2024年6月6日发(作者：及鹏鹍)
实验三 信号的采集及其频率和周期的测量
一、
实验目的
1． 学习在CVI环境里使用非NI数据采集卡
2． 学习用过零法计算被测每周期采样点数
3． 学习数据采集卡采样间隔的标定
4． 学习计算被测信号的频率和周期
二、实验原理
1． CVI环境里非NI数据采集卡的驱动
1.1 NI数据采集卡驱动库的添加
在CVI工程文件编辑器中
单击Edit菜单，选择Add Files
To Project就能弹出可以在工程
文件编辑器中添加的文件类型
(如图3-1所示)。选择Library就
可进入添加库文件采单(图3-2)。
选中文件，单击
Add控件就可将库文件添加到
工程文件编辑器中。注意图3-2
中第一项是被添加文件的路径。
图3-1 添加库文件路径
图3-2 添加库文件菜单
1.2 非NI数据采集卡头文件的添加
在CVI源文件编辑环境中，在所有的“#include”行的最后，添加 “#include "Dask.h"”。
如图3-3所示。
图3-3 非NI数据采集卡头文件添加的位置
2．零计数法测频原理
不含直流分量的正弦波每个周期内都应有两个过零点。根据每两个过零点之间的采样次
数我们可以得到每周期的采样点数
N
。由于采样时间间隔
t
是由数据采集卡决定的，是一
个确定值。所以可以得到正弦波的周期为
N*
t
；从而可以计算出频率
f
。
对被测信号
x
(
t
)进行数据采集，得到被测信号序列为
x
(
n
),
n
=1,2,„,
k
。我们把该信
号序列中上次采样为负值、本次采样为正值的点记为正过零点，两个正过零点的时间间隔
t
为：
（3-1）
tkt
式中
t
——采样时间间隔；
k
——两次过零点时间内采样的次数；
t
——两个正过零点之间的时间间隔，也即被测波形周期。
故被测波形频率
f
为
f
1
t
1
kt
（3-2）
3. 具有实测功能的虚拟示波器基本原理
实测是指该虚拟示波器可以测量实际信号。这时需要数据采集卡，将所测电量信号采集
到计算机中，由软件完成波形的显示。
如图3-4所示的框图说明了具有实测功能的虚拟示波器的原理框图。
虚拟示波器
计算机
信号 采集卡
LabWindows/CVI软件
图3-4 具有实测功能的虚拟示波器的原理框图
在上述的框图中由计算机对采集卡发出指令，启动采集卡，计算机将采集的信号数据进
2024年6月6日发(作者：及鹏鹍)
实验三 信号的采集及其频率和周期的测量
一、
实验目的
1． 学习在CVI环境里使用非NI数据采集卡
2． 学习用过零法计算被测每周期采样点数
3． 学习数据采集卡采样间隔的标定
4． 学习计算被测信号的频率和周期
二、实验原理
1． CVI环境里非NI数据采集卡的驱动
1.1 NI数据采集卡驱动库的添加
在CVI工程文件编辑器中
单击Edit菜单，选择Add Files
To Project就能弹出可以在工程
文件编辑器中添加的文件类型
(如图3-1所示)。选择Library就
可进入添加库文件采单(图3-2)。
选中文件，单击
Add控件就可将库文件添加到
工程文件编辑器中。注意图3-2
中第一项是被添加文件的路径。
图3-1 添加库文件路径
图3-2 添加库文件菜单
1.2 非NI数据采集卡头文件的添加
在CVI源文件编辑环境中，在所有的“#include”行的最后，添加 “#include "Dask.h"”。
如图3-3所示。
图3-3 非NI数据采集卡头文件添加的位置
2．零计数法测频原理
不含直流分量的正弦波每个周期内都应有两个过零点。根据每两个过零点之间的采样次
数我们可以得到每周期的采样点数
N
。由于采样时间间隔
t
是由数据采集卡决定的，是一
个确定值。所以可以得到正弦波的周期为
N*
t
；从而可以计算出频率
f
。
对被测信号
x
(
t
)进行数据采集，得到被测信号序列为
x
(
n
),
n
=1,2,„,
k
。我们把该信
号序列中上次采样为负值、本次采样为正值的点记为正过零点，两个正过零点的时间间隔
t
为：
（3-1）
tkt
式中
t
——采样时间间隔；
k
——两次过零点时间内采样的次数；
t
——两个正过零点之间的时间间隔，也即被测波形周期。
故被测波形频率
f
为
f
1
t
1
kt
（3-2）
3. 具有实测功能的虚拟示波器基本原理
实测是指该虚拟示波器可以测量实际信号。这时需要数据采集卡，将所测电量信号采集
到计算机中，由软件完成波形的显示。
如图3-4所示的框图说明了具有实测功能的虚拟示波器的原理框图。
虚拟示波器
计算机
信号 采集卡
LabWindows/CVI软件
图3-4 具有实测功能的虚拟示波器的原理框图
在上述的框图中由计算机对采集卡发出指令，启动采集卡，计算机将采集的信号数据进