简单,完善的以太网数据采集
概览
NI ENET-9000 系列是测量级的数据采集设备,专为简化标准以太网上的分布式测量所设计. 其中超过 5 种设备能够实现热电偶,电压,热电阻(RTDs),应变规,电流,电阻,加速度计, 麦克风,测压元件等测量.尽管这些设备的安装和实现很简单,但 ENET-9000 系列的性能更 佳.ENET-9000 设备(见图 1),能够连续以超过 200 kS/s 的速率传输 24 位数据,这在声学, 振动,动态应变测量等需要采集高速瞬态或谐波的应用中是必需的.而且,实现如此性能无 需很大板载内存,这意味着数据检索是连续的,仅取决于网络带宽. 数据记录软件包 NI LabVIEW SignalExpress 支持 LabVIEW,ANSI C,C#,Visual Studio 及 .NET 编程语言, 由此提供的灵活性可以让您通过 1 台或几台 ENET-9000 设备来实现远程 监测或测试应用.
图 1. ENET-9000 以太网数据采集设备
以太网远程测量
以太网方式是 5m 以上长距离测量的理想选择.网线在 100m 内传输信号将不需要 hub,开关 或转换器中继.在这样的传输距离内,以及住宅,实验室,办公室及工厂提供的网络建设环
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境下, ENET-9000 成为实现 NI 测量级品质的理想选择.虽然网络性能很大程度上取决于联 网设备的数量, 100Mb 以太网(目前最普遍的网络)能够容纳多台全速工作的 ENET-9000 设备. 100 Mb 网络的理论带宽为 12.5 MB/s.举例来说,ENET-9234 以 200 kS/s 的速度持续传输 24 位数据需要大约 0.6 MB/s 的带宽.ENET-9000 在使用中不需要特殊的网关或接口卡,使 用电子商店购买的普通网关即可.NI 还提供更可靠,强健的以太网开关,包括各类开关及无 线网关.
通过 LabVIEW 将以太网设备集成到已有系统中
测量及测试系统可能包含几个或几千个通道,ENET-9000 设备能独立构成整个系统,或作为 大型系统的分布式组件.您可以采用各类总线技术来实现数据采集,譬如 PXI,PCI,USB, 以太网,及 Wi-Fi.不同总线提供不同的系统性能,很多时候系统能从多总线测量中获益. PXI Express 及 PCI Express 能够提供最大的带宽;USB 能够简化设备安装及配置;以太网 是分布式系统的最佳选择;Wi-Fi 避免了有线系统可能带来的各类问题.无论系统组件是 NI 设备还是第三方制造的设备,LabVIEW 及用于 ENET-9000 设备的 NI-DAQmx API 都能提供最 大的系统集成性.因为 LabVIEW 是作为开发环境,采用单一用户界面即可采集多设备,总线 及制造商的数据.图 2 显示了单一 LabVIEW 程序,或称虚拟仪器(VI),能从以太网设备,USB 设备及基于 PXI 设备上采集数据.每个 NI 设备都关联一个 DAQ 助手,从而硬件上的区别对 编程没有影响.
图 2. LabVIEW 代码实现多总线数据采集系统
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ENET-9000 实现快速检测,配置及采集
ENET-9000 设备包含测试及配置应用,测量及自动化浏览器(MAX) .它们的功能(见图 3)和 其它 NI 硬件相同,故所有设备,无论选用什么数据总线,都显示在同一位置.ENET-9000 的设置和笔记本或游戏系统等网络设备相同.ENET-9000 设备能够通过静态 IP 或 DHCP 服务 器指定的动态 IP 来识别.当系统检测到设备,您还可以远程修改配置设定,测试已连接的 传感器,或通过 NI-DAQmx 驱动进行系统编程,操作与其它 NI 数据采集(DAQ)系统一致.
图 3. 多设备的 MAX 配置
NI-DAQmx 及 LabVIEW,美国国家仪器数据采集的区别
通过 LabVIEW 及 NI-DAQmx 开发系统具有两大优势:开发时间及灵活性.NI-DAQmx 是 ENET-9000 及所有其它 NI DAQ 设备都包含的应用程序接口.在此驱动集的支持下,可以采用 各种基于文本的编程语言,包括 ANSI C,C#,Visual Studio 及 .NET.但在通过 LabVIEW 图形化开发环境编程时,您还能使用 DAQ 助手(见图 4),这是一种图形化向导模式的编程界 面,引导您在 NI 设备上实现数据采集.Express 虚拟仪器(又称 Express VI)是一简单节点, 它通过将配置设定转换为执行代码,从而显著缩短了数据采集代码的开发时间.除了 DAQ 助 手外,LabVIEW 还包含数百种内置函数,可实现分析,报警,报告,文件 I/O 等功能,进一 步缩短数据采集系统的开发时间.由于是通过 LabVIEW 编程设计,所以系统的功能性是可扩 展的,随着设计项目的发展与改变,您可以通过修改代码来满足新的需求.LabVIEW 能够消 除单一处理需要多个程序的可能. 市场中上的上千种第三方设备都为 LabVIEW 编写了驱动程 序.您可以简单地将这些设备集成到 LabVIEW 程序中.对于没有完整驱动程序的设备,您还 可以在 LabVIEW 中通过 API 开发,将新硬件设备集成到已有的系统中.

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