Урок 8 Сбор данных

D. Аналоговый ввод

Аналоговый ввод — это процесс измерения аналогового сигнала и передачи результата измерения в компьютер для анализа, отображения или сохранения. Аналоговым называется сигнал, который изменяется непрерывно. Чаще всего аналоговый ввод используется для измерения напряжения или тока. Для выполнения аналогового ввода можно использовать много разных устройств, в том числе многофункциональные устройства сбора данных (DAQ MIO), скоростные АЦП, цифровые мультиметры (DMM) и устройства сбора динамических сигналов (DSA, Dynamic Signal Acquisition).

Аналого-цифровое преобразование

Для ввода аналогового сигнала в компьютер требуется выполнить аналого-цифровое преобразование, которое переводит электрический сигнал в цифровые данные, доступные для компьютерной обработки. Устройство, которое преобразует уровень напряжения в серию нулей и единиц, называется аналого-цифровым преобразователем (АЦП).

АЦП выполняет цикл преобразования по фронту или спаду тактового сигнала (sample clock). Каждый цикл преобразования состоит из выборки мгновенного значения аналогового сигнала и последующей его оцифровки. Частота выборки определяется частотой тактового сигнала. Аналоговый сигнал на входе АЦП может иметь любое значение, и в этом смысле он имеет бесконечную точность. При преобразовании точное значение заменяется на приближенное; точность этого приближения зависит от разрядности АЦП, используемого метода преобразования и некоторых других факторов.

Управление задачами

На языке LabVIEW операция по обмену данными с устройством ввода-вывода называется задачей (task). Задача аналогового ввода может заключаться во взятии одной выборки, N выборок, или непрерывном вводе.

Однократная выборка

Однократная выборка является операцией по требованию (on demand). По запросу прикладной программы драйвер считывает одно значение из канала ввода и сразу же передает его программе. Эта операция не требует буферизации или аппаратной синхронизации. Например, для периодического контроля уровня жидкости в резервуаре достаточно считывать одиночные значения. Датчик, напряжение которого зависит от уровня жидкости, подключается к одному из каналов измерительного устройства. Программа инициирует одноканальный однократный ввод в те моменты, когда нужно в очередной раз узнать уровень жидкости.