Data Acquisition Toolbox

时间:2024-03-17 19:03:03
Data Acquisition Toolbox
 

——控制和访问插卡式数据采集硬件

      数据采集工具箱提供了一套完整的工具集,包括与各种PC插卡式数据采集硬件的模拟输入,模拟输出以及数字I/O。工具箱允许用户配置外部硬件设备,将采集的数据写入MATLAB进行分析并发送数据。

      用户可以方便的配置自己的采集方案,利用硬件设备自身的特点,把MATLAB及其他工具箱的分析和可视化特点用到自己的设计中。

      同时,MATLAB和数据采集工具箱提供了独立的、集成化的环境来支持完整的数据采集和分析处理。用户可以分析和可视化采集的数据,保存数据以备后续处理,并可以根据用户分析数据的结果,不断更新测试条件。

特点

  • 控制并和多种工业标准的数据采集设备进行通信;
  • 采集现场的测量数据,直接在MATLAB中进行实时的分析;
  • 提供了一个独立的集成环境进行数据的采集、分析和可视化;
  • 可以进行“one shot”和连续的数据采集;
  • 支持模拟的输入输出以及数字I/O;
  • 使用SoftScope软件示波器可以图形化显示数据流;
  • 与单通道\多通道及单点\缓冲模拟I/O等设备的直接接口;
  • 硬件和软件触发器控制数据采集;
  • 统一的软件界面取代了各厂商的硬件设备。

数据采集工具箱支持三种设备对象:模拟输入、模拟输出和数字I/O,工具箱自动对输入的数据进行A/D和D/A的转换。

支持的硬件设备和厂商

      数据采集工具箱支持来自多个厂商的与PC兼容的数据采集硬件设备,包括Advantech,Measurement Computing和National Instruments,其兼容性就像Microsoft Windows兼容的声卡和并口一样。数据采集工具箱也兼容其他一些第三方供应商的数据采集设备。

      要了解支持的第三方公司板卡的及时信息,请访问www.mathworks.com/products/daq

访问不支持的设备

      数据采集工具箱提供了Adaptor Kit,使得用户与不被工具箱支持的硬件设备建立常规的接口。这方面的详细信息请参考数据采集工具箱的文档。

强大功能

      用户可以通过命令行或者MATLAB程序来执行数据采集工具箱的函数。

      通过MATLAB面向对象的技术,本工具箱提供了一系列函数,用于创建与用户硬件相关的设备对象。这些对象包含了所支持硬件的基本属性,例如采样率,触发设置以及信道特性。设备对象还包括一些特殊的设备属性,用户可以访问一些指定设备的特点和性能。

设备对象

      设备对象提供了所用硬件功能的路由(gateway)以及控制采样行为。例如,通过在MATLAB中创建一个模拟输入对象,用户能够执行任何支持的模拟输入任务。

模拟输入

      模拟输入功能使得用户可以直接从硬件设备上采集信号。用户可以创建一个模拟输入对象,并在对象里添加采样通道,采集数据到内存中,将数据读到工作区中并预览最近的获得的数据。

模拟输出

      模拟输出功能使得用户可以发送信号到硬件设备。用户可以创建一个模拟输出对象,添加采样通道、将输出数据排序或者产生模拟信号。

数字I/O

      数字I/O使得用户可以使用硬件设备产生或读取数字信号。用户可以创建一个数字I/O对象,添加数据线,发送数据到硬件系统并把数据读入到工作区。

通道和线路

      数据采集工具箱里的通道和线路是与用户硬件的通道和线路对应的。工具箱支持无限制的通道/线路,在硬件允许的范围内,用户可以尽可能多的使用。

数据采集控制

      数据采集工具箱提供了很多的函数来控制用户的数据采集。例如,用户可以在设备运行的同时设置事件信息,估计采集状态,定义触发器和回调函数,预览采集的数据以及在线的数据分析。工具箱能根据用户所定义的规范来对一些硬件特有的属性进行显示和定制。

数据管理

      工具箱里的一些函数可以对采集的数据进行预览,提取并用来分析。采集到的数据以双精度浮点数格式或与硬件设备一致的数据格式发送到MATLAB工作区中,在MATLAB中像操作其他标准矩阵一样对其进行处理。

数据记录

      数据采集工具箱提供了一些函数,在数据采集的同时把采集的数据送至硬盘,内存或者两者同时进行。用户可以记录数据,事件以及错误信息。另外这些函数还被用来在工具箱产生的记录文件中提取数据。

SoftScope

      SoftScope是一个用户图形界面。利用SoftScope可以选择并配置采集的数据源,并像示波器界面一样获取、观察以及分析数据。SoftScope使得用户能够快速验证硬件操作,利用内在库里面的测试函数进行现场的数据分析。用户还可以通过自定义的函数扩展SoftScope的功能并且从SoftScope中导出数据到MATLAB工作区。

事件和回调函数

      多数的数据采集任务是由事件驱动的。在某一时刻,某一条件满足时会发生一个事件。数据采集工具箱支持的事件类型有:

  • 开始和停止
  • 采样输入的数目
  • 错误事件
  • 触发
  • 采样输出的数目

      以上事件将会产生一个或多个回调函数,之前的所有事件类型将执行一个用户定义的M-file函数

错误处理

      数据采集工具箱提供实时的错误和警告信息。如果遇到了某种本工具箱不能处理的错误,则会给出一个“external error”,其中包含了硬件厂商提供了错误信息。

单位转换

      数据采集工具箱能自动将获取的数据值表示成具体的工程单位(伏、牛顿等)。本工具箱支持线性比例(scaling)及偏置(offset)。另外用户可以运用MATLAB进行非线性的标定,用户可以为每个通道的数据设置单位转换。

采集数据评估


      用户可以对数据采集状态以及数据采集源进行评估,其中数据采集源包括安装的硬件,硬件驱动及适配器,所显示的评估信息包括:

  • 设备对象及通道的状态
  • 硬件信息
  • 数据采集引擎信息

开发平台和系统需求

      需要了解开发平台和系统需求的信息,访问www.mathworks.com/products/daq