图形代码码 9-2-2 创建数据采集程序创建数据采集程序l2. 图形代码的生成图形代码的生成u2）将数据采集助手）将数据采集助手

23、Express VI转换为程序图形代转换为程序图形代码码l通过任务常数转换通过任务常数转换 按照前面介绍的办法将数据采集助手按照前面介绍的办法将数据采集助手Express VI转换为任转换为任 务常数；然后按这一节前面介绍的办法生务常数；然后按这一节前面介绍的办法生成程序代码。成程序代码。l通过打开通过打开VI前面板转换前面板转换 在数据采集助手弹出快捷菜单上选择在数据采集助手弹出快捷菜单上选择“打开前面打开前面板板”，将，将Express VI转换为标准转换为标准VI，也就得到了程序，也就得到了程序代码。这是包括配置任务与执行任务的全部图形代码。代码。这是包括配置任务与执行任务的全部图形代码

24、。 9-2-3 数据采集数据采集VIl1. DAQmx Create Tasku创建一个创建一个DAQmx数据采集任务。这个数据采集任务。这个VI在在“测量测量I/ODAQmx Data AcquisitionDAQmx Advanced Task Options”函数子函数子选板中。选板中。l2. DAQmx Create Virtual Channelu新建虚拟通道新建虚拟通道VI。这是。这是DAQmx数据采集系统中使用非常普遍的数据采集系统中使用非常普遍的一个一个VI，在，在“测量测量I/ODAQmx Data Acquisition”函数子选板函数子选板顶层。这是一个多态顶层。这是一个

25、多态VI，它有许多子，它有许多子VI，每个子，每个子VI可以创建一种可以创建一种类型的虚拟通道，并将其加入到一个数据采集任务中。类型的虚拟通道，并将其加入到一个数据采集任务中。l 3. DAQmx TiminguDAQmx定时定时VI。这个。这个VI在在“测量测量I/ODAQmx Data Acquisition”函数子选板顶层，也是一个多态函数子选板顶层，也是一个多态VI，它可以设置采，它可以设置采样数、采样率，并在必要时设置缓冲区。样数、采样率，并在必要时设置缓冲区。9-2-3 数据采集数据采集VIl4. DAQmx Start Tasku启动启动DAQmx任务任务VI。在。在“测量测量I

26、/ODAQmx Data Acquisition”函数子选板顶层。若不使用此函数子选板顶层。若不使用此VI，当，当DAQmx Read VI执行时，数据采集任务自动启动。执行时，数据采集任务自动启动。l5. DAQmx ReaduDAQmx读数据读数据VI。在。在“测量测量I/ODAQmx Data Acquisition”函数子选板顶层，它由指定的任务或通道读取采集的数据。这函数子选板顶层，它由指定的任务或通道读取采集的数据。这是一个多态是一个多态VI，根据数据采集的类型、读取数据的数量和要求，根据数据采集的类型、读取数据的数量和要求返回数据的类型，有许多子返回数据的类型，有许多子VI可以选

27、择。可以选择。l6. DAQmx Stop Tasku停止任务停止任务VI。这个。这个VI在在“测量测量I/ODAQmx Data Acquisition” VI子选板顶层，它停止一个任务，并把它恢复到执行前的状态。子选板顶层，它停止一个任务，并把它恢复到执行前的状态。它的参数与它的参数与DAQmx Start TaskVI相同。相同。9-2-4 测量直流电压信号测量直流电压信号l直流电压信号是变化缓慢的信号，一般测量直流电压信号每次只需要采集一点数据，也可以采集多点数据再取其平均值，以减小测量误差。根据被监测对象的数量又可以采用单通道采样或多通道采样。9-2-5 波形采集波形采集l1. 采集

28、有限数量的数据9-2-5 波形采集波形采集l2. 连续采集数据9-2-6 频率测量频率测量l频率混叠u采样率的1/2被称为赖奎斯特频率，高于赖奎斯特频率的信号会在直流和赖奎斯特频率之间产生混叠。u混叠频率是与信号频率最接近的整数倍采样率减去信号频率，再取绝对值。u工程上为了防止混叠常在信号采集前用硬件进行滤波，去除赖奎斯特频率以上的信号成分，称为抗混滤波。NI有些数据采集产品也有这种功能。9-2-6 频率测量频率测量l频率混叠示例9-2-6 频率测量频率测量l频率测量程序 9-3 输出模拟信号输出模拟信号l9-3-1 模拟输出概述u1. 输出直流信号 当输出信号的电平高低比输出值的变化率更重要

