自动气象站体积比较庞大，而且使用时地点和空间会受到地点、空问上的影响。如果借助虚拟仪器技术中易开发、小体积和方便使用等优点，就可通过虚拟仪器替代自动气象站的数据采集器和数据预处理器。
虚拟仪器技术是利用计算机的硬件资源（CPU、存储器、显示器、键盘、鼠标）、标准数字电路（GPIB、RS232接口总线、新型的VXI接口总线、信号调理和转换电路、图像采集电路、现场总线等），经过有明确的目的性的开发测试，使之成为一套相当于使用者自己专门设计的传统仪器。LabVIEW（laboratory virtual instrumentengineering workbench）是NI（naTIonal instruments）美国国家仪器公司的创新软件产品，也是目前应用最广，发展最快，功能最强的图形化软件开发集成环境。简单地说，虚拟仪器技术就是用户自定义的基于PC技术的测试和测量解决方案。相对于传统仪器，它有4大优势，即性能高，扩展性强，开发时间少，集成功能完美。
在此介绍一种气象监测系统的设计方法，以美国NI公司的LabVIEW8．5为平台，利用气象数据采集器，实现虚拟气象监测系统模块设计。该系统具有多个方面数据显示、数据存储等功能，根据以往存储的历史数据，可以有明确的目的性地对天气情况做显示和分析。
气象监测系统由传感器、数据采集器、数据处理终端等组成。传感器用来感应气象要素，数据采集器可以对温度、相对湿度、风向、风速、雨量和气压等气象要素进行采集，数据处理终端可以对数据采集器获取的数据来进行运算处理。系统首先采集气象数据，之后将数据送回到气象数据中心进行多个方面数据显示、数据存储。最后，气象中心根据以往存储的历史数据，还能够直接进行历史天气情况的显示和分析。采用模块化、层次化编程思想，每一模块完成某一特定功能。在此设计气象监测系统由数据采集、数据处理、多个方面数据显示、数据保存4个模块构成。总系统原理图如图1所示。
要将数据采集到计算机里，并对其做到合理的组织，就需要构建一个数据采集模块。它包括传感器和变换器、信号调理设备、数据采集卡、驱动程序、硬件配置管理软件和计算机等。气象参数物理量通过种种类型的传感器输出成电压、电流、频率等信号，然后由数据采集卡采集。数据采集模块是用来获取数据采集卡所获得的数据。该模块结构如图2所示。
传感器和变换器种类非常之多，它们直接与各种物理量打交道，并将这些物理量转化为DAQ系统能采集的电信号。在设计自动化测量系统前，必须要对待测对象和测量需求作详细分析，正确选择正真适合的传感器和变换器。系统采用的传感器是WXT520，该传感器能同时测量6个气象要数，精确可靠，具有USB接口。信号调理设备对传感器和变换器送来的信号采取放大、滤波、隔离等措施，将它们转化成采集设备易于读取的信号。如果实际中的信号符合数据采集卡等采集设备的要求，则信号调理模块可以省略。
本系统采用的数据采集卡是美国NI公司的NIUSB-6210，它是一款USB总线供电M系列多功能DAQ模块，在高采样率下也能保持高精度。该模块提供了16路模拟输入；250 kS／s单通道采样率；4路数字输入线 V）；数字触发；2个计数器／定时器。USB-6210引脚如图3所示。NI USB-6210是为移动应用或空间上有限制的应用的专门设计，其即插即用的安装最大程度地降低了配置和设置时间，同时它能直接与螺丝端子相连，从而削减了成本，并简化了信号的连接。USB总线的供电使用户不再需要携带多余的外部电源。该模块还具有新的NI信号数据流技术，实现了USB总线上类似DMA的双向高速数据流操作。
系统开发采用的是NI公司的虚拟仪器专用编程语言LabVIEW，它是一种图形化的编程语言和开发环境，已广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，且被公认为是标准的数据采集和控制系统软件。使用这种语言编程时，基本上不需要编写程序代码，而是“绘制”程序流程图。在一个硬件的情况下，能够最终靠改变软件来实现不同仪器仪表的功能，十分便捷。其数据分析功能、图形显示能力能够很好的满足气象监测系统的需要，开放式的开发环境、灵活的可扩展性是现有手段很难完成的。该系统在实时天气显示部分，主要是完成多个方面数据显示和数据存储两部分工作。
