技術(shù)文章
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labjack全系列數(shù)據(jù)采集卡的優(yōu)勢在哪里
幾十年來,，LabJack 一直在開發(fā)精簡的數(shù)據(jù)采集方法,，同時提供各種各樣的配件,。該系列由完整的采集方法 (DAQ) 組成,，各個版本各不相同,，但其中包括數(shù)字和模擬輸入和輸出的數(shù)量,、模擬輸入信號的類型,、最高和最有效的分辨率和采樣速度,，以及內(nèi)部計(jì)數(shù)器/計(jì)時器的數(shù)量,、通信接口以及內(nèi)置實(shí)時時鐘,。LabJack系列包括以下型號：U3-LV、U3-HV,、U6,、U6-Pro、UE9,、UE9-Pro,、U12、T4,、T7 和 T7-Pro,。T4、T7 和 T7-Pro 型號的一個重要特性是能夠通過用戶編寫的腳本運(yùn)行它們,。這些腳本存儲在模塊閃存中,，一旦接通電源，便以獨(dú)立模式運(yùn)行,。因此,，模塊成為一種獨(dú)立的數(shù)據(jù)采集方法。DAQ T7-Pro 設(shè)備以及 USB 和以太網(wǎng)接口通過 Wi-Fi 接口與服務(wù)器進(jìn)行無線通信,。LabJack 模塊無可爭議的優(yōu)勢在于其應(yīng)用程序可在用戶論壇上獲得,。通常，系統(tǒng)開發(fā)人員可以找到幾乎可以立即解決任何問題的方法,，而且免費(fèi)或只需支付少量費(fèi)用,。這與論壇上介紹的所有文檔和用戶提供的實(shí)用提示類似。他們的成功是一大優(yōu)勢,，但您也應(yīng)該花一些時間查看多個文件,，然后才能找到理想的解決方案。
Labjack 模塊
您可以冒險宣布 LabJack 提供的 DAQ 模塊可以解決有關(guān)購買和評估測量數(shù)據(jù)的大多數(shù)常見問題,。
可用的擴(kuò)展模塊（例如：真實(shí)參考源,、測量放大器、電源按鈕,、數(shù)字信號電平轉(zhuǎn)換器,、I/O 緩沖器、模擬信號多路復(fù)用器等）提高了每個 DAQ 的標(biāo)準(zhǔn)功能,。該系列設(shè)備的設(shè)計(jì)使得測量過程的任何擴(kuò)展都成為可能,。這適用于不同類型的 DAQ 模塊及其擴(kuò)展的組合。每個 DAQ 都有內(nèi)部工具,，其數(shù)量和類型取決于型號,。例如，Labjack T7 包括：14 個模擬 I/O,，分辨率為 16 到 18 個部分（參數(shù)取決于采集速度,，輸入可以組合成 7 個字符串對），您甚至可以將它們用于增益為 × 1,、× 10,、x100 和 x1000 的測量放大器，范圍為 10,、± 1,，± 0.1 和 ± 0.01 伏，兩個模擬輸出,，分辨率為 12 位,，加上 0…5 英寸的選擇，還利用 23 個數(shù)字輸入/輸出來鼓勵SPI端口,、I2C 和異步串行接口,。
labjack模塊
在流模式下工作時，數(shù)據(jù)采樣頻率可達(dá)到 100 kHz,，但這取決于分辨率,。在控制模式下，響應(yīng)時間不超過 1,。DAQ 設(shè)備還包含計(jì)數(shù)器和計(jì)時器,，可用于執(zhí)行 PWM 輸出（1.32 個）。T7 模塊的硬件計(jì)數(shù)器可以計(jì)數(shù)頻率高達(dá) 40 MHz 的脈沖,，其應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)允許高達(dá) 200 kHz 的工作,。計(jì)時器通常用于執(zhí)行去抖動功能。這些設(shè)備還包含一個看門狗和一個集成溫度傳感器,。不同大小的外部電阻檢測器也可以使用內(nèi)置電流源供電,，功率分別為 200 μA 和 10 μA。
編寫自己的腳本（例如 Labjack 模塊）的用戶可以通過寄存器訪問資源,。在與環(huán)境通信時,，可以使用 Modbus TCP 協(xié)議,，無論使用哪種端口（USB、Wi-Fi 或以太網(wǎng)）,。寄存器映射適用于此協(xié)議,，但 LJM 高級庫也允許您通過名稱（例如“AINO”）訪問寄存器。
軟件驅(qū)動程序
LabJack 提供免費(fèi)的應(yīng)用程序,，您可以使用它配置幾乎任何 DAQ 模塊并在幾分鐘內(nèi)構(gòu)建一個測量程序,。用于配置模塊的基本應(yīng)用程序是 Kipling。配置可以存儲在 DAQ 的非易失性存儲器中,，然后使用,，例如在獨(dú)立模式下。構(gòu)建簡單測量過程的最簡單方法是使用 LJLOGM 應(yīng)用程序,，您不僅可以從 DAQ 讀取數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),，還可以以圖表的形式顯示它們。更先進(jìn)的 DAQFactory 程序也可用于控制工業(yè)過程,。
