基于LabVIEW可视化数据采集处理系统探讨.doc

"基于LabVIEW可视化数据采集处理系统探讨" 本文探讨了基于LabVIEW可视化数据采集处理系统的设计和实现。该系统是一个虚拟仪器系统，旨在实现在激光多光路混频实验中对多路光强度、波长、相位信号的采集和处理。系统采用LabVIEW图形化编程软件，使用USB2815数据采集卡和ND6000染料激光器，实现了激光器控制、数据采集卡数据的采集、微位移爬行器控制和数据显示四种功能为一体的可视化数据采集处理系统。 1. 可视化数据采集处理系统的实现 该系统是一个虚拟仪器系统，旨在实现在激光多光路混频实验中对多路光强度、波长、相位信号的采集和处理。由于处理三种信号来自不同的传感器或设备反馈，不仅需要进行多种设备的控制，而且要对三种信号之间的时序进行协调，使其实现同步显示。 1.1 LabVIEW软件开发平台简介 LabVIEW是一种实现虚拟仪器技术的图形化语言，具有系统实现简单、构建灵活、层次体系明晰等特点。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。使用图形化语言编程时，不用写程序代码，取而代之的是流程图。采用LabVIEW进行数据采集处理系统的开发，可以产生独立运行的可执行文件，具有编程快速、可读性强，修改方便等功能，而且该软件通过两种方式可以实现外部程序调用。 1.2 数据采集卡USB2815简介 本文中应用的数据采集卡为北京阿尔泰科技发展公司的USB2815。本卡基于USB总线，其主要性能参数如下：250KS/s 16位16路模拟量输入；带DA、DIO等功能；16位AD精度250KS/s采样频率；AD缓存：8K字FIFO存储器；数字量输入/输出各8路该数据采集卡提供了采用C、C++、LabVIEW等多种编程语言编写的库函数，方便使用者编程时调用。 1.3 染料激光器和微位移爬行器简介 1.3.1 染料激光器 ND6000染料激光器用来产生实验需要的波长连续可调的激光。在实验过程中，通过计算机对激光器进行控制，激光器反馈给计算机波长数据。染料激光器硬件部分主要分三部分：光学系统、计算机控制系统和输入输出系统。 1.3.2 微位移爬行器 微位移器的运动是由三个PZT模块一系列顺序的动作生成。如图1所示为微位移爬行器移动一步的过程。最外面的两个PZT模块扮演着夹具的角色。中间的PZT模块在电压的作用下沿着电机的轴做伸缩运动。尽管三个PZT模块是独立工作的，但是却是连为一体的整体。 1.4 系统的设计与实现 Labview可以将大程序分解为多个子程序，称为子VI。每个子VI实现一个小功能，最后用一个主程序实现对每个子VI的调用，形成最后的控制程序。 该系统的设计与实现主要包括激光器控制、数据采集卡数据的采集、微位移爬行器控制和数据显示四个部分。每个部分都可以单独进行自控制程序编写，然后通过主控制程序进行调用，实现整个系统的控制。