29、时，需要产生的是一个稳定的直流信号。 u2. 输出随时间快速变化的信号 把数据采集设备当一个信号发生器使用时，就需要输出随时间快速变化的信号，我们把这种情况叫做波形输出。 u3. 模拟输出的信号连接 使用不同的数据采集卡和接线端子，输出信号有不同的连接方法。 9-3-2 输出直流信号输出直流信号9-3-3 输出波形信号输出波形信号l1. 有限数量波形数据输出9-3-3 输出波形信号输出波形信号l2. 连续波形数据输出9-3-3 输出波形信号输出波形信号l3. 输出频率可调的波形信号9-4 信号调理信号调理l来自传感器的电信号一般还不能用数据采集设备来测量，最主要的问题是它们大多数输出电压非常小

30、，且极易受噪声影响，而有些信号又有可能存在很高的尖峰值。因此在将它们转换为数字量之前需要先进行放大、滤波或隔离等预处理，这项工作叫做信号调理。 9-4-1 信号调理概述信号调理概述l1. 信号调理的类型 传感器把温度、压力、位移、声、光等物理现象转变为电信号，不同的传感器和不同的信号决定了信号调理装置的形式。 传感器或信号传感器或信号信号调理类型信号调理类型热电偶放大和冷端补偿热电阻电流激励应变片电压激励、组桥位移电位计电压激励压电晶体传感器电荷放大共模电压或高电压隔离带高频噪声的信号低通滤波9-4-1 信号调理概述信号调理概述l1. 信号调理的类型放大 放大是一种最常用的信号调理。对电信号进

31、行放大的好处是它可以改进信号模数转换的精度并可以减少噪声。为了得到尽可能高的精度，应该将信号放大到它的幅值等于模数转换器的最大输入范围。 9-4-1 信号调理概述信号调理概述l1. 信号调理的类型隔离 当被检测的信号含有高电压峰值时，它可能损坏计算机或伤害操作者。在这种情况下出于安全考虑就需要将计算机与传感器隔离。进行隔离的另一个原因是确保数据采集设备的测量不受地势差的影响。当数据采集设备与信号不是参考同一点地势点的话，就可能发生对地环流，影响测量的精确性；如果信号地和数据采集设备地的势差很大的话，甚至可能损坏测试系统。使用信号调理器的隔离模块可以减小对地环流，确保信号测试精确。9-4-1 信

32、号调理概述信号调理概述l1. 信号调理的类型滤波 信号调理系统可以从被测试信号中滤除掉不需要的成分或噪声。对类似于温度这样缓慢变化的信号常常需要使用低通滤波器，减少信号的高频成分，提高模数转换的精度。使用低通滤波器可以滤除截止频率以上的所有信号频率成分。许多信号调理装置都有4Hz的低通滤波器，它很适于从低频采样的信号中滤除50 Hz交流噪声。9-4-1 信号调理概述信号调理概述l1. 信号调理的类型传感器激励 应变片、热电阻等许多传感器都需要外部电压或电流的激励来进行物理现象测试。许多信号调理设备都可以对传感器提供必要的激励。9-4-1 信号调理概述信号调理概述l2. 常用的信号调理设备形式u

33、信号调理器(SCXISignal Conditioning eXtensions for Instrumentation) 9-4-1 信号调理概述信号调理概述l2. 常用的信号调理设备形式u信号调理附件9-4-1 信号调理概述信号调理概述l2. 常用的信号调理设备形式u便携式信号调理模块（SCC）9-4-1 信号调理概述信号调理概述l2. 常用的信号调理设备形式u信号调理模块（5B系列） 9-4-1 信号调理概述信号调理概述l2. 常用的信号调理设备形式u分布式信号采集系统 9-4-1 信号调理概述信号调理概述l3. 信号调理器与数据采集卡的通信u信号调理器做前端信号调理系统时，它向数据采集

34、设备传递数据有两种基本的操作模式：多路复用模式和并行模式。u采用多路复用模式时信号调理设备的所有输入通道都被复合到一个通道输出。在缺省情况下，以差分方式输出到数据采集设备的0通道。u当模拟输入模块运行在并行模式下时，模块直接把它每个通道的信号传送到与它相连的数据采集设备的一个单独的模拟输入通道。9-4-2 信号调理设备安装与设置信号调理设备安装与设置l1. 信号调理器设置u1) 添加信号调理器 9-4-2 信号调理设备安装与设置信号调理设备安装与设置l1. 信号调理器设置u2) DAQmx新建信号调理器机箱 9-4-2 信号调理设备安装与设置信号调理设备安装与设置l1. 信号调理器设置u3)