應(yīng)用示例——握力測量
為了向您展示使用 Labjack 模塊創(chuàng)建可用系統(tǒng)有多么簡單,，我們將使用手動測力計(jì)設(shè)計(jì)一個功率測量系統(tǒng)。其他類似問題也同樣易于實(shí)現(xiàn),。在本例中,，使用全橋配置中的壓力計(jì)測量驅(qū)動力。該項(xiàng)目的后續(xù)階段包括：模塊設(shè)置,、測量系統(tǒng)校準(zhǔn)以及 Labjack 提供的免費(fèi) LJlogM 應(yīng)用程序的結(jié)果圖形顯示,。橋接器可以由機(jī)器電壓源 +5 V -“VS”供電。在許多系統(tǒng)中,，這種解決方案完全足夠,，但由于電壓 VS 可能造成干擾，以及其允許的不確定性,，您甚至可以使用具有受控電壓的參考源,，例如“DACO”。輸出信號的負(fù)載能力為 20 mA,，因此對于 350 歐姆橋,，即使最大電壓為 5 英寸，也不應(yīng)該超過允許電流,。在需要高精度和可重復(fù)性的程序中,，可以使用包含精確參考資源的附加外部擴(kuò)展模塊。
從所采用的方案來看,，參考電壓“DACO”已設(shè)置為 3.5 V,。DAQ 設(shè)置的下一步是將 AINO 和 AIN1 輸入連接到差分輸入模式，這已在 Kipling 應(yīng)用程序中完成。應(yīng)變計(jì)提供非常低的輸出電壓,。整個陣列的幾毫伏因此需要選擇最大優(yōu)勢,，即最小尺寸陣列：0.01 V。配置功能以選擇導(dǎo)致設(shè)置被采用為默認(rèn)選項(xiàng)的選項(xiàng)結(jié)束,，即在開機(jī)或恢復(fù)后恢復(fù),。項(xiàng)目實(shí)施是測量路線的校準(zhǔn),，它分兩個部分進(jìn)行,，通過將應(yīng)變儀與著名力量相結(jié)合。在這種情況下,，沒有負(fù)載加上質(zhì)量負(fù)擔(dān),。作用在測力計(jì)上的力是通過將質(zhì)量（以千克為單位）乘以 9.81.29 μV（即測力計(jì)本身的重量）得出的，并且對于其負(fù)載 m 為 1.212 磅,，符號為 80 μV,。因此，測量路徑的質(zhì)量由以下公式表示：
這句話應(yīng)該輸入到 LJLogM 應(yīng)用程序中委托給 AINO 輸入的測量站定義區(qū)域,。在練習(xí)中,，零負(fù)載的值已略微調(diào)整為 8.2，而不是 6.76,。這是項(xiàng)目執(zhí)行階段的結(jié)束,，您可以開始測量。首先,，測力計(jì)的校準(zhǔn)力為 1.212 kG = 11.89 N,，然后測量手施加的力 – 280 N（左）和約 340 N（右）。
所述案例展示了使用 LabJack 模塊構(gòu)建智能程序是多么簡單和快速,。從尺寸上講,，我們使用了一個檢測器，該檢測器在許多情況下需要獨(dú)特的端口和非常復(fù)雜的應(yīng)用程序,。操作僅限于使用鼠標(biāo)一起發(fā)送三個參數(shù)的信號,。
更詳細(xì)內(nèi)容請看北京迪陽公司官網(wǎng)：weeaffairs.com
Labjack 模塊
您可以冒險宣布 LabJack 提供的 DAQ 模塊可以解決有關(guān)購買和評估測量數(shù)據(jù)的大多數(shù)常見問題,。
可用的擴(kuò)展模塊（例如：真實(shí)參考源,、測量放大器、電源按鈕,、數(shù)字信號電平轉(zhuǎn)換器,、I/O 緩沖器、模擬信號多路復(fù)用器等）提高了每個 DAQ 的標(biāo)準(zhǔn)功能,。該系列設(shè)備的設(shè)計(jì)使得測量過程的任何擴(kuò)展都成為可能,。這適用于不同類型的 DAQ 模塊及其擴(kuò)展的組合。每個 DAQ 都有內(nèi)部工具,，其數(shù)量和類型取決于型號,。例如，Labjack T7 包括：14 個模擬 I/O,，分辨率為 16 到 18 個部分（參數(shù)取決于采集速度,，輸入可以組合成 7 個字符串對），您甚至可以將它們用于增益為 × 1,、× 10,、x100 和 x1000 的測量放大器，范圍為 10,、± 1,，± 0.1 和 ± 0.01 伏，兩個模擬輸出,，分辨率為 12 位,，加上 0…5 英寸的選擇，還利用 23 個數(shù)字輸入/輸出來鼓勵SPI端口,、I2C 和異步串行接口,。
labjack模塊
