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概述
NI C 系列平台包含超过 36 种测量模块和7种用于不同部署方式的机箱。根据配置的尺寸与复杂度要求,可实现由简单的4通道温度记录器到高通道数、高采样速率的控制系统。
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外盒/机箱 |
应用范围 |
应具备的编程水平 |
USB单模块外盒 |
便携式、小通道数 |
不需要 | |
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Wi-Fi/Ethernet机盒 |
远程监测、结构监测、环境监测、机器状态监测 |
不需要 |
NI CompactDAQ |
通用混合信号采集、高速数据采集与控制、多至256个通道的便携式系统 |
不需要 | |
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NI R系列扩展机箱 |
大型高级测试系统、确定性控制、采集、制造测试 |
熟悉LabVIEW编程 |
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NI CompactRIO |
车载数据记录、快速控制原型、高级控制单元、可自定制设计部署系统 |
熟悉LabVIEW编程 |
C系列模块
目前,有超过 36种C系列模块用于不同的测量应用,包括热电偶、电压、RTD、电流、电阻、应变、数字 (TTL及其它)、加速度计和麦克风等。每个模块的通道数从4个到32个,以适应广泛的系统需求。针对各种特定的测量类型,C系列模块将信号调理、传感器 连接与数据采集集成于模块中。这些模块可插入到任意的C系列外盒与机箱中,从而创建多种系统。通过选择所需的模块并安装于C 系列系统中,我们可以实现在单一的系统中创建混合通道与测量类型。根据此项特性,C 系列平台可由用户进行高度的自定制。
所有的C系列模块均提供各种接头选择,甚至于某些模块还具有多种连接头可供选择。所有模块均不需要接线盒,这样就减少了一个部件,进一步简化了整体 安装。C系列模块支持BNC、D-SUB,或RJ-50等标准连接头。如下图所示,由左至右分别为:包含螺丝固定端的8通道模块、包含 BNC 接头的 4 通道模块和包含D-Sub 接头的32通道模块。
包含螺丝固定终端、BNC和D-Sub 连接头的C 系列模块
市场上用于数据采集的USB单模块外盒与NI CompactDAQ 机箱,都可以方便地对其硬件和软件进行设定。NI-DAQmx 驱动程序以及所附带的LabVIEW SignalExpress LE 软件,能够对插入的C 系列模块进行自动检测和设定。用户仅需轻点鼠标,即可记录数据并以可自定义的显示方式来查看测量结果。除了附带的软件之外,针对各种应用,用户还可以通过 LabVIEW、ANSI C、C#、VB 6.0,或 .NET对USB 设备进行编程。用户可以利用现有的图形化和基于文本语言的示例程序,更轻松的创建代码。USB单模块外盒不需外接电源,仅需通过主计算机的USB端口来提 供所有所需电源,这个特性使其成为便携式应用的理想解决方案。
C系列USB单模块外盒
并非所有的C 系列模块均兼容单模块外盒。可在这里的所支持的 C 系列模块,找到兼容模块列表。模块型号旁的「*」号即表示单模块外盒支持该模块。
USB单模块外盒的适用者是那些需要较低成本的C系列解决方案、只需要少量通道、或需要高度便携性的用户(此系统可以连接到任何运行Windows的台式机的USB端口上,而且由USB端口供电)。
NI Wi-Fi数据采集(DAQ)设备结合了IEEE 802.11无线以太网通信协议、传感器直连特性和LabVIEW软件的灵活性,可用于对电气、物理、机械和声学信号进行远程监测。Wi-Fi DAQ设备的每条通道可以以高于50kS/s的采样率和24比特的分辨率采集数据。同时,内建有经NIST批准的128位AES加密和高级网络认证方法, 从而提供商业可用的较高级别的网络安全性。
