关于测量方法，在VI Design中给出了多种测量方法，这里不多谈！

首先用硬件建立一个正交的信号发生器（同频率、同幅度、相位差90度）。
这个应该不难，需要硬件支持。

用采集卡的两个模拟通道测量信号发生器的输出，获得含有偏差的相位值，然后将它修正的到测量环路中（加减一个常量）。
为什么在90度测量，只要是正交时信号幅度变化对角度的影响较小，而对相位最敏感。

如果测量的相位差有一个周期的波动，应该取平均值进行修正。

请不要忘记“前提”呀！
 

由于USB-X系列中有两款具备了同步采集能力。使得测量实时信号，比如时变信号的功率测量，这无疑对于交流信号的处理提供了便携的测量能力（E、M系列不具备这样的能力）。
 

众所周知，E、M系列采用多路轮询的方式进行多路数据采集，所以会导致信号间的测量延迟，对交流时变信号会产生角差。
 

这在交流功率的测量中会带来很大的问题。那么是否E、M系列的数据采集卡就无法应用到这种测试中呢？

其实也未必！
如果信号是单一的频率或定值以及采样数率是一定的，我们同样可以略做处理来进行测量。
通过误差校正的方法来实现近似的同步测量。 通常这种测量对幅值测量的影响不大，主要是体现在对角差的影响。
如果我们知道信号的频率值和采样速率就可以讲这部分按系统误差处理掉。本人多次做过这样的应用。
通常是测量出实际的角差，这是一个定值，然后在功率处理时将这个角差补偿进去既可。
 

需要注意的是，尽管数据采集可的量限很多，但它存在有一个基本量限，在这个量限上它的测量特性最好。也就是说在这个量限上它对信号即不放大也不衰减。但是如何判定这个基本量限呢？通过采集卡的性能手册可以很容易的判定。以X系列的NI 6356为例通过特的特性表来看看。
 

上图中最左边的列是量限，最右边的一列是绝对精度。
 
显然，10V量限最好，相对于满度为0.025％，其它量限都比此数值大。
原因是增益误差和噪声的增大，从上表中可以看得出来。
 

从校准手册可以看出，M系列产品大致分为两类。

比如：USB-6210/6211/6215/6218—16-Bit Resolution
        NI 6220/6221/6224/6225/6229—16-Bit Resolution
这类数据采集卡的校准周期为一年。年准确度被限制在如下表。
 

而另一类如：NI 6250/6251/6254/6255/6259—16-Bit Resolution
                 NI 6280/6281/6284/6289—18-Bit Resolution
这类数据采集卡的校准周期为两年。2年准确度被限制在如下表。

从表2－1和表2－2的对比我们可以看出625x两年的准确度都优于前者。在测量准确高的地方应该选择625x产品，当然价格也是比较高的。
 

对测量准确度要求更高的地方应该选择628x系列。对比表2－3会清楚的看到这一点。

这里需要注意M系列是多路转换的数据采集卡，用于交流信号测量会产生角差。
 

从校准手册可以看出，X系列产品大致分为两类。
比如：NI 632x—16-Bit Resolution，
         NI 634x—16-Bit Resolution,

这类数据采集卡的校准周期为一年。年准确度被限制在如下表。
 

显然表2－4的技术性能优于表2－1。

而另一类如：
NI 6351/6353—16-Bit Resolution
NI 6361/6363—16-Bit Resolution
这类数据采集卡的校准周期为两年。2年准确度被限制在如下表。
 

显然表2－5的技术性能优于表2－2。但它们都是非同步采集卡。
 

比如：NI 6356/6358/6366/6368—16-Bit Resolution
这类数据采集卡的校准周期为一年。年准确度被限制在如下表。
 

显然同步的采集卡的准确度差很多。

这几种数据采集卡都具备模入、模出和数字I/O，也是面对工程需要所必备的部分。对于数字I/O的不断变化实质上是IC技术的发展结果的一种必然。

M系列主要体现在多点校准技术上。

X系列主要体现在可提供4个改进式计数器的新型NI-STC3技术、100 MHz时基，以及其它针对I/O定时和触发的功能。包括现代多核技术的引用。
X系列主要体现出PCIe和PXIe高速数据传递。
同时X系列本身还推出了同步采集卡，而在过去同步功能依赖于S系列及特殊采集卡。
X系列需要DAQmx9.0以上的版本。
 

E系列有最经济的数字I/O特性（将被M系列取代）。
M系列有最实用的数字I/O特性（PCI、PCIe、PXI、PXIe）。
X系列有最好的数字I/O特性（PCIe、PXIe）。
 

