Verwenden von LabVIEW, um Einblicke in Messdaten zu gewinnen

Überblick

Tausende Ingenieure und Wissenschaftler setzen auf LabVIEW für eine Vielzahl von Anwendungen wie Verifizierung, Validierung und Produktionstests. Unabhängig von der Anwendung müssen alle Benutzer Daten und Messungen bearbeiten, um Einblicke in ihre Anwendung zu gewinnen und Entscheidungen zu treffen.

LabVIEW spielt eine entscheidende Rolle in der virtuellen Messtechnik, die produktive Software, modulare Messhardware und kommerzielle Technologien wie PC- oder PXI-Controller kombiniert. Ingenieure und Wissenschaftler erfassen Messdaten aus der realen Welt und analysieren die Daten anschließend, um nützliche Informationen zu vermitteln. Die meisten Softwarepakete sind entweder allgemeingültige Programmiersprachen, die keine technischen Funktionen enthalten, oder spezielle schlüsselfertige Lösungen, die eine einzige Aufgabe (in diesem Fall die Erfassung) ausführen. Nur wenige behandeln alle Anforderungen eines technischen und wissenschaftlichen Messsystems, das grundsätzlich Analysen umfassen sollte. LabVIEW bietet eine vollständig integrierte Lösung, mit der Anwender Daten in einer einzigen Umgebung gleichzeitig erfassen und analysieren können.

Mit LabVIEW können Sie Daten in einer einzigen Umgebung erfassen, analysieren und anzeigen.

 

Abbildung 1: Mit LabVIEW können Sie Daten in einer einzigen Umgebung erfassen, analysieren und anzeigen. 



Evaluieren Sie LabVIEW zum Überprüfen oder Validieren elektronischer Schaltungen


Evaluieren Sie LabVIEW zum Entwickeln von Testsystemen für die Produktion

 

Inhalt

Inline-Datenanalyse

Unter Inline-Analyse versteht man den Prozess der Analyse von Daten, schon während diese erfasst werden. Dies ist in der Regel bei Anwendungen der Fall, die schon während der Ausführung Entscheidungen erfordern und wo das Ergebnis direkte Auswirkungen auf den Ausführungsverlauf hat, meist durch eine Änderung der Parameter oder die Ausführung einer Aktion.

LabVIEW bietet Analyse- und Mathematikroutinen, die nativ mit Datenerfassungsfunktionen und Darstellungsfunktionen arbeiten, so dass sie einfach in jede Anwendung integriert werden können. Darüber hinaus bietet LabVIEW auch Routinen für die Einzelpunktanalyse, die speziell auf die hohen Anforderungen von Inline-Analysen bei Anwendungen zugeschnitten sind.

LabVIEW unterstützt Sie dabei, mithilfe von Inline-Analysen Intelligenz in Ihre Anwendungen zu integrieren, und präsentiert Ergebnisse, noch während die Anwendung ausgeführt wird. Es stehen auch Funktionen zur Verfügung, um Offline-Analysen durchzuführen, bei denen Daten als ein Datensatz erfasst und analysiert werden müssen. Nachdem Sie die Anwendung mehrmals ausgeführt haben, können Sie Informationen extrahieren, um Ergebnisse zu vergleichen, Entscheidungen zu treffen und Änderungen an Ihrem Prozess vorzunehmen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

 

LabVIEW-Analysekategorien

LabVIEW bietet mehr als 1.000 integrierte Funktionen, die speziell für die technische und wissenschaftliche Analyse entwickelt wurden und mit denen Sie ein breites Anwendungsspektrum abdecken können. So können Sie mit LabVIEW NXG beispielsweise Signalkennwerte wie den Klirrfaktor, die Impulsantwort, das Frequenzansprechverhalten oder das Kreuzleistungsspektrum eines Signals ermitteln. Sie können auch mathematische oder numerische Analysen – unter anderem zur Differentialrechnung, Optimierung oder Nullstellenbestimmung – in Ihre Anwendungen einbeziehen. Aufgrund der Vielzahl LabVIEW-eigener Funktionen für die verschiedensten Anwendungszwecke wird Ihre Arbeit stark vereinfacht, da Sie sich mit ihrer Hilfe direkt auf die eigentliche Aufgabe konzentrieren können. Sie können diese Funktionen auch anpassen, anpassen und erweitern, um Ihre Bedürfnisse zu erfüllen. Diese Funktionen sind in folgende Gruppen unterteilt: Messung, Signalverarbeitung, Mathematik sowie Regelung und Simulation.

