1、NI數據采集卡使用入門NI數據采集卡使用入門一、安裝與配置：1. 在安裝板卡之前，請首先安裝NI-DAQ驅動程序軟件。您可以在隨卡附帶的光盤內找到這個驅動程序軟件。另外，NI公司的網站上也提供這個驅動程序軟件的免費下載：89?opendocument&node=132070_US如果您使用LabVIEW或LabWindows/CVI等軟件來進行編程，需要在安裝驅動軟件之前先安裝開發平臺LabVIEW 或LabWindows/CVI等軟件。安裝過程中，安裝程序會提醒您插入DAQ驅動光盤。2. NI-DAQ驅動軟件正確安裝后，請關閉計算機，插入數據采集板卡，啟動計算機，即可自動找到板卡并安

2、裝好，完成整個安裝過程。注意：在安裝PCI或者PXI板卡時，一定要將電腦電源關閉；PC機則最好將電源線拔掉，以免電腦主板關機后仍然帶電，造成各類損傷。二、模擬輸入說明1.信號類型根據信號的參考情況，一個電壓源可以分為兩類：接地信號、浮地信號。接地信號：接地信號是信號的一端直接接地的電壓信號。它的參考點是系統地（例如大地或建筑物的地）。最常見的接地信號源是通過墻上的電源插座接入建筑物地的設備，例如信號發生器和電源供電設備等。浮地信號：一個不與任何地（如大地或建筑物的地）連接的電壓信號稱為浮地信號。一些常見的浮地信號有 電池、熱電偶、變壓器和隔離放大器。2 測量方式按信號連接方式不同可分為三種測量

3、方式：差分（DIFF）;參考單端（RSE）；非參考單端（NRSE ）。注意：NI公司的部分型號數據采集卡不一定完全支持上述三種測量方式，請查詢對應數采卡的使用手冊。按測量方式分類可以分為以下兩大類測試系統：1）差分測試系統（DIFF）n可避免接地回路干擾n可避免因環境引起的共模干擾當輸入信號有以下情況時，使用差分測試系統：n低電平信號（例如小于 1V ）。n信號電纜比較長或沒有屏蔽，環境噪聲較大。n任何一個輸入信號要求單獨的參考點。2）單端測試系統盡管差分測試系統是一種比較理想的選擇，但是單端測試系統可以使用兩倍的測試通道。單端測試系統所有信號都參考一個公共參考點，即儀器放大器的負極。當輸入信

4、號符合以下條件時可以使用單端測試系統：n高電平信號（通常大于 1V ）。n距離比較短（通常小于 5米）或電纜的屏蔽性能較好，環境無噪聲。n所有信號可以共享一個公共參考點。單端測試系統分為參考單端測試系統和非參考單端測試系統。A參考單端（RSE）n參考單端測試系統用于測試浮地信號，它把信號參考點與儀器模擬輸入地連接起來。B.非參考單端（NRSE）n可避免接地回路干擾非參考單端測試系統用于測試接地信號。與參考單端測試系統不同的是因為所有輸入信號都已經接地了，所以信號參考點不需要再接地。針對上述信號使用的接線方式具體請參考下圖：一般來說：接地信號的測量，可以用差分或非參考單端方式；浮地信號的測量，可

5、以用上述三種測量方式;此外，在用差分和非參考單端測量方式時，為避免疊加在輸入端的共模電壓（儀器放大器輸入端相對于儀器放大器接地端之間的電壓）超岀允許范圍，需在測量端與測量地之間連接偏置電阻。3偏置電阻的選擇一個信號源必須有參考地 AIGND （模擬地）。下圖表示了在浮地信號源下，并行連接兩個偏置電阻。如果 你沒有連接電阻，信號源浮地，信號源就不可能一直保持程控增益放大器（PGIA ）的共模信號范圍，程控增益放大器將飽和，而導致讀數不準。如果信號源阻抗小于100歐，最簡單的方法是將信號的正端接到PGIA的正端，信號的負端接 AIGND，也接到PGIA的負端輸入，不用接任何電阻。如果信號源阻抗大于

6、100歐：1）如果采集卡有交流耦合功能并啟用（即采集卡內部有前端處理電路，可以去掉信號源的直流分量（一般 方法為串聯電容）：PGIA需要在正端輸入和 AIGND之間加一個電阻（R1）。如果信號源為低阻抗， R1可選擇阻值為100kW 到1MW，負端直接連到 AIGND（即R2=0）;如果信號源為高阻抗，一般選擇在正負端各接一個電阻R1和R2 （R1=R2 ）。2）如果采集卡沒有交流耦合功能或者不啟用：A. 如果信號源阻抗比較大，直接連接會有不平衡的差分信號。噪聲靜電耦合給了正端，但由于負端接地卻沒耦合給負端，因此噪聲顯示為差分信號而不是共模信號，PGIA并不接收它。在這種情況下，需要將信號源負