35、DAQmx信号调理模块设置 9-4-2 信号调理设备安装与设置信号调理设备安装与设置l1. 信号调理器设置u4) DAQmx信号调理机箱设置 9-4-2 信号调理设备安装与设置信号调理设备安装与设置l2. Field Point设置u1) 新建 FieldPoint通用资源 9-4-2 信号调理设备安装与设置信号调理设备安装与设置l2. Field Point设置u2) MAX中的FieldPoint内容 9-4-2 信号调理设备安装与设置信号调理设备安装与设置l2. Field Point设置u3) MAX中FP-TC-120设置 9-4-2 信号调理设备安装与设置信号调理设备安装与设置l2

36、. Field Point设置u4) 设置FieldPoint数据项 9-4-2 信号调理设备安装与设置信号调理设备安装与设置l2. Field Point设置u5) FieldPoint数据项测试 9-4-3 应变测量应变测量l应变片是粘贴在受力物体上很薄的导体，它将被测对象的变形转换为电阻值变化。用应变片测量金属材料的应变时，它的电阻变化率一般只有千分之几，电压往往是微伏级的，因此应变测量常采用惠斯登电桥电路。 a）半桥单臂测量电路 （b）半桥双臂测量电路 （c）全桥测量电路 9-4-3 应变测量应变测量l1. 创建应变测试任务应变测量数据采集助手设置 9-4-3 应变测量应变测量 1.

37、创建应变测试任务应变测量校准向导 9-4-3 应变测量应变测量 1. 创建应变测试任务应变测量校准窗口 9-4-3 应变测量应变测量l2. 生成应变测量程序代码 9-4-3 应变测量应变测量l2. 生成应变测量程序代码应变测量任务设置 9-4-4 温度测量温度测量l1. 热电阻u（1）用热电阻测量温度的原理 热电阻的原理是利用材料的电阻值随温度变化来测试温度。对热电阻施加恒定电流，根据欧姆定律，其输出电压将随电阻变化。因此测量电压即可得到温度变化。9-4-4 温度测量温度测量l1. 热电阻u（2）创建温度测试任务9-4-4 温度测量温度测量l1. 热电阻u（3）生成温度测量程序代码9-4-4

38、温度测量温度测量l2. 热电偶u（1）热电偶简介 热电偶是由两种不同的导体A和B两端相连组成的闭合回路。如果两端温度T和T0不相等,将产生温差电动势，推动回路内有电流流过。组成该回路的A、B两导体称为热电极,由A,B导体组成的回路称为热电偶。9-4-4 温度测量温度测量l2. 热电偶u（2）FielPoint Express VI设置面板9-4-4 温度测量温度测量l2. 热电偶u（3） FieldPointExpress VI程序框图9-4-4 温度测量温度测量l2. 热电偶u（4）使用FieldPoint测量温度程序框图9-5 数字信号输入输出数字信号输入输出l数字信号输入输出和计数器都是

39、对二进制数据进行的操作，也是工程实践中经常遇到的数据采集内容。9-5-1 数字信号输入输出概述数字信号输入输出概述l1. 数字信号的概念 数字输入输出接口通常用于与外围设备的通讯和产生某些测试信号。例如在过程控制中与受控对象传递状态信息，进行测试系统报警等。数字信号只有开（ON）关（OFF）两种状态。数字信号有开关量和脉冲序列两种。 l2. 数字端口与数字线 数字输入输出系统的重要组成部分是数字端口“port”与数字线“line”。数字线是数据采集卡中单独连接一个数字信号的物理端子。一个数字线承载的数据叫做位“bit”，它的二进制值是“0”或“1”。9-5-1 数字信号输入输出概述数字信号输入

40、输出概述l2. 数字端口与数字线9-5-1 数字信号输入输出概述数字信号输入输出概述l3. 数字信号输入输出设备 NI公司有专门的数字输入输出板卡和信号调理设备，但是许多多功能数据采集卡也具备不同的数字输入输出功能。l4. 数字信号输入输出方式 数字通讯有立即方式和握手方式两种方式。立即方式数字输入输出就是调用一个数字输入输出 VI马上读写数据；握手方式数字输入输出在传递每个数据时都要进行请求和应答。9-5-2 立即方式数字输入输出立即方式数字输入输出lDAQmx数字线输出数据采集助手9-5-2 立即方式数字输入输出立即方式数字输入输出l DAQmx数字线立即输出程序框图9-5-3 握手方式数字输入输出握手方式数字输入输出l DAQmx握手方式数字输入示例程序框图9-6 计数