文档介绍：基于NI数据采集卡的数据采集及处理
学生姓名:李刚
指导教师:李建
2013级19班 1319011966
国内外研究现状
国外数据采集器的现况[11]
随着国外微电子技术,计数机技术,测控技术和数字通信技术的发展,目前国外数据采集技术已经较初期有了很大的发展, 从近来国外公司展示的新产品可以看出,主要的发展可以概括为功能多样,体积减小和使用方便等三个方面。此外,数据采集器的特点还反映在如下几个方面:(1)它既是一台数据采集器,又是一台功能较全的机器状态分析仪,不仅有常用的时域分析和频域FFT分析,而且还可以做倒谱,细化,包络谱和时频域分析等功能;(2)它既是采集器,又可以兼做其它仪器来用, 如法国迈威公司的 MOVILOG 数据采集器,就可作为一台动平衡仪来用, 它不但可以做单一平面的动平衡,还可以做六个平面的动平衡;(3)储存量大,从低频到高频频率测量范围宽,能适应机器从低速到高速的各种监测范围需要;(4)可利用振动传感器或过程传感器或电量传感器等输入多种物理量,如振动加速度,位移,相位,转速,温度,压力,流量,电压,电流和功率等,形成多参数监测统;(5)数据采集器配套的软件是以通用窗口的软件为基础,功能较强。一套软件可同时支持数种不同型号与不同档次的数据采集器。(6)数据采集器已经安装了 LCD 背光显示屏,并尽量减少了操作键,元器件高度集成化,并减轻机器的重量;采用防水防撞击的密封外壳,能适应恶劣的工业环境。
上世纪80年代末到90年代初,我国一些仪器厂已研制出了多种数据采集器,其中单通道的有SP201,SC247型,双通道的有EG3300,YE5938 型,超小型的有911,902和921型。具有采集静态信号的有 SMC-9012型,所配套的软件包基本上包括了设备维修管理和基本频谱分析两大部分,能够适应机器设备的一般状况监测和故障诊断,基本已经达到了。
但是,国内数据采集器与目前国外数据采集器相比,在技术上仍然存在着一定的差距,主要表现在由于受的限制,分析频率范围不宽,给一些低速的机器或轴承的诊断等带来了一定的困难。由于数据采集器的内存不大,数据采集器本身的信号处理功能不强, 在现场只能做一些简单诊断,精密诊断需要离线到计算机上去做。现场精密诊断功能较弱,设备的软件水平仍在设备维修管理和基本频谱分析上徘徊,机器故障诊断专家系统还需完善,软件人机界面有待改进。
选题依据
数据采集卡的工作原理数据采集卡主要由模数转换电路、数模转换电路、计数定时电路、中心控制逻辑电路等组成,是一个具有两个模拟量输入通道,一个模拟量输出通道的采用ISA计算机总线标准的插卡。在数据采集卡中,模数转换电路的转换芯片选用12位的内部带采样保持器的AD1674,其启动方式为程序启动和以8253定时器为主的定时启动,对转换结束的识别也设计了程序查询和中断两种方式。
数据采集卡的工作原理
(1)模入通道的选择及其衰减和AD放大器增益选择电路采用程序控制。
(2)中心控制电路采用可编程器件GAL,从而使数据采集卡的结构紧凑,电路简洁,且GAL芯片的软件编程可根据硬件的需要随时调整。
(3)AD的启动有程序启动和定时启动两种方式,AD转换结束识别有程序查询和中断两种方式。
(4)DA的参考电压通过控制电路引用AD的基准电压。
研究目的与意义
研究目的:为了测量电压、电流、温度、压力或声音等物理现象。基于PC的数据采集,通过模块化硬件、应用软件和计算机的结合,进行测量。尽管数据采集系统根据不同的应用需求有不同的定义,但各个系统采集、分析和显示信息的目的却都相同。数据采集系统整合了信号、传感器、激励器、信号调理、数据采集设备和应用软件。实现用NI数据采集卡,实现对电机相应参数的数据采集。
研究背景:随着社会的不断进步,为了保障人们能够健康安全的使用各种资源,需要对各个资源供给设备实时的监控,例如电力供电系统、工业控制系统、网络等,确保这些直接关系人们生活的资源安全可靠。国家电力监管委员会公告 2011 年第 3 号文件《2011 年供电监管报告》指出,在选取检查的 215 家供电企业中,总共发现供电质量问题涉及的企业有 133 家,这些企业存在着基础数量错误、漏录、运行事件错录以及电压监测点数不足,设置不合理等问题;一方面,造成电能质量问题的因素逐渐增加,另一方面人们对电能质量以及电能的可靠性要求越来越高;电能质量问题对电网和配电系统造成的直接危害和可能对人类生活和生产造成的损失也越来越大,电能质量的好坏直接关系到了国民经济的总体效益。一个计算中心如果失去电源 3 秒就有可能破坏数小时的数据处理结果而造成上百万上千万的经济损失;在大型机器制造厂,1 秒的电压突降就有可能造成生产状况异常或