在流模式下工作時，數(shù)據(jù)采樣頻率可達(dá)到 100 kHz,，但這取決于分辨率,。在控制模式下，響應(yīng)時間不超過 1,。DAQ 設(shè)備還包含計(jì)數(shù)器和計(jì)時器,，可用于執(zhí)行 PWM 輸出（1.32 個）。T7 模塊的硬件計(jì)數(shù)器可以計(jì)數(shù)頻率高達(dá) 40 MHz 的脈沖,，其應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)允許高達(dá) 200 kHz 的工作,。計(jì)時器通常用于執(zhí)行去抖動功能。這些設(shè)備還包含一個看門狗和一個集成溫度傳感器,。不同大小的外部電阻檢測器也可以使用內(nèi)置電流源供電,，功率分別為 200 μA 和 10 μA。
編寫自己的腳本（例如 Labjack 模塊）的用戶可以通過寄存器訪問資源,。在與環(huán)境通信時,，可以使用 Modbus TCP 協(xié)議,，無論使用哪種端口（USB、Wi-Fi 或以太網(wǎng)）,。寄存器映射適用于此協(xié)議,，但 LJM 高級庫也允許您通過名稱（例如“AINO”）訪問寄存器。
軟件驅(qū)動程序
LabJack 提供免費(fèi)的應(yīng)用程序,，您可以使用它配置幾乎任何 DAQ 模塊并在幾分鐘內(nèi)構(gòu)建一個測量程序,。用于配置模塊的基本應(yīng)用程序是 Kipling。配置可以存儲在 DAQ 的非易失性存儲器中,，然后使用,，例如在獨(dú)立模式下。構(gòu)建簡單測量過程的最簡單方法是使用 LJLOGM 應(yīng)用程序,，您不僅可以從 DAQ 讀取數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),，還可以以圖表的形式顯示它們。更先進(jìn)的 DAQFactory 程序也可用于控制工業(yè)過程,。
應(yīng)用示例——握力測量
為了向您展示使用 Labjack 模塊創(chuàng)建可用系統(tǒng)有多么簡單,，我們將使用手動測力計(jì)設(shè)計(jì)一個功率測量系統(tǒng)。其他類似問題也同樣易于實(shí)現(xiàn),。在本例中,，使用全橋配置中的壓力計(jì)測量驅(qū)動力。該項(xiàng)目的后續(xù)階段包括：模塊設(shè)置,、測量系統(tǒng)校準(zhǔn)以及 Labjack 提供的免費(fèi) LJlogM 應(yīng)用程序的結(jié)果圖形顯示,。橋接器可以由機(jī)器電壓源 +5 V -“VS”供電。在許多系統(tǒng)中,，這種解決方案完全足夠,，但由于電壓 VS 可能造成干擾，以及其允許的不確定性,，您甚至可以使用具有受控電壓的參考源,，例如“DACO”。輸出信號的負(fù)載能力為 20 mA,，因此對于 350 歐姆橋,，即使最大電壓為 5 英寸，也不應(yīng)該超過允許電流,。在需要高精度和可重復(fù)性的程序中,，可以使用包含精確參考資源的附加外部擴(kuò)展模塊。
從所采用的方案來看,，參考電壓“DACO”已設(shè)置為 3.5 V,。DAQ 設(shè)置的下一步是將 AINO 和 AIN1 輸入連接到差分輸入模式，這已在 Kipling 應(yīng)用程序中完成。應(yīng)變計(jì)提供非常低的輸出電壓,。整個陣列的幾毫伏因此需要選擇最大優(yōu)勢,，即最小尺寸陣列：0.01 V。配置功能以選擇導(dǎo)致設(shè)置被采用為默認(rèn)選項(xiàng)的選項(xiàng)結(jié)束,，即在開機(jī)或恢復(fù)后恢復(fù),。項(xiàng)目實(shí)施是測量路線的校準(zhǔn),，它分兩個部分進(jìn)行,，通過將應(yīng)變儀與著名力量相結(jié)合。在這種情況下,，沒有負(fù)載加上質(zhì)量負(fù)擔(dān),。作用在測力計(jì)上的力是通過將質(zhì)量（以千克為單位）乘以 9.81.29 μV（即測力計(jì)本身的重量）得出的，并且對于其負(fù)載 m 為 1.212 磅,，符號為 80 μV,。因此，測量路徑的質(zhì)量由以下公式表示：
這句話應(yīng)該輸入到 LJLogM 應(yīng)用程序中委托給 AINO 輸入的測量站定義區(qū)域,。在練習(xí)中,，零負(fù)載的值已略微調(diào)整為 8.2，而不是 6.76,。這是項(xiàng)目執(zhí)行階段的結(jié)束,，您可以開始測量。首先,，測力計(jì)的校準(zhǔn)力為 1.212 kG = 11.89 N,，然后測量手施加的力 – 280 N（左）和約 340 N（右）。
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