0 引言
現(xiàn)代技術的進步，特別是以計算機技術為代表的不斷革新的計算機技術，正從各個層面上影響并引導著各行各業(yè)的技術革新，基于計算機技術的虛擬儀器系統(tǒng)技術也正以不可逆轉的力量推動著測量控制技術、數(shù)據采集和分析等技術的發(fā)展。傳統(tǒng)儀器主要由信號采集與控制模塊、分析與處理模塊、以及測量結果的表達與輸出模塊這三大功能模塊組成。傳統(tǒng)儀器的這些功能都是以硬件(或固化的軟件)形式存在的。而虛擬儀器則是將這些功能移植到計算機上完成。它在計算機上插上數(shù)據采集卡，然后利用軟件在屏幕上生成儀器面板，并利用軟件進行信號的分析與處理。相對于傳統(tǒng)儀器，虛擬儀器具有性能高、擴展性強、開發(fā)時間少、完美的集成功能等特點。
LabVIEW是一款優(yōu)秀的虛擬儀器軟件開發(fā)平臺。LabVIEW以其直觀、簡便的編程方式，眾多的源碼級設備驅動程序，多種多樣的分析和表達支持功能，可為用戶快捷地構建實際生產中所需要的儀器系統(tǒng)創(chuàng)造有力的基礎條件。其中數(shù)據采集與儀器控制是LabVIEW最具競爭力的核心技術。
1 系統(tǒng)整體方案設計
一個完整的LabVIEW程序主要包括前面板、程序框圖、連接器三部分。前面板是一種交互式圖形化用戶界面，用于設置輸入數(shù)值和觀察輸出：框圖是定義VI功能的圖形化源代碼，可利用圖形語言對前面板的控制量和指示量進行控制；圖標和連接器窗格用于把程序定義成一個子程序，以便在其他程序中加以調用。本系統(tǒng)包括波形信號采集、保存標準信號、信號處理和分析、采集數(shù)據回放四個部分。圖1是信號采集與分析系統(tǒng)框圖。
1．1 波形信號的采集
該部分主要利用外部觸發(fā)方式發(fā)出觸發(fā)信號，以使發(fā)出信號和通道的采集達到同步。以信號發(fā)生器發(fā)出信號為例；為了分析有限個波形的數(shù)據，必須保證采集卡采集的數(shù)據是發(fā)出的全部信號并且只有一個發(fā)出信號。本系統(tǒng)通過采集卡輸出一個脈沖信號來觸發(fā)信號發(fā)生器，以使采集卡的輸入通道和脈沖輸出通道同步。實際上，正是基于這一點，其發(fā)出的任意信號才必須被無遺漏的同步采集過來。本設計正好滿足了此要求。該部分的前面板控件包括采集信號參數(shù)的設置控件、脈沖輸出端口、信號輸入端口以及存放信號處理后峰值點位置的三個數(shù)組。其中采樣率的設置比較重要，例如根據需要發(fā)出的信號周期是0．4ms，每個周期采集200個點，采5個周期就需要rate=l MHz，那么，每個點之間的時間間隔就是lμs，這樣推理便于后面的信號處理。
程序中可利用數(shù)據采集的工具DAQmx中的各種子vi來實現(xiàn)數(shù)據的通信，并可通過Get Terminal Name with Device Prefix．vi來實現(xiàn)輸入與輸出之間的同步。最后通過波形圖顯示所采集到的信號，同時通過Waveform Peak Detection for l Chan．vi獲得信號超過閾值的峰值點。其數(shù)據采集程序框圖如圖2所示。
作者：馬銀平，宣亮亮，彭如 南昌航空大學 來源：電子元器件應用