X系列数据采集卡出现在2009年。使用DAQ-STC3定时与同步技术。新型NI-STC3技术进一步拓展了计数器通道，可提供4个配有32位分辨率的100 MHz计数器。不仅单一X系列设备具有4个计数器，而且以前需要2个计数器的操作现在都能通过单一计数器通道实现。例如：您正在控制步进电机时，往往就需 要生成数量有限的数字脉冲；过去，这需要使用一个计数器连续生成脉冲并使用另一个计数器为这些传送至电机的脉冲加门限信号。单个NI-STC3计数器即可 完成该任务，即：单一X系列设备可控制最多4个步进电机。
 

1、首先创建被调用vi的路径（这些vi应该放在一起）
2、打开被调用vi的引用
3、利用方法节点打开被调用vi的前面板，有效、标准显示状态
4、创建本vi的引用，利用属性节点关闭主vi的前面板（隐含）
5、利用方法节点使从vi开始运行，一直等待到运行结束
6、从vi运行结束后，关闭从vi（退出），并利用属性节点打开（恢复）主vi的前面板
7、关闭所有打开的引用
8、错误处理

请注意这两种方法使用上的区别。

       

这种情况多用于从Top.vi开始运行开始的初始化程序，当初始化程序运行完成后，进入应用程序主界面（这里先假设这个主界面上还有几个子应用程 序）。程序框图如下。
  

这部分代码应该包含在Top.vi中，同时，应用程序.vi也应该与他放置在相同的地方（文件位置）。
1、创建路径
2、打开应用程序.vi的引用
3、根据引用，通过方法节点打开应用程序.vi的前面板
4、通过方法节点设置应用程序.vi的前面板有效，处于标准状态
5、通过方法节点运行应用程序.vi
6、关闭应用程序.vi的引用
7、创建Top.vi的引用（This VI），在编程〉应用程序控制〉vi服务器引用
8、通过方法节点关闭Top.vi的前面板，就是关闭主vi
9、关闭Top.vi的引用
10、错误处理

此时，屏幕上仅有应用程序的窗口，程序运行的控制权交给了应用程序。


  

仿真分析是首先固定D/A变换器的位数，从8bit开始，然后不断的改变Samples，从31-3599点。谐波分析次数为20次（在点数较少时最低可以分析到15次）。然后改变bit数，重复改变采样点数进行测量。bit数最高为18位.

测量程序见下图:
 

THD(子vi).vi的程序框图参见下图。
 

仿真分析结果参见下图。
 

仿真分析结果表明：
1、谐波失真与D/A装换器的位数关系较大，
8bits，THD约在0.6%-0.7%之间
10bits，THD约在0.15%-0.2%之间
12bits，THD约在0.03%-0.04%之间
14bits，THD约在0.009%-0.01%之间
16bits，THD约在0.002%-0.003%之间
18bits，THD约在0.0004%-0.0005%之间

2、谐波失真与采样点数的关系不十分明显
当采样点数大于100点后，再增加采样点数对谐波失真的影响关系不大。

仿真分析表明，对正弦信号的纯度有一定的要求时尽可能选择14-16比特的D/A变换器。
考虑到信号噪生的影响，实际的生成电路的THD会略大些。

记得1984年我们在一个项目中设计了数字合成信号发生器，当时按国外的一篇文章作过类似的计算机仿真计算分析，结果是12bit的D/A是在0.034%左右（那时一个波形取3600点），当时实测的THD在0.04%左右，与现在的分析基本吻合。

当时选则采样点数（应该称为合成点数）3600点，是希望每个脉冲对应于0.1度的相位关系。

后来使用9bit的D/A变换器，采样点数选择1800点，实测的THD在0.15%左右（稍加点高频滤波）。

一直想做这个实验，现在总算是完成了。应该说对D/A的选择有一定的指导意义。
 

重生式信号发生器只需一次写入数据，此后便自动开始循环输出。
实例信号发生器有以下几个特点：

1. 正弦信号每个周期的点数是可以设定改变的（最大8192），但不随输出频率的变化而发生改变。
2. 输出信号频率取决于点数与信号频率的积（要考虑DAC的最大更新速率），对于本例点数为1000点时输出频率可达2KHz。
3. 很容易设计出甚低频信号发生器，如点数取8000，输出频率可抵达0.001Hz。
4. 输出频率的准确度取决于采样时钟的准确度，要想提高输出频率准确度可以使用外部时钟源。
   

 

其它非重生式信号发生器例子比较多，这里就不作介绍了。

现在大家可以更清楚地理解采样点数和采样速率以及输出频率之间的关系。