基于LabVIEW的数据采集与处理系统设计

基于LabVIEW的数据采集与处理系统设计

摘要：虚拟仪器作为一种基于图形化编程的新型概念仪器，以计算机作为运行媒介，节省了大量的显示、控制硬件，越来越显示出它独有的优势。基于LabVIEW的数据采集与处理系统，整体采用了循环结构与顺序结构相结合的形式，实现了模拟信号的采集与实时动态显示，并且仿真出了对数据的采集和报警功能，并且能够存储数据，进行各种自定义设置，显示效果良好，对现实中的数据采集与处理系统具有很大的借鉴作用。

关键词：虚拟仪器；数据采集；数据处理；LabVIEW

I

The Design of Data Acquisition and Processing System Based on

LabVIEW

Abstract: As a kind of virtual instrument based on graphical programming the new

concept of instruments, run at the computer as a medium, save a large amount of display, control hardware, more and more shows its unique advantages. Data acquisition and processing system based on LabVIEW, and the overall adopted loop structure and order structure, in the form of the combination of the dynamic analog signal acquisition and real-time display, and the simulation of the data collection and alarm function, and the ability to store data, for a variety of Settings, display effect is good, the reality of the data acquisition and processing system has a great reference.

Keywords：Virtual Instrument;Data Collection;Data Processing;LabVIEW;

II

目录

1．引言 ...................................................................................................................................................... 4 1.1 课题研究的意义 ................................................................................................................................... 4 1.2 课题设计的目的和内容 ....................................................................................................................... 4 2． 研究现状及设计目标 ......................................................................................................................... 4 3. 系统方案与关键技术介绍 ................................................................................................................... 5 3.1 系统总体方案简介 ............................................................................................................................... 5 3.2 虚拟仪器与LABVIEW简介 ..................................................................................................................... 6 3.3 系统关键技术 ....................................................................................................................................... 7 4. 方案实现 ........................................................................................................................................... 10 4.1 前面板绘制......................................................................................................................................... 10 4.2 程序框图功能实现 ............................................................................................................................. 11 5. 结束语 ............................................................................................................................................... 16 6. 谢辞 ................................................................................................................................................... 17 7. 参考文献 ........................................................................................................................................... 18

III

1．引言

1.1 课题研究的意义

虚拟仪器是现如今非常流行的一种计算机技术，它的应用面很广，由于采用了计算机界面代替了传统的硬件显示器，又可以利用计算机的处理器去实现硬件的处理功能，所以只需要将需要处理的各种类型的数据通过统一的接口传输到计算机中，这样就能实现各种显示、处理与控制功能。虚拟仪器作为一种非常便捷和灵活的人机交互手段，能够和许多不同的学科和内容相结合。本次课题就是将虚拟仪器与数据采集与处理系统相结合，利用LabVIEW软件平台强大的数据处理能力和多样化的结果显示方式，仿真模拟信号的数据采集与处理过程，能够实现对信号的动态显示、异常报警和数据存储功能，对于实际中测控领域的其他系统具有一定的借鉴意义，提供了另一种不同的方法。

1.2 课题设计的目的和内容

本次课题拟借助虚拟仪器的平台，采用Labview应用软件模拟仿真一种模拟信号采集与处理控制系统，要求能够实现：

①实现模拟信号的采集；

②实现3通道的数据AD转换的功能；

③设置显示界面，能动态显示数据的采集结果；

④根据设定阈值，对于超过阈值，有相应的提示功能。

2． 研究现状及设计目标

LabVIEW是一种采用图形化编程语言的平台环境，含有多样化的数据处理工具和强大的信号分析与结果展示功能，并且能够显示与实际相同的按钮，开关等布尔空间，因此，广泛地应用于自动化行业、科研机构和研究实验室，被视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。

虚拟仪器通过应用程序将通用计算机与功能化硬件结合起来，完成对被测信号的采集、分析、处理、显示、存储、打印等功能，硬件部分包含多种I/O接口电路和数据采集卡等，包含插卡式虚拟仪器、并行口虚拟仪器和总线方式的虚拟仪器等形式，I/O接口设备主要实现对被测信号的放大、滤波、调制、模数转换等处理，可以根据不同情况采用不同的I/O接口硬件设备，其中数据采集卡（DAQ）充分利用了计算机的总线、机箱、电源以及软件的便利，但是受机箱、总线的一些限制，存在电源功率不足、机箱内电平噪声较高、无屏蔽等缺点；并行口虚拟仪器最大的方便在于可以与笔记本计算机相连，方便外出携带；VXI总线具有稳定的电源、强力的冷却能力和严格的屏蔽效果，并且标准开放，数据吞吐能力强，模块可重复利用，现在应用越来越广泛，已成为主流的虚拟仪器接口硬件，但是其造价较高。虚拟仪器总体结构划分为

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