连接模拟输出信号至DAQ设备

本节内容包含

事前准备

本文档主要介绍连接和配置NI DAQ设备生成模拟输出信号详细步骤。使用DAQ硬件设备前,请确保已安装应用程序开发环境和NI-DAQmx驱动程序。详细信息,请参阅安装LabVIEW和NI-DAQmx

模拟输出基础知识

许多NI DAQ设备可以生成电压信号。多功能DAQ设备一般拥有2个或4个模拟输出通道,专门的模拟输出设备及CompactDAQ拥有更多的模拟输出通道。它们可生成单采样DC信号或随时间变化的多个采样信号。

选择AO参考

通过选择AO参考,您可以设置模拟输出的范围。模拟输出范围是指设备输出电压的范围。模数转换器的数字代码均匀分布在模拟输出范围内,因此,范围越小,模拟输出分辨率越高,即两个连续数字代码的电压输出差越小,模拟输出也越精确。

设备模拟输出范围指处于下列两者间的所有电压:

–AO参考和+AO参考

AO参考的设置根据设备型号不同而有所差异。对于部分型号,AO参考总是10 V,模拟输出范围为±10 V。而对于其他型号,用户可选择既定的参考(例如10 V或5 V),也可选择外部电压参考(引脚APFI或AO EXT REF)。

您可连接一个外部信号至引脚APFI来提供AO参考。AO参考可以是正电压也可以是负电压。如AO参考为负电压,则AO输出的极性将反转。请参阅设备规范查看APFI的有效范围。可以使用设备的一个AO通道作为另一个AO信号的AO参考,但必须从外部将该通道连接至APFI。

请注意,如使用外部参考,输出信号不能在软件中校准。如要在软件中校准输出,请产生一个电压值然后测量电压偏移量。

找出DAQ设备的引脚分布

连接信号前,请先了解设备的引脚分布。

  1. 打开Measurement & Automation Explorer (MAX),展开“设备和接口”。
  2. 右键单击设备名称,选择“设备引脚”。

图1. 设备引脚帮助

下列引脚类型对应于产生模拟电压:

  • AO X(+/-):模拟输出—后接数字表示通道号。举例来说,如DAQ设备有8个模拟输出通道,则引脚分布图上连接器的正(+)负(-)引脚为AI 0至AI 7。
  • AO GND:模拟输出地—该引脚提供AO通道的参考地。在部分多功能DAQ设备上,AO GND可能在电气上与AI GND和D GND相连。
  • COM:公共地—所有AO通道的公共地端子,可能与大地隔离也可能未隔离,因设备而异。
  • APFI x:模拟可编程函数接口通道—APFI信号可用作 AOx的AO外部参考输入,也可用作模拟触发输入。用作模拟出发输入时,APFIx参考AI GND。用作AO外部偏移或参考输入时,APFIx参考AO GND。部分设备上无此函数。
  • AO EXT REF —AO外部参考输入,部分设备上该引脚是APFI。

配置模拟电压输出

通过MAX,您可快速验证测量系统的精度。使用NI-DAQmx的全局虚拟通道可在不编程的情况下配置模拟输出任务。虚拟通道是NI-DAQmx驱动构架的一个概念,它表示包括名称、物理通道、引脚连接、信号测量或生成的类型以及换算信息在内的一组属性设置。

请按照下列步骤进行操作:

  1. 在MAX中,右键单击“数据邻居”并选择“新建”。
  2. 选择“NI-DAQmx全局虚拟通道”,并单击“下一步”。
  3. 选择“生成信号»模拟输出»电压”。

图2. 创建NI-DAQmx虚拟通道

  1. 选择电压输出连接的物理通道。物理通道指测量和产生模拟信号或数字信号的接线端或引脚。

图3. 设备物理通道

  1. 单击“下一步”,输入全局虚拟通道的名称或使用默认名称。
  2. 单击“完成”,即可在MAX中看到以下屏幕:

图4. 在MAX中设置电压输出通道

  1. 在设置选项卡中输入生成电压的最大值和最小值(默认值为-10 V至10 V)。

连接模拟电压信号至设备

设备、接线盒或信号调理模块不同,信号的连线方式也不同。下图为NI设备常用的模拟输出连线。

图5. 模拟输出连接

  1. 将负载正极连接至AOx端子,负载接地端连接至COM或AO GND端子。

测试信号

NI-DAQmx全局虚拟通道可测试输出结果。

  1. 在MAX中的数值输入框中输入一个电压输出范围内的值。
  2. 单击“应用值至通道”,该通道值将出现在表格中。(默认通道名为“我的电压输出通道”。)

图6. 在MAX中更新虚拟通道

  1. 该操作将为AO通道提供一个新DC电压值,您可将一个手持式数字万用表或DAQ设备连接至AO通道来验证电压值。

此外,您也可保存NI-DAQmx全局虚拟通道的配置以供未来参考。

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