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基于FlexLogger和cDAQ实现数据采集

技术分享, 软件开发

入门6大步骤

这些教程旨在向您介绍初始产品设置所需的核

  1. 下载并安装软件
  2. 激活和注册产品
  3. 连接硬件
  4. 连接传感器
  5. 配置硬件
  6. 进行测量

准备事项

软件

  • 最新版本FlexLogger的软件

硬件

  • 开发计算机
  • CompactDAQ控制器
  • C系列I/O模块 – 支持的硬件

    *注意：如果您尚未准备好硬件，但依然希望开始使用FlexLogger，请在下载并安装软件后，导航至进行测量部分。

附件

  • 与CompactDAQ型号兼容的USB线
  • 接地线和环形接线片
  • 电源连接连线
  • （可选，部分配置可能需要）CompactDAQ电源
  • （可选）函数发生器或示波器，用于测试配置完毕的CompactDAQ系统
  • （可选）传感器

    要详细了解适合您的CompactDAQ附件，请参阅硬件文档，了解有关兼容性和要求的更多信息。

下载并安装软件

第1步：

在此过程中，您将在开发计算机上安装和激活以下软件和驱动程序。

  • FlexLogger
  • NI-DAQmx驱动程序
    基于FlexLogger和cDAQ实现数据采集
  1. 下载FlexLogger。客户可以通过两种方式从ni.com下载软件：
    • 软件申请电子邮件：
      1. 在购买FlexLogger或其他软件模块后，您或您的采购代理会收到一封电子邮件，可用来申请访问NI软件。单击邮件中的接受访问权限(ACCEPT ACCESS)按钮，登录到您的ni.com帐户以完成申请。
      2. 申请访问软件后，您会看到一个界面，确认访问权限并提供一个下载软件的链接。如果您尚未下载，可使用此链接下载软件。
    • 如果您未收到或没有此电子邮件，请按照以下步骤进行操作：
      1. 登录您的ni.com帐户。
      2. 转到ni.com/downloads，然后搜索FlexLogger。
      3. 从搜索结果中选择FlexLogger下载页面，然后选择想要的FlexLogger版本，单击下载(Download)。 
  2. 下载完成后，启动可执行文件。该步骤将安装Package Manager，或根据需要进行更新。
  3. Package Manager安装完毕后，请按照提示完成FlexLogger和NI-DAQmx驱动程序的安装。

也可以在本网站下载：

https://www.zhenzetech.com.cn/?p=2703

https://www.zhenzetech.com.cn/?p=2709

激活和注册产品

第2步：

  1. 安装完成后，激活向导会自动打开。
  2. 出现提示后，单击登录后激活(LOG IN TO ACTIVATE)。
  3. 输入您的NI用户帐户凭证，然后单击登录(LOG IN)。
    “激活软件”(Activate Software)窗口中列出了所有无许可证的产品。
  4. 选择检查帐户关联的许可证(Check my account for licenses)，然后单击激活(Activate)。
    如果通过检查帐户关联的许可证(Check my account for licenses)方法不能成功激活软件，您可以使用序列号来激活。选择“激活软件”(Activate Software)窗口中的输入序列号(Enter a serial number)，输入每款产品的序列号，然后单击激活(Activate)。了解如何查找软件序列号。
  5. 在成功验证了帐户相关的许可证后，单击完成(Finish)按钮完成激活。
    您可以通过该过程完成软件注册。注册软件后，您可以访问支持和在线培训。
  6. （可选）如果离线操作或使用许可证协议，请尝试以下任一备用的NI软件激活方法。否则，跳至下一步：
    • 离线激活：如果要在离线机器上激活您的软件，请访问NI产品激活页面并填写“激活代码生成表”。请注意，您需要序列号和计算机ID才能完成该流程。您可以在激活向导中或使用NI许可证管理器找到您的计算机ID。
    • 批量许可证或企业许可证激活：如果您签订的是批量许可证或企业许可证协议，您的软件要使用许可证服务器获得许可。请联系贵公司的软件管理员了解更多信息。
    • 院校​批量​许可证：如果您是使用院校​批量​许可证生，您将收到一个或多个序列号，可用于获得NI软件许可证和激活软件。您可以逐一在多台计算机上安装软件，并且需要在每台计算机上激活软件。要详细了解如何将NI软件部署到多台计算机，请参阅院校软件许可证管理员资源
  7. 请根据提示重新启动计算机。