7、端通過一個電阻（R2）連到AIGND，而不是直接連接到 AIGND，電阻值大概為信號源阻抗的 100倍。 這個電阻將平衡兩路信號，將噪聲同時耦合到兩端。B. 你也可以在正端和 AIGND之間再連接一個電阻 R1 （R仁R2 ），來充分平衡信號。這種接法有利于更 好的抗噪，但是兩個電阻對信號源也會造成負擔過重。注意：接R1，R2之后測量信號的幅值會有-1%的誤差。4. NI常用數采卡接線方法簡介以PCI-6052E（68pin ）為例，簡單介紹一下不同測量方式的接線方法。下圖是PCI-6052E數采卡的引腳定義圖:(1 )差分(DIFF )測量方式:使用2根模擬輸入接線，信號一端連接在PGIA正

8、端，另一端連接在 PGIA負端。板卡上正負端接線通道的關系：正端為ACHi,負端為ACH(i + 8), (i = 0.7 )，依此類推。例如：使用數采卡的0通道，信號源接ACH0(68號引腳),負端接ACH8 ( 34號引腳)。(2) 參考單端(RSE)測量方式：使用1根模擬輸入接線，信號一端連接在PGIA正端,另一端連接在系統地端(AIGND)。板卡上正端為ACHi, 系統地端為AIGND。例如：使用數采卡的0通道，信號源正端接ACH0 (68號引腳),負端接AIGND (67 號引腳)。注：所有AIGND在板卡內部直接連通共地。(3) 非參考單端(NRSE )測量方式：使用1根模擬輸入接

9、線，信號一端連接在 PGIA正端，另一端連接在非系統地的共同端( AISENSE )。板卡 上正端為ACHi,共同端為AISENSE。例如：使用數采卡的 0通道，信號源正端接 ACH0 ( 68號引腳)， 負端接AISENSE(62號引腳)。注：如用差分或非參考單端測量方式，注意偏置電阻的選擇。(詳見3偏置電阻的選擇)(4 )常見引腳定義：ACHx :模擬輸入端；若使用差分方式則正負端對應關系為：ACHi,ACH(i + 8)， ( i = 0.7 )。AIGND:模擬輸入參考地接入方式參考端；AISENSE:模擬輸入非參考地接入方式參考端；三模擬輸岀說明需要將輸出正端接 AOx，負端接AOG

10、NDx。1下圖表示了 NI數據采集卡上的模擬輸岀的連接方法：2模擬輸出端名稱原始輸出端名稱實際命名作用DACOOUTAOO模擬輸岀通道0DAC1OUTAO1模擬輸岀通道1EXTREFAO EXT REF模擬輸岀外部參考AOGNDAO GND模擬輸岀地例如：如果使用數采卡的 1通道，就將輸出正端接 AO1 （21引腳），負端接 A0GND1 （ 54引腳）。四數字I/O需要將輸出正端接 DIOx，負端接任意一個 DGND。1各種設備的數字端口數量有所不同。下圖表示了三種典型的數字I/O應用的連接方式：圖中P0<0.3>配置為數字輸入，P0<4.7>配置為數字輸出。數字輸入

11、應用包括接收 TTL信號和接收外部 設備狀態（例如開關狀態）。數字輸出應用包括發送TTL信號和驅動外部設備（例如圖示中的 LED ）。例如：如果使用數采卡 DIO的1通道作為輸出，就將輸出正端接 DIO1（ 17引腳），負端接任意一個 DGND （如18引腳）。五計數器計數器測量和產生數字信號。常用于測量信號頻率或者信號周期。信號連接方式根據不同的設備要求而不同。以6052E為例：測常規時間（包括脈沖寬度，周期，頻率）：直接將待測信號正端接入計數器的SOURCE端（如計數器1的42引腳），信號負端接板卡的任意數字地（如 35引腳）；GATE（ 41引腳）可不接信號，使用內部時 基（不用接線，軟

12、件定義）；OUT（ 40引腳）可產生脈沖或脈沖序列。測高頻：可用兩個計數器：計數器0的SOURCE （ 37引腳）使用內部時基（不用接線，軟件定義），計數器0的OUT（ 2引腳）接計數器1的GATE（41引腳），待測頻率接計數器 1的SOURCE（ 42引腳）。下列表是不同計數測量的輸入接線端口。測量Ctr0 （計數器0）Ctr1（計數器1）邊沿計數邊沿：PFI8計數方向：PFI11邊沿：PFI3計數方向：PFI11脈寬測量PFI9PFI41個計數器）2個計數器）周期/頻率測量（低頻用PFI9PFI4周期/頻率測量（高頻用PFI8PFI3周期/頻率測量（大范圍用 2個計數器）PFI8PFI3半周期測量PFI9PFI4下列表是計數器輸岀的輸岀接線端口，你可以使用不同的PFI線。CtrO （計數器0）CtrlCTR 0 OUT（2 引腳）CTR 1 OUT （40 引腳）以M系列數采卡舉例：對于改變測量的下表是不同計數測量的缺省輸入接線端口。對任何輸入端口，你可以使用不同的PFIPFI缺省輸入，需要利用 NI-DAQmx通道屬性在程序中設置。測量Ctrl（計數器1）邊沿計數邊沿：PFI8計數方向：PFI11邊沿：PFI3計數方向：PFI11脈寬測量PFI9PFI41個計數器）2個計數器）周期/頻率測量（低頻用P