基于PXIe和LabVIEW的動物運動力學數據采集系統(tǒng)
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3 軟件實現方案
系統(tǒng)軟件在LabVIEW 8．5的環(huán)境下編寫，采用DAQmx取代了傳統(tǒng)DAQ。相比傳統(tǒng)DAQ，在許多應用中，DAQmx都可以提高應用程序的性能，因為DAQmx在驅動體系結構上作出了很多改進，比如多線程操作、更好地控制各種驅動操作和內置的硬件定時單點操作等。圖3是系統(tǒng)的LabVIFW采集程序前面板，采集程序主要有四個步驟：空采集(Space Acquisition)、初始化(Initialization)、果集(Acquisition)和停止(Termination)?？詹杉瘯r，程序將符個通道實際采集到的信號以數據圖線的形式在前面板上顯示出來，不做處理和保存，從中可以檢查各個傳感器和測試系統(tǒng)是否正常工作；初始化的作用是采集一定量的傳感器陣列空載時的初始數據，然后求出每個通道采集到的數據平均值，作為該通道的零點輸出值；進入采集模塊后，實驗人員通過觀察動物的運動情況和視頻的回放決定是否保存數據；點擊停止后，數據采集過程結束。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/193049.htm
LabVIEW程序使用條件結構(Case Structure)執(zhí)行空采集(0)、初始化(1)、采集(2)和停止(3)程序，同時用While循環(huán)控制每個具體程序的執(zhí)行，為防止發(fā)生意外情況，程序最外層的While循環(huán)可以隨時終止程序。下面以程序的核心部分采集模塊為例，說明程序的流程。采集模塊主要包括硬件配置、數據讀取、數據顯示和保存，如圖4所示。限于篇幅，圖4省略了72通道中的部分通道。
硬件配置時要注意以下幾點：
(1)DAQmx物理通道的選擇，橋信息、應變計信息的設置要與傳感器和數據采集卡的參數一致，避免采集的信號產生畸變。
(2)選擇合理的采樣頻牢。為了能夠較好地再現原始信號，不產生波形失真，采樣頻率必須足夠高，但過高的采樣頻率又會加重機器的負擔，根據奈奎斯特理論，采樣頻率至少足原信號的2倍，但實際中，一般都需要5～10倍。通過運用Matlab軟件對實驗數據進行頻譜分析和長期實驗經驗的積累，設定程序的采樣頻率為500～1 000Hz。
(3)DAQmx讀取時，每個通道的采樣數要小于或等于采樣頻率，否則可能會因為數據溢出而影響程序的正常執(zhí)行。
將讀取到的數據乘以傳感器的靈敏度系數矩陣(解耦系數矩陣的逆矩陣)，通過三維數組后，在波形圖中顯示出來，每個波形圖顯示一個傳感器采集到的三維接觸反力。點擊前面板中的保存按鈕執(zhí)行數據保存功能，可以按照指定的保存路徑和文件名完成數據的存儲，保存格式為txt文本文件。由于系統(tǒng)以500～1000 Hz的采樣頻率采集72通道的數據，將產生大量的實驗數據，所以需要有足夠的存貯容量。
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