连接硬件

第3步：

在开发计算机上安装并激活FlexLogger后，下一步是连接硬件。

基于FlexLogger和cDAQ实现数据采集
  1. 确保CompactDAQ机箱电源断开。
  2. 使用环形接线片、接地螺丝和导线将设备接地。请参阅测试和测量设备的接地指南，详细了解设备接地。
    1. 将环形连接片固定在导线上。
    2. 从CompactDAQ机箱的接地端移除接地螺丝。
    3. 将环形连接片固定在接地端上。
    4. 拧紧接地螺丝。
    5. 使用适用于应用的方法将导线的另一端固定在机箱的安全接地端。
  3. 如果尚未设置，请插入C系列模块。模块完全就位后，会咔哒一声到位。
    1. 确保C系列模块未连接信号。
    2. 将C系列模块与CompactDAQ机箱插槽对齐，然后插入模块。
  4. 使用USB线将CompactDAQ系统连接到开发计算机。
    请注意，务必要连接到已安装FlexLogger的计算机上。
  5. 一些CompactDAQ机箱可以使用以太网进行连接。这些CompactDAQ机箱型号具有一个以太网端口。
    要使用以太网连接，请将CompactDAQ设备的以太网线缆直接连接开发计算机，或连接到与开发计算机在同一子网的网络连接。
  6. 将CompactDAQ机箱连接到电源。
    1. 确保电源已关闭。
    2. 为电源正负极导线安装磁箍。
      这种连接可以防止出现电磁干扰，避免对CompactDAQ系统造成影响。
    3. 如果已连接CompactDAQ机箱的电源连接器，请将其拆除。
    4. 将电源连接到电源连接器。
    5. 拧紧电源连接器上的接线端螺丝。
    6. 将电源连接器安装到CompactDAQ机箱的正面。
    7. 拧紧电源连接器螺丝。
    8. 接通电源。只要有电，电源LED应一直亮起。

如果所有的软件和驱动程序都安装在主控计算机上，驱动程序应能检测到硬件，并启动检测到的设备(Device Detected)屏幕。此时可关闭此窗口。

目前，您已经在CompactDAQ系统上设置了连接。接下来，我们将学习如何配置CompactDAQ系统，并运行测试面板，确保信号得到测量。

连接传感器

第4步：

安装并配置好NI DAQ设备后，应连接传感器和信号开始测量

所有NI DAQ设备均采用相同的NI-DAQmx软件和相似的硬件架构，因此将传感器与一款设备连接的流程也适用于其他设备。例如，连接加速度计至USB CompactDAQ机箱中C系列模块的过程也同样适用于连接加速度计至PXI模块。

  1. 如果您尚未启用，请启动NI Measurement & Automation Explorer (MAX)。MAX会随NI硬件驱动程序一并安装。您可以通过两种方式打开MAX：
    1. 如果上一部分出现“检测到的设备”(Device Detected)窗口，则通过该窗口启动。
    2. 通过已安装的应用程序启动。
  2. 在NI MAX中找到您的DAQ设备引脚：
    1. 在MAX中“我的系统”(My System)下展开设备和接口(Devices and Interfaces)选项，找到CompactDAQ机箱。
    2. 右键单击模块，选择设备引脚(Device Pinouts)。
    3. 此时将弹出“NI-DAQmx设备接线端帮助”。

