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使用LabVIEW 2010实现更高效的测量

作者:www.cechina.cn2010.08.23阅读 3546

        LabVIEW 2010是一个图形化编程环境,可以轻松地使用任何传感器在任何PC总线上进行测量。和基于文本的传统编程语言相比,LabVIEW能够帮助你更高效地采集数据,无论是简单的温度测量控制工程网版权所有,还是具有1万个通道的复杂系统的数据捕获。
        LabVIEW程序被称为虚拟仪器(VI)。每个VI都包括一个前面板和一个程序框图。前面板相当于用户的操作界面,可以在上面放置按钮、开关、图形、表格等各种控件。


        图1. LabVIEW的前面板作为用户的操作界面,可以使用按钮、旋钮、图形和图表等控件进行定制。

        在程序框图上,你可以开发图形化的代码对测量数据进行采集和分析,也可以实现代码的衍生和重用,以及和前面板控件的交互。


        图2. 在程序框图上,你可以编写包括节点、连线和循环结构的图形化代码。

        数据采集应用一般包括信号采集,在前面板的图形或图表中显示数据,以及保存数据至文件。在LabVIEW中,可以很容易的实现这些功能,而且其配置和创建都很有特点。
        MAX
        NI的所有数据采集(DAQ)设备都包含Measurement & Automation Explorer (MAX),一个配置和测试工具。MAX的功能包括:
        • 使用交互式的测试面板对数据采集硬件进行配置和测试
        • 查询设备管脚和说明文档
        • 创建虚拟通道
        测试面板
        MAX可以显示连接到电脑上的所有数据采集设备。在MAX中,你可以打开设备的测试面板,并使用它来验证信号连接是否正确,以及实时观察具体的信号值(如图3所示)。

        图3.  在MAX的测试面板中www.cechina.cn,你可以测试数据采集设备的功能以及验证信号连接。

        设备管脚
        在MAX中,右击数据采集设备,选择“设备管脚”,就可以立刻查看设备的模拟、数字和计数器通道对应的端子(如图4所示)。


        图4.  使用MAX可以快速查询设备管脚。

        虚拟通道
        在MAX中,可以建立虚拟通道来映射配置信息到设备上某个特定的物理通道控制工程网版权所有,比如缩放系数和输入限制。MAX具有很多虚拟通道测量类型,包括压力、力和力矩(如图5所示)。通过使用虚拟通道,你可以快速地将原始电压转换成工程单位,比如牛顿或磅/平方英寸。


        图5. 你可以使用MAX来建立虚拟通道,并设定参数,比如缩放系数、输入限制和工程单位。

        NI-DAQmx驱动软件
        NI的所有数据采集设备都包含NI-DAQmx,一个综合性的硬件驱动,包括DAQ助手和底层应用编程接口(API)。
        DAQ助手
        DAQ助手是一个基于对话框的向导,可以在MAX或LabVIEW中访问,使用它可以创建虚拟通道和测量任务,而且不需要编程。


        图6. DAQ助手可以帮助你快速地采集或产生数据,而且不需要编程。

        NI-DAQmx API
        虽然DAQ助手提供了快速简单的方法用于采集或产生数据,并且不需要编程,但更多的高级用户可能需要增加灵活性和底层控制,对他们来说,光有DAQ助手是不够的。NI-DAQ驱动提供了综合性的API,包括基本和高级的函数,可以用来控制诸如定时、同步、数据处理和执行控制等的参数(如图7所示)。


        图7. 使用NI-DAQmx提供的API来指定高级参数,比如触发和同步。

        定制前面板
        LabVIEW 2010具有数百个控件,其中包括可拖放控件、图形和3D绘图工具,这些控件可以帮助你快速地创建图形化的用户界面。右键点击这些内置的控件就可以在几秒钟内自定义它们的位置、大小、对齐方式、刻度和颜色。


        图8. 在LabVIEW的前面板上可以轻松地创建定制的用户界面,包括图表、旋钮和按钮。

        图8显示了两个控件 — Number of Measurements and Delay (sec)和一个波形图显示控件www.cechina.cn,命名为Temperature Graph。通过改变Number of Measurements and Delay (sec)控件输入的值,可以在Temperature Graph显示控件上看到由该VI生成的结果。该VI在显示控件上生成的结果基于程序框图上创建的代码。
        在LabVIEW 2010中,你可以使用自定义控件、图像和装饰来对前面板进行完全的定制(如图9所示)。


        图9. 高级用户可以完全定制LabVIEW前面板的外观和感觉。

        范例查找器和LabVIEW社区
        LabVIEW 2010包括数百个VI范例CONTROL ENGINEERING China版权所有,可以帮助你快速实现数据采集应用。你可以使用LabVIEW范例查找器搜索范例(如图10所示)。


        图10. LabVIEW范例查找器包括数百个用于特定应用和行业的VI范例。

        NI开发者社区
        在NI开发者社区,你可以与全球的工程师和科学家一起交流最新的范例代码,技术指南,参考书等等。在分享开发经验的同时,你也可以学到最新的技术,更可以与开发同样应用的LabVIEW或NI其它产品的专家取得联系。访问社区ni.com/community。
        采集、分析和记录数据的最简单方法
        使用LabVIEW 2010对测量数据进行采集、分析和记录,是最简单也是最灵活的方法。而且有了像MAX、NI-DAQmx和LabVIEW范例查找器这样的工具,你可以快速地创建你的应用,并根据你的系统和需要对其进行定制。
        下载LabVIEW评估版:ni.com/trylabview/zhs/

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