Labwindows/CVI入门:数据采集详解与实践

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Labwindows/CVI 数据采集教程深入浅出地介绍了在现代技术背景下数据采集的关键要素,特别针对初学者设计。首先,课程强调了数据采集在计算机应用中的核心地位,通过采样定理与抗混叠滤波器的概念,帮助理解如何确保信号质量,避免因采样频率不足导致的失真。数据采集系统由多个组成部分构成,包括模入信号的不同类型(如交流电流(AC)、直流电流(DC))及其相应的连接方式,以及信号调理过程,这是保证信号准确转换为数字形式的重要步骤。 数据采集涉及到的术语如ADC(模数转换器)用于模拟信号数字化,DAQ(数据采集)系统负责数据的捕获和处理,而DMA(直接内存访问)则提供高效的数据传输路径,提升数据处理速度。GPIB和VISA是常见的仪器通信标准,前者广泛应用于实验设备的连接,后者则提供软件接口来控制这些设备。 图示的数据采集结构清晰展示了流程,包括程序对DAQ板卡的初始化,以及内存中的Buffer作为数据暂存区,这对于实时处理大量数据至关重要。Buffer的存在允许数据在采集时被暂时存储,待后续处理,避免了实时处理的压力。然而,是否使用Buffer取决于应用场景,如果数据量大且处理速度跟不上,或者需要进行连续不断的采集,那么Buffer的利用就显得尤为必要。 此外,Buffer I/O的使用场景包括当数据采集速率超过显示或存储到硬件的能力时,或者需要进行复杂的实时分析和图形化处理。在这些情况下,合理配置Buffer能提高数据处理效率,并保证系统的稳定性和准确性。 总结来说,Labwindows/CVI 的数据采集教程不仅涵盖了理论知识,还通过实例演示了如何有效地运用这些技术进行实际操作,帮助初学者建立扎实的数据采集基础知识,从而在实际项目中得心应手。
2018-05-25 上传
论文摘要 近年来,随着虚拟仪器技术、网络通讯技术的显著进步以及Intemet的迅速 普及,将网络技术应用到虚拟仪器,使信号采集、传输和处理分析一体化,已 成为一种趋势。这一方面可以使许多昂贵的硬件资源得以共享,另一方面还便 于系统的扩展和效率的提高。它通过应用程序与各功能化模块的有机结合,用 户利用友好的图形界面来控制计算机,完成对仪器控制、数据采集、分析、存 储及显示等功能。 本文针对数据采集与监控系统的开发需求,设计并实现了一种基于虚拟仪 器平台的数据采集与监控系统。系统采用的是一个虚拟仪器的构造形式,由数 据采集卡、工业控制计算机和信号调理电路构成硬件系统。系统软件开发平台 为LabWindow托VI,应用软件完成数据采集、处理、存储和显示等功能。 论文的主要研究工作如下: (1)根据数据采集与监控系统的功能需求,提出了系统软件的总体设计方 案,并对虚拟仪器的体系结构和软件开发两方面进行了深入的研究; (2)设计并实现了数据采集和处理模块。利用基于线程池的多线程技术和 基于线程安全队列的数据保护机制,改善数据吞吐量,提高程序响应速度和更 有效的后台数据处理; (3)设计并实现了通信模块。制定串口通信协议,确保数据传输的可靠性 和高速率,有效解决了数据传输与远程监控的问题; (4)设计并实现了数据库模块。实现了详细数据查询、报警信息查询、数 据报表管理、交接班管理、用户登录与权限管理等功能。