Messung

  •  Amplitude und Pegel
  •  Frequenzanalyse (spektral)
  •  Rauschen und Verzerrung
  •  Impuls und Übergang
  •  Signalerzeugung und Signalverlaufserzeugung
  •  Zeitbereichsanalyse
  •  Messung von Frequenzkomponenten

 

Signalverarbeitung

  •  Digitalfilter
  •  Faltung und Korrelation
  •  Frequenzbereich 
  •  Kombinierte Zeit- und Frequenzbereichs-Analyse (Signalverarbeitungs-Toolset)
  •  Abtasten/Neuabtasten 
  •  Signalerzeugung
  •  Spektrumanalyse mit Superauflösung (Signalverarbeitungs-Toolset)
  •  Transformationen 
  •  Zeitbereich
  •  Wavelet- und Filterbank-Entwurf (Signalverarbeitungs-Toolset)
  •  Fensterfunktionen

 

Mathematik

  •  Einfache Mathematik
  •  Kurvenanpassung und Datenmodellierung
  •  Differentialgleichungen
  •  Interpolation und Extrapolation
  •  Lineare Algebra
  •  Nicht lineare Systeme
  •  Optimierung
  •  Nullstellensuche
  •  Spezielle Funktionen
  •  Statistiken und Zufallsprozesse

 

Regelung und Simulation

  • PID- und Fuzzy-Regelung

 

LabVIEW-Funktionen und Express-VIs

LabVIEW-VIs umfassen sowohl konfigurationsbasierte Express-VIs als auch Low-Level-VIs. Konfigurationsbasierte Express-VIs sind die einfachste Möglichkeit, LabVIEW-Anwendungen um Inline-Messanalysen und -Signalverarbeitung zu erweitern. Beispiele für gängige Express-VIs für die Analyse sind das Express-VI „Filter“, das Express-VI „Amplituden- und Pegelmessung“ und das Express-VI „Statistik“. Um auf die Konfiguration eines Express-VIs zuzugreifen, klicken Sie das VI doppelt an. Express-VIs bieten einen Konfigurationsansatz für die LabVIEW-Entwicklung und umfassen die Funktionen vieler untergeordneter VIs. LabVIEW enthält außerdem zahlreiche Low-Level-Analysefunktionen, die spezifische Analyseaufgaben ausführen, die Sie anpassen können.

 

Beispiel-VI mit Express-VIs zur Simulation und Aufzeichnung von Daten

 

Abbildung 2: Ein Beispiel-VI mit Express-VIs zur Simulation und Aufzeichnung von Daten. 

 

LabVIEW-Analyse-Zusatzpakete

Zusätzlich zu den integrierten Analysebibliotheken können Sie Zusatz-Toolsets und Module verwenden, um die Entwicklungszeit für spezielle Anwendungsanforderungen zu verkürzen. Durch die Einbindung der Toolset-Komponenten in die jeweilige Anwendung bleibt es Entwicklern erspart, sich das Expertenwissen anzueignen, das bei der Erstellung hoch spezialisierter Lösungen, beispielsweise zur erweiterten Verarbeitung digitaler Signale, Schall- und Schwingungsmessung, Ordnungsanalyse, Bildverarbeitung sowie zur Betriebssystem- und FPGA-Entwicklung in Echtzeit. Besuchen Sie das NI Tools Network, um alle LabVIEW-Add-ons anzuzeigen.

 

Wiederverwenden von vorhandenen Programmcode

LabVIEW kann mehrere Sprachen integrieren, z. B. .m, C, Python und .NET, in Ihre Anwendung, so dass Sie Ihre vorhandenen Analyse-Scripte und entwickelten Algorithmen wiederverwenden können. Erfahren Sie mehr über alle Optionen, die Sie haben, um bestehenden Code in LabVIEW wiederzuverwenden.

 

Integrieren von .m-Dateien mit dem LabVIEW-MathScript-Knoten

 

Abbildung 3: Integrieren von .m-Dateien mit dem LabVIEW-MathScript-Knoten. 

 

 

Zusätzliche Ressourcen