核心价值： 无需编写代码，通过拖拽控件即可搭建专业级数据采集仪表。支持多通道 AD 同步采集、实时波形绘制、阈值报警与数据记录，将实验室传感器测试效率提升 5 倍以上。
一、 测试背景：传统数据采集的困境
实验室和研发中心经常需要采集温度、压力、振动、电流等多种传感器信号。传统方式依赖示波器、万用表或编写 LabVIEW/Python 程序，存在设备笨重、学习曲线陡峭、数据记录分散等问题。本案例展示如何利用宏控天工图形化平台，拖拽搭建定制化数据采集仪表，实现多通道 AD 采集、波形显示、阈值报警和数据导出，让非编程人员也能快速完成专业测试。
二、 宏控天工方案：拖拽式仪表 · 所见即所得
图形化数据采集仪表核心组件
- AD 采集控件：配置通道、采样率、量程、触发方式，支持差分/单端输入
- 仪表盘控件：拖拽模拟表盘、数字显示、进度条，绑定采集通道
- 波形图控件：实时绘制时域曲线，支持缩放、游标测量、多通道叠加
- 阈值报警器：设置高/低阈值，触发时改变控件颜色、声音或发送通知
- 数据记录器：自动将采集数据写入 CSV/Excel，支持历史回放
- 频谱分析模块：FFT 变换，频域显示，适用于振动分析
拖拽式仪表设计
从控件库拖拽表盘、曲线、LED → 绑定 AD 通道 → 一键运行
三、 典型测试场景与用例
3.1 多通道温度采集与监控
| 步骤 | 拖拽操作 | 效果 |
|---|---|---|
| 1 | 拖拽 8 个数字仪表控件，分别绑定 AD 通道 1-8（热电偶） | 实时显示各通道温度值 |
| 2 | 添加曲线图控件，勾选通道 1、3、5 | 三条温度曲线实时绘制，不同颜色区分 |
| 3 | 设置阈值报警：通道1 > 80℃ 时，仪表盘变红并弹出警告 | 超温时醒目提示，同时记录事件日志 |
| 4 | 拖拽数据记录器，设置自动保存间隔 1 秒 | 所有通道数据写入 CSV，带时间戳 |
3.2 振动信号采集与频谱分析
适用于电机、齿轮箱等旋转机械的状态监测。
# 搭建步骤（拖拽式）
1. 配置 AD 采集控件：通道 0，采样率 10 kHz，采样点数 4096
2. 拖拽波形图控件，显示原始时域信号
3. 拖拽 FFT 控件，将时域数据自动转换为频谱
4. 拖拽柱状图控件显示主要频率成分幅值
5. 设置触发记录：当 1 倍频幅值超过阈值时，自动保存当前时域波形
6. 运行采集，实时观察时域和频域变化
3.3 多传感器融合与逻辑控制
| 场景 | 输入 | 逻辑（拖拽搭建） | 输出 |
|---|---|---|---|
| 恒温槽控制 | 温度传感器 (AD 通道1) | 比较器：温度 < 设定值 → 启动加热 | GPIO 输出控制固态继电器 |
| 压力监测 | 压力传感器 (AD 通道2) | 上限判断：压力 > 1.5MPa → 报警 | LED 指示灯 + 蜂鸣器 |
| 流量累计 | 脉冲流量计 (DI 通道0) | 计数器：每检测到上升沿累计 1L | 数字仪表显示总流量 |
3.4 数据记录与历史回放
支持长时间无人值守采集，并可离线回放分析。
# 长时采集配置
- 设置采集时长 24 小时，采样间隔 100ms
- 数据记录器自动分段存储，每 1 小时生成一个新文件
- 添加「数据回放控件」：加载历史 CSV，波形图同步滚动显示
- 支持导出为 Excel、MAT 格式，兼容第三方分析工具
四、 自动化测试流程（图形化编排）
# 传感器验证测试序列（UTP 流程编排）
1. 初始化采集卡，自检各通道是否正常
2. 执行零点校准：采集 10 次平均值，存储为偏移量
3. 阶梯信号测试：依次施加已知标准信号（如 1V, 2V, 5V），验证精度
4. 长时间稳定性测试：连续采集 8 小时，统计最大/最小/均值，计算漂移
5. 报警功能测试：模拟超限信号，检查报警触发时间和恢复时间
6. 生成测试报告：包含各通道精度误差、响应曲线、报警记录
五、 关键性能指标
±0.05%
测量精度
满量程，24 位 ADC1 MS/s
最高采样率
单通道，16 位分辨率16 通道
同步采集
差分/单端可配≤ 10ms
报警响应延迟
从信号越限到界面提示六、 与传统采集方案对比
示波器/万用表
手动记录，无法自动化，数据不便于二次分析
手动记录，无法自动化，数据不便于二次分析
LabVIEW/Python 编程
开发周期长，调试复杂，非编程人员无法修改
开发周期长，调试复杂，非编程人员无法修改
拖拽式仪表
10 分钟搭建，实时修改，无需编程，数据自动存储
10 分钟搭建，实时修改，无需编程，数据自动存储
专业数据记录仪
价格昂贵，功能固定，无法定制化界面
价格昂贵，功能固定，无法定制化界面
七、 适用对象
科研实验室
快速搭建实验数据采集系统，专注数据分析
快速搭建实验数据采集系统，专注数据分析
测试工程师
多通道传感器验证，产线数据抽检
多通道传感器验证，产线数据抽检
教学实验
学生无需编程即可理解数据采集原理
学生无需编程即可理解数据采集原理
设备监测
长期无人值守监控关键参数
长期无人值守监控关键参数
八、 与天工-UTP 企业集成包联动
拖拽搭建的数据采集仪表可一键发布为 Web 应用，采集数据实时上传至云端数据库，支持远程监控和多用户协作。
# 集成示例
- 配置 MQTT 发布控件：将采集的温度、压力值实时推送到物联网平台
- 设置 Webhook：当某通道连续 3 次超限时，自动发送邮件给负责人
- 与企业微信集成：每日采集报告定时推送到工作群
- 数据自动同步到 UTP 平台，与测试用例关联，实现需求追溯
