基于LabWindows/CVI的双通道数据采集系统

时间:2013-08-10来源:网络

LabWindows/CVI由自行选用的插件以及C代码组成,除此之外,系统还配有各类丰富的软件包,从而更方便地构建软件系统,界面如图3所示。

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2.2.1 显示界面
将采集到的数据显示到界面上,有两种方式:(1)静态方式。将所采集到的点一次性显示在界面上,如果要继续显示,则要将之前界面上的点擦除后才可以继续。(2)动态方式。以带状图实时显示图形数据,可以包含一个或多个同时刷新的曲线,每一条曲线代表一个连续量的数据通道。为显示处理过的数据,要选用静态显示。而静态显示只能显示一次,因此需要使用CVI内置时钟Timer隔几秒刷新显示数据。某一区间的数据可以以横轴为时间、纵轴为幅度显示,也可以其他方式显示。这里选择环形图显示。
2.2.2 环形图显示
环形图显示如图4所示,显示的是温度信号,单位℃。图中有两个圆。大圆代表最大量程值,小圆代表最小量程值。图中共有86条线段,代表这一段时间被平分为86段,每条线段代表一个时间点。测量到的数据依照时间先后在这86个线段上逆时针标出,数据越大越靠近大圆,数据越小越靠近小圆。将这些点依次连接,易看到哪一时间点上的数据较大,而哪一时间点上的数据较小。直观地显示出所测时间内数据的大小变化。左下角最大量程显示的是大圆代表的值,最小量程显示着小圆代表的值,这两个量程可以重新输入设置,以便观察数据在更小量程里的变化。

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3 数据的处理
3.1 数据的分离
数据采集卡是将采集到的数据以交错方式存储内存当中。所谓交错即内存中的存储依次是第1,2,3,4通道的数据。以4通道采集为例,把第一位数据和每隔3位后的第4位数据存放在一起,形成了第一通道数据,从第3位开始,每隔3位数据存储在一起,则形成了第3通道数据。再将这些数据用于处理和显示。
3.2 数据的转换
数据采集卡采集到的数据并不是10进制的电压数据,而是由某种对应关系对应得到的数字信号,需要进行一次转换得到10进制电压数据。转换原理如下:PXI-2005这款数据采集卡是16位的,采集最大电压范围是-10~+10 V;基准电压是+10 V,因此数字0对应-10 V,数字215对应0 V,数字216对应10 V。因此得出数据转换公式为
data_D=data_collect/215×10.0-10.0 (1)
这样就将从模拟电压上采集到的原始数字数据(data_collect)转换为相应的10进制数字电压数据(data_D)。
3.3 数据的存储
数据是以TDMS格式存储,TDMS是NI公司主推的一种二进制记录文件,拥有高速、易存取等多种优势,能在NI的各种数据分析或软件之间进行无缝交互,而且提供一系列API函数供LabWindows/CVI使用。
存储的数据是采集转换后的电压数据。每通道内的数据都是单独存储的,互不影响。存储后的TDMS文件可以通过安装CVI时同时安装的一个插件一Excel Importer打开,打开效果如图5和图6所示。

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PXI-2005这款数据采集卡是4通道的,本试验中只用到了两通道,如图6所示,只有1、3通道有数据存储,2、4通道的数据是0。
3.4 生成报表
将采集到的数据计算后整理到word文件上以供打印。报表如图7所示。报表中存储的是已经转换的温度数据,单位℃。

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使用word的函数语句包含在wordrepoit.fp文件里,因此要先要在工程内加载wordreport.fp,然后才能使用其中包含的函数来制作word文件。

4 结束语
由LabWindows/CVI搭建的数据采集系统,具有快速测量、实时显示等功能。搭配相应的传感器,容易制作成相应领域的测量仪器。同时CVI可以应用到大多数操作系统上,具有良好的移植性、使用简单。相比MFC,CVI的研发,因为拥有大量专业测控插件而显得更加方便快捷;相比LabView,CVI的可编程性使其更加灵活,更能满足研发人员的思想。同时,CVI插件的随意放大缩小功能也适合移植到大小不一的触摸屏上使用,适用于嵌入式系统。由此可见CVI在测量方面有着较大的优势,将成为虚拟仪器发展过程中的重要工具。

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关键词: LabWindows CVI 双通道 数据采集系统

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