      例如，下列接线端类型对应相应的热电偶测量：
      基于FlexLogger和cDAQ实现数据采集
    4. 图1.设备接线端帮助
  • TC X (+/-)：大部分NI热电偶硬件进行差分测量的通道叫做TC+和TC-接线端。
  • AI X (+/-)：部分设备可能叫做AI X+和AI X-，其中AI指模拟输入，X指通道编号。
  • COM：所有DI通道的公共接地端，可能与大地隔离，因设备而异。
  1. 找到您的传感器数据表/连接结构框图。
  2. 比较两个引脚，正确地物理连接输入和输出线。
  3. 针对每个传感器和模块执行此操作以确保正确连接。

现在，传感器已连接；下一部分将介绍配置设备和运行测试面板以确认信号正在测量。

配置硬件

第5步：

您已经设置了CompactDAQ硬件，现在该配置硬件并运行测试面板，确保信号得到测量。观看此视频或按照所提供的说明操作。

基于FlexLogger和cDAQ实现数据采集
  1. 如果您尚未启用，请启动NI Measurement & Automation Explorer (MAX)。MAX会随NI硬件驱动程序一并安装。您可以通过两种方式打开MAX：
    • 如果上一部分出现“检测到的设备”(Device Detected)窗口，则通过该窗口启动。
    • 通过已安装的应用程序启动。
  1. 在MAX中“我的系统”(My System)下展开设备和接口(Devices and Interfaces)选项，找到CompactDAQ机箱。
    • 如果CompactDAQ机箱使用以太网连接，则在“设备和接口”(Devices and Interfaces)下展开网络设备(Network Devices)选项。

      注意：如果您使用的是以太网cDAQ，则必须在测试和访问FlexLogger之前通过NI MAX预留机箱。选择相应的机箱后，您可以单击MAX右侧窗格上的预留(Reserve)按钮来预留cDAQ机箱。
  1. 选择并展开CompactDAQ机箱，查看机箱中安装的C系列模块。如果在MAX中没有看到您的模块，请参阅LabVIEW和/或MAX中未显示NI DAQ设备或模块知识库文章，获取故障分析技巧。
  2. 选中CompactDAQ模块，单击自检(Self-Test)按钮来运行自检。

    自检将执行简单测试并判断机箱是否成功安装。自检结束后，系统将弹出一条信息显示自检通过或发生错误。
  3. 运行测试面板，确认信号正被测量或正从CompactDAQ模块生成。
    • 选择CompactDAQ机箱下的一个C系列模块，单击测试面板(Test Panel)。

      这些说明默认使用带有模拟输入通道的模块，所以如果有的话，请选择这种类型的模块。

      单击“测试面板(Test Panel)”打开一个窗口，根据所选模块的类型，进行测量或生成信号。如果所选的C系列模块能够进行多种类型的测量，“测试面板(Test Panel)”窗口会显示各种测量类型的多个选项卡。
    • 根据您拥有的模块类型进行信号连接。
      1. 对于模拟输入模块，请保持默认通道和配置不变，然后单击开始(Start)。如果全部设置完毕并正确连接，应该可测量白噪声。
      2. 如果有已知属性的信号可用，如函数发生器的输出，请将其连接到第一个模拟输入通道。
    • 为所连接的信号配置一个适当的电压范围和采样率，然后单击开始(Start)。此时将显示您的测量信号。

      如果测试面板和C系列模块实现的是除模拟输入以外的其他信号的测量，请进行以下任一连接：
      1. 若为模拟输出，将模拟输出通道连接到示波器或类似仪器，配置输出设置，然后单击开始(Start)。在示波器上应该能看到输出信号。
      2. 若为数字输入，将第一个数字输入通道连接到可变电源或数字传感器，然后单击开始(Start)。当电压切换状态时，测试面板显示的数字值会在高低之间切换。
  4. 确认设备可被检测到并正在接收/发送数据后，关闭NI MAX。返回NI MAX，对测量问题进行故障分析。

