Обзор систем сбора данных
ВВЕДЕНИЕ
NI ELVIS (National Instruments Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite) – набор приборов от National Instruments для образовательных лабораторий.
Программно-аппаратная среда NI ELVIS включает в себя аппаратную составляющую для построения схем и выполнения измерений и программное обеспечение NI ELVIS. Программное обеспечение NI ELVIS было создано в LabVIEW и состоит из двух компонентов: интерактивных панелей управления (soft front panel – SFP) и интерфейсов прикладного программирования в LabVIEW (LabVIEW APIs), которые представляют собой виртуальные приборы (ВП) LabVIEW для программирования функций и управления настольной рабочей станцией NI ELVIS.
Теоретическая часть
Обзор систем сбора данных
Системы сбора данных принимают, обрабатывают и анализируют сигналы от реальных физических объектов. Свет, температура, давление, крутящий момент – вот примеры различных типов сигналов, которые может измерить система DAQ. Сбор данных – это процесс измерения электрических сигналов, поступающих с сенсоров, датчиков или преобразователей, и их ввод в компьютер для обработки. Системы DAQ могут также включать в себя вывод аналоговых или цифровых сигналов управления.
Компоненты системы сбора данных:
· Датчик (преобразователь) – прибор, который превращает физическое явление, такое как свет, температура, давление или звук в измеряемый электрический сигнал, например в электрическое напряжение или ток.
|
|
|
· Сигнал – результат преобразования.
· Системы согласования сигнала – аппаратура, которую вы можете подсоединить к измерительному прибору, чтобы сделать сигнал пригодным для измерения, увеличить точность измерений или уменьшить шум. В основные виды согласования сигнала входят усиление, возбуждение, линеаризация, изоляция и фильтрация.
· Аппаратура DAQ – аппаратные средства, которые вы используете для сбора и анализа данных.
· Программное обеспечение – программное обеспечение компании NI специально разработано для того, чтобы помочь вам в проектировании и создании приложений по управлению приборами и измерению данных.
На рисунке 1.1 изображены компоненты типичной системы сбора данных.
Рисунок 1.1 – Типичная система сбора данных
NI ELVIS объединяет в один продукт аппаратное и программное обеспечение, последние два из компонентов системы DAQ. В следующих разделах приведено их подробное описание. Программным обеспечением для NI ELVIS является LabVIEW.
Аппаратура DAQ
Прибор DAQ регистрирует электрический сигнал, который является результатом преобразования какой-то физической величины на датчиках или сенсорах. Система DAQ одновременно с регистрацией может сама генерировать электрические сигналы. Эти сигналы могут осуществлять управление механическими системами или задавать воздействие, отклик на которое система DAQ будет измерять. Большинство приборов DAQ имеют четыре стандартных элемента: аналоговый вход (AI), аналоговый выход (AO), цифровой вход/выход (DIO) и счетчики/таймеры. Наиболее популярными приборами DAQ производства компании National Instruments являются многофункциональные платы серии E.
|
|
|
В разделе Аппаратное обеспечение DAQ главы 3, Обзор аппаратного обеспечения, более детально описывается DAQ-прибор, используемый в NI ELVIS. Более подробную информацию о функциональных возможностях и работе прибора читайте в руководстве пользователя DAQ на ni.com/manuals.
LabVIEW
LabVIEW – это графический язык программирования, часто используемый для создания программ по измерению данных, автоматизации и тестирования оборудования. Для создания приложений в LabVIEW вместо строчек текста используются пиктограммы. В отличие от текстовых языков программирования в LabVIEW использована концепция потокового программирования, согласно которой поток данных определяет выполнение программы. В LabVIEW вы создаете пользовательский интерфейс, называемый лицевой панелью, используя набор созданных ранее инструментов и объектов. После этого вы добавляете программный код управления объектами лицевой панели, используя графическое представление функций. Этот код находится на блок-диаграмме. Своим видом блок-диаграмма напоминает структурную схему программы. Такая программа, написанная на LabVIEW и обладающая видом и функциональностью настоящего прибора, называется виртуальным прибором (ВП).
|
|
|
Гибкость, модульность и легкость программирования, присущая LabVIEW, делает эту среду разработки популярной в лабораториях ведущих университетов. С помощью LabVIEW вы можете создать приложение и интерактивный пользовательский интерфейс за очень короткое время, поскольку принципы графического программирования в LabVIEW интуитивно понятны. Ученые и инженеры могут использовать простые и ясные функциональные возможности LabVIEW по взаимодействию с устройствами ввода/вывода наряду с его аналитическими возможностями. LabVIEW может также использоваться в классах для решения чисто аналитических или числительных задач.
Более полную информацию о программировании на LabVIEW читайте в руководствах Getting Started with LabVIEW и LabVIEW Measurements Manual, расположенных на ni.com/manuals. Систему помощи LabVIEW Help можно вызвать, выбрав Help»VI, Function and How-To Help на блок-диаграмме или на лицевой панели LabVIEW. Вы также можете найти интересующую вас информацию, выбрав Help»Search the LabVIEW Bookshelf... на блок-диаграмме или на лицевой панели.
Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 132; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!