数据显示部分最简单。该系统能够从数据采集模块中获取采集到的温度、相对湿度、风向、风速、雨量和气压等气象数据，并通过LabVIEW的前面板显示出来。实时获取并显示系统采集气象要素的日期和时间。通过LabVIEW平台，利用图形化编程，不需要面对复杂、冗长的文本代码，并能得到事半功倍的效果。数据采集卡完成数据采集功能，数据的运算分析和处理以及采集卡的控制都是虚拟仪器软件在后台进行，测量结果在虚拟仪器前面板上显示。气象监测系统的实时天气显示部分主界面如图4所示。
LabVIEW采用一种全新的图形化编程方法，不仅人机界面使用“所见即所得”的可视化技术建立，而且程序代码也是图形化的，在前面板放置的每一个对象在框图程序都一定会出现一个对应的端子。框图程序编辑窗口所需的各种功能函数包括各种数学运算函数、信号分析函数、仪器驱动函数等均以图标的形式由功能模板提供。设计者只需从功能模板中取出对应图标，放置在程序框图编辑窗口中，再用“连线”工具将其连接，以实现相百之间的数据传输，即构成了完整的框图程序。系统能实时更新从数据采集设备得到的气象数据，并分为温度、降雨量、气压、相对湿度、风速、风向六种因素实时显示采集到的最新天气数据。实时天气显示部分程序框图如图5所示。
历史天气分析部分是一个独立的程序Weatherhistory．vi，能够准确的通过以往存储的历史数据来分析历史天气情况。根据降雨量的情况，可以将每天不同时段的天气信息存储到计算机中，作为参考和历史数据分析的数据资源。历史天气分析部分界面和程序框图如图6和图7所示。
数据存储部分选择了数据记录文件类型进行气象元素的存储，这种类型的一个主要好处是可以有选择的存储，有效地保留了各种有用的组合信息。同时该系统具有文件存储功能，可以对输入数据来进行保存，也可以对分析后的结果进行保存。
本气象监测系统是以LabVIEW8．5为开发平台，配合NI USB-6210气象数据采集器，实现了虚拟气象站的基本功能。构成的气象监测系统成功用于地面气象观测中，具有造价低，操作便捷等优点。随着计算机技术和现代仪器技术的持续不断的发展，以LabVIEW为开发工具的虚拟仪器设计必将在气象监测方面得到慢慢的变多的应用。
引 言 虚拟仪器技术是20世纪90年代发展起来的一种新技术，融计算机和总线技术、微电子技术、测量技术于一身，它是对传统仪器的重大突破，是计算机技术与仪器技术相结合的产物。它利用计算机系统的强大功能，结合相应的硬件，大大突破传统仪器在数据处理、显示和存储以及系统维护和扩展等方面的限制。虚拟仪器的众多优点使其得到了广泛的应用，然而当今著名的虚拟仪器开发软件（如LabVIEW等）只能支持NI公司生产的数据采集卡，而不能直接驱动普通的数据采集卡。本文重点研究了在虚拟仪器开发软件平台LabVIEW下使用普通数据采集卡的方法。 1 虚拟仪器开发平台LabVIEW与数据采集卡的连接 LabVIEW是美国NI公司推出的一种基于G语言（Gr
的设计 /
随着计算机软硬件技术持续不断的发展与提高，虚拟仪器技术已成为当前测控领域内的关键性技术。在远程测控与仿真方面，虚拟仪器网络化，已成为急待解决的问题。通过利用SBS实时光网、虚拟仪器技术、ActiveX技术和DCOM技术，实现了网络化虚拟示波器，从而使远程测控、数据共享成为了现实。 网络虚拟示波器系统模块设计 网络虚拟示波器系统总体上可分为两部分：数据采集网络、虚拟示波器。数据采集网络负责远程数据信息的采集和远程控制指令传送。虚拟示波器则通过数据网络将所获取的远程数据信息动态显示、存储。网络虚拟示波器系统总体结构框架如图1所示。 图1 网络虚拟示波器系统结构 由图可知，数据采集网络由远程信息数据源、数据源控制中心两部分所组成。其中，远
实现网络虚拟示波器系统的设计 /
现代工业生产和科学研究对数据采集的要求日益提高，在瞬态信号测量、图像处理等一些高速、高精度的测量中，有必要进行高速数据采集。现在通用的高速数据采集卡一般多是PCI卡或ISA卡，存在以下缺点：安装麻烦；价格昂贵；受 计算机 插槽数量、地址、中断资源限制，可扩展性差；在一些电磁干扰性强的测试现场，无法专门对其做电磁屏蔽，导致采集的数据失真。 通用串行总线年康柏、微软、IBM、DEC等公司为解决传统总线不足而推广的一种新型的通信标准。该总线接口具有安装方便、高带宽、易于扩展等优点，已慢慢的变成为现代数据传输的发展的新趋势。基于USB的高速数据采集卡充分的利用USB总线的上述优点，有效解决了传统高速数据采集卡的缺陷。 1 USB数据采