由于Wi-Fi DAQ设备使用NI-DAQmx驱动,用户可以使用LabVIEW和DAQ助手快速而便捷地开发出应用程序。
需要了解Wi-Fi DAQ设备更多信息,请访问ni.com/dataacquisition/wifi。
C系列Wi-Fi单模块外盒
与USB单模块外盒相似,不是所有的C系列模块都支持的。兼容模块的列表可以在Wi-Fi DAQ FAQ文档中找到。
Wi-Fi DAQ设备对于那些不能使用有线方式进行测量的用户十分有用。如下列应用就将大大受益于无线以太网:工业远程监测、结构监测、环境监测和机器状态监测。
NI CompactDAQ
NI CompactDAQ平 台、NI USB技术以及NI硬件驱动为用户提供了高效地实现从单模块测量到基于Windows XP系统的PC/IPC测量的方式,。NI CompactDAQ机箱可以通过 USB 接口,连接到任何运行Windows 操作系统的设备或计算机上,并可容纳较多8个C 系列模块。所有的模块相互兼容,用户可自由组合和匹配机箱中的模块,从而建立一个有特定通道数与混合测量类型的系统。此平台通过工业标准的驱动程序—— NI-DAQmx 进行编写。这种API可方便地使用多种编程语言实现,包含 C++、.NET、VB和 LabVIEW等。若以简单易用的原则来看,大部分用NI-DAQmx编写的简单数据采集程序,均可在几分钟之内实现,即便LabVIEW初学者也是如 此。
连接到小型笔记本上的NI CompactDAQ
选择NI CompactDAQ平台时的考虑因素包括满载时对模块采样速率级别的限制,以及机箱只提供16通道的模拟输出限制。系统的实际性能可以在 CompactDAQ系统配置指南中输入模块类型和通道数来确定。需要了解更多关于CompactDAQ工作性能的信息,请查阅技术白皮书:驱动USB的 三种技术。
NI CompactDAQ平台是许多数据采集应用的理想选择,如实验室中的一般性测量、现场可用的便携式单元或作为更大型机器和处理系统中的I/O单元实现。 NI CompactDAQ机箱的坚固设计与小型尺寸,使之成为系统工程师在寻找OTS组件与进行个性化系统时的较爱。由于具有交流适配器和直流电源两种供电选 择,机箱在电源选择上更具灵活性。许多系统甚至可以利用车用电池或小型可充电电池,进行机动车测试。
NI CompactRIO
NI CompactRIO 除了尺寸规格与CompactDAQ相近之外,它更为NI C 系列模块提供了更具灵活性与更高级的平台。虽然实现上有些许不同,但是CompactRIO系统不仅包含了CompactDAQ 平台的所有功能,而且还进一步提升了性能。CompactRIO是用于C系列模块的机箱平台,但这只是相似于 CompactDAQ 的部分。CompactRIO不具有连接计算机的 USB 接口,其 I/O 也不是通过NI-DAQmx 进行编程的。使用NI CompactRIO,可将整个控制器/处理器集成到机箱上,以构建完整而独立的数据采集、处理和控制系统。平台的控制器是单独销售的,并具有硬盘、处理 器速度和RAM的不同规格。此控制器并不运行于标准Windows操作系统,而是实时操作系统。由于具备实现确定行操作与高可靠性的部署,因此对于控制应 用特别重要。通过将应用程序下载至控制器,可实现对这种PC 类型的控制器进行全面编程。
CompactRIO可在严苛的环境中进行工作。完整的CompactRIO系统包含 8 个C系列模块,而控制器的尺寸不超过 92 x 92 x 276 公分,可承受较高 50g 的瞬间振动,在 -40 ~ 70°C 的温度范围内工作。CompactRIO设计提供了快速算法,用于控制系统原型化和部署,并整合自定制与 OTS 的方便性。下图显示了插有4个C系列模块的4插槽CompactRIO 系统。当然,CompactRIO 还提供了8插槽机箱。
具备四个插槽和四个C系列模