使用LabVIEW 2010實現更高效的測量
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LabVIEW 2010是一個圖形化編程環境,可以輕松地使用任何傳感器在任何PC總線上進行測量。和基于文本的傳統編程語言相比,LabVIEW能夠幫助你更高效地采集數據,無論是簡單的溫度測量,還是具有1萬個通道的復雜系統的數據捕獲。
LabVIEW程序被稱為虛擬儀器(VI)。每個VI都包括一個前面板和一個程序框圖。前面板相當于用戶的操作界面,可以在上面放置按鈕、開關、圖形、表格等各種控件。
圖1. LabVIEW的前面板作為用戶的操作界面,可以使用按鈕、旋鈕、圖形和圖表等控件進行定制。
在程序框圖上,你可以開發圖形化的代碼對測量數據進行采集和分析,也可以實現代碼的衍生和重用,以及和前面板控件的交互。
圖2. 在程序框圖上,你可以編寫包括節點、連線和循環結構的圖形化代碼。
數據采集應用一般包括信號采集,在前面板的圖形或圖表中顯示數據,以及保存數據至文件。在LabVIEW中,可以很容易的實現這些功能,而且其配置和創建都很有特點。
NI的所有數據采集(DAQ)設備都包含Measurement & Automation Explorer (MAX),一個配置和測試工具。MAX的功能包括:
- 使用交互式的測試面板對數據采集硬件進行配置和測試
- 查詢設備管腳和說明文檔
- 創建虛擬通道
MAX可以顯示連接到電腦上的所有數據采集設備。在MAX中,你可以打開設備的測試面板,并使用它來驗證信號連接是否正確,以及實時觀察具體的信號值(如圖3所示)。
圖3. 在MAX的測試面板中,你可以測試數據采集設備的功能以及驗證信號連接。
在MAX中,右擊數據采集設備,選擇“設備管腳”,就可以立刻查看設備的模擬、數字和計數器通道對應的端子(如圖4所示)。
圖4. 使用MAX可以快速查詢設備管腳。
在MAX中,可以建立虛擬通道來映射配置信息到設備上某個特定的物理通道,比如縮放系數和輸入限制。MAX具有很多虛擬通道測量類型,包括壓力、力和力矩(如圖5所示)。通過使用虛擬通道,你可以快速地將原始電壓轉換成工程單位,比如牛頓或磅/平方英寸。
圖5. 你可以使用MAX來建立虛擬通道,并設定參數,比如縮放系數、輸入限制和工程單位。
NI的所有數據采集設備都包含NI-DAQmx,一個綜合性的硬件驅動,包括DAQ助手和底層應用編程接口(API)。
DAQ助手是一個基于對話框的向導,可以在MAX或LabVIEW中訪問,使用它可以創建虛擬通道和測量任務,而且不需要編程。
圖6. DAQ助手可以幫助你快速地采集或產生數據,而且不需要編程。
雖然DAQ助手提供了快速簡單的方法用于采集或產生數據,并且不需要編程,但更多的高級用戶可能需要增加靈活性和底層控制,對他們來說,光有DAQ助手是不夠的。NI-DAQ驅動提供了綜合性的API,包括基本和高級的函數,可以用來控制諸如定時、同步、數據處理和執行控制等的參數(如圖7所示)。
圖7. 使用NI-DAQmx提供的API來指定高級參數,比如觸發和同步。
LabVIEW 2010具有數百個控件,其中包括可拖放控件、圖形和3D繪圖工具,這些控件可以幫助你快速地創建圖形化的用戶界面。右鍵點擊這些內置的控件就可以在幾秒鐘內自定義它們的位置、大小、對齊方式、刻度和顏色。
圖8. 在LabVIEW的前面板上可以輕松地創建定制的用戶界面,包括圖表、旋鈕和按鈕。
圖8顯示了兩個控件 — Number of Measurements and Delay (sec)和一個波形圖顯示控件,命名為Temperature Graph。通過改變Number of Measurements and Delay (sec)控件輸入的值,可以在Temperature Graph顯示控件上看到由該VI生成的結果。該VI在顯示控件上生成的結果基于程序框圖上創建的代碼。
在LabVIEW 2010中,你可以使用自定義控件、圖像和裝飾來對前面板進行完全的定制(如圖9所示)。
圖9. 高級用戶可以完全定制LabVIEW前面板的外觀和感覺。
LabVIEW 2010包括數百個VI范例,可以幫助你快速實現數據采集應用。你可以使用LabVIEW范例查找器搜索范例(如圖10所示)。
圖10. LabVIEW范例查找器包括數百個用于特定應用和行業的VI范例。
NI開發者社區
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使用LabVIEW 2010對測量數據進行采集、分析和記錄,是較簡單也是較靈活的方法。而且有了像MAX、NI-DAQmx和LabVIEW范例查找器這樣的工具,你可以快速地創建你的應用,并根據你的系統和需要對其進行定制。
下載LabVIEW評估版:ni.com/trylabview/zhs/
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