1 引言 目前，MF-TDMA多址方式被广泛地应用于卫星通信体制中，主要用来承载IP通信的业务。在MF-TDMA卫星通信系统中，下变频后的中频模拟信号的数字化采集是对其进行后端数字信号处理的基础。目前，大部分数据采集传输多采取基于PCI总线协议的高速数据传输方式，而基于母板加背板的系统，其模块化程度、灵活性更高。例如，采用一块用作数据处理的母板加一块数据采集的AD板和一块DA变换的DA板，就可以构成一套完整的TDMA卫星信号还原系统。 PCI Mezzanine Card(PMC)标准基于PCI协议。PMC背板的物理接口由4个64管脚的接插件组成，分别是PN1，PN2，PN3和PN4。采用PMC背板，是获得高速数据传输和扩展母
0 引言 传统数据采集卡的基本功能是完成对模拟信号的基带数字化。由于数字化是在基带进行，其下变频、滤波全部采用模拟方式，因此，对于不同频段、不同调制方式的通信系统，应当对应专门的硬件结构，但这样的系统缺乏灵活性，且随着系统采样率和采样精度的提高，对数据实时性传输也带来了很大的困难。 软件无线电(software radio)是近年来随微电子及计算机技术应运而生的一种新的无线电技术，理想的软件无线电系统强调体系结构的开放性和可编程性，专注于减少灵活性差的硬件电路，并把数字化处理(A／D)尽量靠近天线，力求通过软件的更新来改变硬件的配置结构，以求解决传统数据采集卡存在的问题。 结合软件无线电思想，可将AD采样后得到的数据
的硬件设计 /
0 引言 在瞬态信号测量和图像处理等一些高速、高精度的测量中，往往都有必要进行高速数据采集。现在通用的高速数据采集卡(一般多是PCI卡或ISA卡)存在有安装麻烦、价格昂贵、受计算机插槽数量／地址／中断资源的限制、可扩展性差，而且在一些电磁干扰性强的测试现场无法专门对其进行电磁屏蔽，因而会导致采集的数据失真等缺点。为此，本文给出了采用PHILIPS公司的一款LPC2142芯片(基于ARM7内核，内置了宽范围的USB2.0 Device全速串行通信接口)设计的数据采集卡的设计的具体方案，从而有效解决了传统高速数据采集卡的上述缺陷。 1 基于ARM的数据采集卡系统结构 该系统主要由双通道模／数转换器AD9238、ARM微控制器LPC214
在选择一张多功能 数据采集 (data acquisition,以下简称 DAQ )卡的时候,您可以很容易地决定个人需要的模拟输入/输出和数字信号的通道数。但要确定模拟输入通道的分辨率,就不那么容易了。 一些12位的板卡能够达到更高采样率,或是具有比同类16位板卡低廉的价格。怎么样确定哪款卡才是自己真正需要的呢?想要作出正确的决定,您需要仔细考虑系统和板卡要求的整体精度。 考虑精度,而非分辨率 工程师们在决定选用12位还是16位的设备时,经常是靠“猜测”。实际上,通过很多方怯,都可以由给定的系统精度指标衡量出DAQ卡需要的整体精度。在一个给定范围内,一块16位DAQ卡的测量结果有2 16 (65536)种可能,
引 言 Controller Area Network(控制器局域网，缩写为CAN)，是为解决汽车电子控制单元间的信息通信而由德国Bosch公司提出的一种总线标准，以其卓越的性能、极高的可靠性和低廉的价格，现在已经在汽车领域获得广泛应用。为了能够更好的保证汽车CAN总线节点安全、稳定运转，同时为了更好的提高大批量生产的效率，必须在生产的全部过程中对CAN节点产品做测试，开发基于CAN总线的汽车CAN节点测试仪显得十分重要。本文通过选择高速处理器和采用虚拟仪器技术保证测试仪的通用性，使其只需通过软件更新便可测试多个CAN节点。 CAN协议简介 CAN协议建立在ISO/OSI 7层开放互连参考模型基础之上，为了方便应用，同时保证
的汽车CAN节点测试仪设计 /
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