现在，您已完成了CompactDAQ系统的配置，并且通过测试面板进行了测量。在下一节中，我们将在FlexLogger中进行测量，并确认所有配置都可与CompactDAQ系统配合使用。

进行测量

第6步：

CompactDAQ硬件现应已配置完成。接下来，我们将学习如何在FlexLogger中使用CompactDAQ硬件进行简单的测量。 观看此视频或按照所提供的说明操作。

基于FlexLogger和cDAQ实现数据采集

  1. 下载适用于您的测量类型的预构建FlexLogger项目模板(.zip)。转到以下附带链接的社区范例，了解您系统中的主要测量类型，并将.zip文件下载到您的系统上。
    • 温度
    • 振动
    • 声音
    • 混合测量
    • 应变
    • 负载
  2. 导航至预构建的项目模板位置，打开扩展名为.flxproj的项目文件。
  3. 设备必须与项目中配置的设备名称匹配，或者在FlexLogger中重新分配设备。该项目的默认设备名称是cDAQ1。
  • 如果已分配设备，FlexLogger将自动将其配置与机箱同步。
  • 否则，您的设备将显示为灰色。请单击重新分配(Reassign)，将模块项目设置转移到系统中的另一个兼容模块，从而重新分配设备cDAQ1。（注意：此操作无法撤消。）
  1. 项目的顶部有4个可以配置的选项卡：
  • 通道规范(Channel Specifications)：配置模块和通道以满足应用程序的数据记录需求
    1. 添加通道：将鼠标悬停在通道插槽上方，导航至左侧的齿轮图标并单击。此时将打开配置(Configuration)对话框。最佳实践是将通道重命名为更体现特定测试或测量的名称。然后，选择物理测量(Physical Measurement)（如NI-9213的温度）和传感器类(Sensor Class)（热电偶）。同时，配置适合您应用程序的内容。完成配置后，单击完成(Done)。
    2. 更新通道：导航至您要编辑的通道，然后单击左侧的齿轮图标。此时将显示配置(Configuration)对话框以供您编辑。完成配置后，单击完成(Done)。
    3. 删除通道或模块：将鼠标悬停在通道/模块上方，导航至右侧的垃圾桶图标并单击。
    4. 数据速率：使用下拉菜单选择预配置的速率或自定义自己的速率。

      提示：      要复制和粘贴通道，请使用<CTRL-C>和<CTRL-V>将配置从一个通道复制并粘贴到另一个相同类型的通道。要选择复制或粘贴的通道范围，请使用<SHIFT-Select>。
  • 记录规范(Logging Specification)：配置数据的记录以及保存方式。
    1. 基路径：更新为适合您应用程序需求的位置。
    2. 文件名：更新为适合您项目需求的名称。
    3. 配置测试和数据记录所需的其他内容。
  • 测试规范(Test Specifications)（可选）：根据您的测试和数据记录需求配置事件。
  •  屏幕(Screen)（可选）：直观、实时地查看数据。
  1. （可选）打开入门指南(PDF)以获取应用程序的其他特定更新或更改。
  2. 根据应用程序需求配置系统后，单击左上角的绿色运行(Run)按钮。您会注意到左侧面板中会出现一个.tdms文件。数据记录现已开始。
  3. 准备好后，您可以单击红色的停止(Stop)按钮。这将结束数据记录并保存tdms文件。

此后，我们可以添加更多模块和测量类型，测量更多通道，配置我们的测试和警报，或者获取收集的数据并在FlexLogger中对其进行基本分析或将其用于其他程序，进行更复杂的分析。

您现在应该已经设置了CompactDAQ系统，使用FlexLogger进行了配置，并正在收集数据。请访问以下链接，获得更多支持FlexLogger开发和CompactDAQ硬件的资源。

 Refernence:

  1. NI, https://www.ni.com/docs/zh-CN/bundle/flexlogger/page/definition.html

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