NI Compact RIO在海洋环境多物理场测量中的应用
3.单个水下采集模块硬件系统架构
在多个水下物理场进行测量时,对每个物理场的采样要求并不相同,对于交变物理场,可以利用NIcRIO-9233采集器设置采样率来采集,采样率要求最高达到10K,而对于直流信号,系统中利用单片机,将信号采集进来,通过NIcRIO-9004控制器的串口,将数据传给上位机,进行显示和保存。
对于水下测量系统来说,系统的布放是测量的一个重要组成部分,系统布放的成功与否直接影响了测量结果以及后期的数据分析与处理,系统在水下的姿态、位置正确,是我们进行数据采集的保证。为此,我们在系统中集成了姿态仪,通过它们掌握测量系统在水下的位置以及姿态信息,姿态信息同直流信号共用一个单片机来进行采集控制,而数据利用串口通过单片机传送给NIcRIO-9004,并通过网络传送到上位机的显控界面。
单个水下采集模块硬件系统架构如图2所示:
图2 采集系统框架图
三、软件系统介绍:
1.软件简介:
软件所使用的开发平台为NI公司的LabVIEW软件。LabVIEW是NI公司开发的一种目前应用最广、发展最快、功能最
2.编程思路说明
本系统的软件编程主要是需要实现对各个物理场采集的控制,按需要的采样率要求进行数据采集;将采集信号传送到上位机的用户界面上,实时显示,方便测试人员对测量体的布放、调试以及对目标的测量。
对于本系统来说,工作的重点是编译各个物理场采集控制模块,并将各采集模块同姿态仪控制模块集成在一起,形成一个成熟的系统采集控制软件,可以便捷的对各个采集模块进行控制,实时的显示采集结果、存储数据,更重要的是要让程序的采集模块之间即不相互产生冲突,也不会因为运行速度的问题产生丢点和串道。
2.1 NI cRIO-9233控制采集部分
利用NI cRIO-9233采集水下物理场交变部分,软件设计的关键问题首先是要保证两个NI cRIO-9233的同步,这在Project中通过设置两个cRIO-9233的硬件属性,可以将两个NI cRIO-9233的时钟设为同步,达到要求;其次是保证信号不会产生丢点和串道,根据采样率的要求,最高要达到10K的采样率,选择DMA FIFO的方式,可以解决这个问题。采集到的数据,通过对DMA的读取,经过二进制到十进制的转换,进行显示和存储以及后期的数据处理。同时,在程序中还集成了错误报警,当程序出错时,可以及时的提醒测量人员。
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