Ćw. 12. Akwizycja sygnałów w komputerowych systemach pomiarowych ( NI DAQPad-6015 ) Problemy teoretyczne: Podstawy architektury kart kontrolno-pomiarowych na przykładzie modułu NI DAQPad-6015 Teoria próbkowania i kwantowania sygnałów analogowych, Zasada działania przetwornika A/C z równoważeniem wagowym (sukcesywna aproksymacja). Zapoznać się z budową oraz podstawowymi parametrami technicznymi modułu kontrolno-pomiarowej DAQPad-6015 ze szczególnym zwróceniem uwagi na: Interfejs pomiarowy (RS-232, USB), schemat blokowy modułu kontrolno-pomiarowego, wejście sygnałów analogowych, konfiguracja trybów pracy układów wejściowych, polaryzacja sygnałów wejściowych, zakres zmian sygnałów wejściowych, multipleksowanie sygnałów analogowych, metody wyzwalania przetwornika,... listwa zaciskowa sygnałów we/wy karty. Rozpoznać sposób podłączenia sygnałów do listwy zaciskowej, schemat podłączeń zamieścić w sprawozdaniu. 2. Zapoznanie się z program konfiguracji środowiska pomiarowego: Measurement & Automation Explorer w skrócie MAX 5.4 Nasz system My system Konfiguracja modułu w środowisku systemu operacyjnego Windows 7 (32bit) Skale pomiarowe Scales zdefiniować liniową skalę pomiarową parametrach przetwarzania: wzmocnienie sygnału wejściowego G=2, przesunięciem skali o stałą wartość DC = -1V, dobrać parametry przetwarzania dla skali liniowej: y=mx+b m= b= Wprowadź nazwę skali przetwarzania i jej krótki opis. Definicja kanałów pomiarowych - Data Neighborhood Opis wirtualnego kanału pomiarowego o Wprowadź nazwę kanału pomiarowego i jego krótki opis, o Wybierz typ czujnika pomiarowego : dla kanału napięciowego (kanał fizyczny ch=7, symetryczny), dla kanału do pomiaru temperatury (ch=4, termopara typu K, symetryczny), o Zdefiniuj jednostki i zakres pomiarowy (możliwość wyboru notacji naukowej lub stałopozycyjnej) o Zdefiniuj metodę skalowania wyników pomiarowych (bez skalowania, mapa zakresów, nowa skala pomiarowa -> nazwa skali, krótki opis, rodzaj skali (liniowa, wielomianowa, tablicowa) wykorzystaj wcześniej zdefiniowaną skalę. Urządzenia i interfejsy - Devices and Interfaces Moduł pomiarowy: DAQPad-6015 (Dev 1) opis wyprowadzeń. Przyrządy wirtualne - IVI Instruments, (pomijamy) Oprogramowanie Software (pomijamy) Remote Systems Zdalne systemy (pomijamy) 3. Procedury testu urządzenia na poziomie programu MAX 5.4. Funkcje: TEST Panel Wybrać zakładkę Analog output (Rysunek 4) i dokonać ustawień: o tryb wyjścia: generator sinusoidy, 1
SYSTEMY POMIAROWE WIELKOŚCI FIZYCZNYCH - LABORATORIUM o selekcja kanału: 0 o amplituda sinusoidy: 5V, o szybkość uaktualniania kanału: 1000prb/sek o uruchomić proces generacji sinusoidy: Start sine generator o zweryfikować status działania generatora: last error Wybrać zakładkę Analog input i dokonać ustawień: o wybrać numer testowanego kanału pomiarowego (zrealizować testy dla sygnału zewnętrznego kanały fizyczne 4 i 7, o przetestować dozwolone tryby pracy przetwornika i opisać zaobserwowane stany pracy przetwornika. 4. Dokonań prostej rejestracji sygnałów analogowych w aplikacji LabVIEW 2012. Uruchomić program LabVIEW 2012 wybrać opcję: Find examples, następnie w trybie browse wybrać przykład: (podaje prowadzący) zapoznać się z konstrukcja budowy oprogramowania w LabWIEW: widok panelu i widok diagramu zmieniamy klawiszem CTRL-E, w widoku panelu wybrać urządzenie (zgodnie z zadeklarowanym wcześniej systemie MAX), wybrać numer/nazwę kanału pomiarowego (zgodnie z deklaracją w programie MAX), liczbę próbek do akwizycji - number of scans to acquire (100-1000), szybkość próbkowania scan rate (dobrać tak aby zabezpieczyć w naszych założeniach około 100 próbek na okres zmienności sygnału wejściowego), uruchomić aplikację: klawisz, zaobserwować przebieg zmienności zarejestrowanego sygnału, porównać z przebiegami obserwowanymi na ekranie oscyloskopu, poprzez schowek przenieść wartości numeryczne kilkunastu próbek badanego sygnału do pliku notatnika, zapoznać się z diagramem programu, schemat i opis diagramu zamieścić w sprawozdaniu, 5. Dokonać rejestracji sygnałów w systemie SignalExpress, dane w formacie TDMS, opisać format zarejestrowanych danych, dokonać odtworzenia zarejestrowanych danych w systemie SignalExpres i w programie Excel2003 lub OpenOffice Calc. 6. Wnioski. Materiały pomocnicze: 1. P.Lesiak, D.Świsulski: Komputerowa Technika Pomiarowa, Agenda Wydawnicza PAK, Marzec 2002 2. D.Świsulski: Laboratorium z Systemów Pomiarowych, Politechnika Gdańska, 1998. 3. DAQ AT E Series User Manuals 4. LabVIEW User Manuals 5. LabVIEW Measurements Manual 2
Rys. 1. Metody podłączania sygnałów analogowych. 3
Rys. 2. Schemat blokowy modułu kontrolno-pomiarowego DAQPad-6015. 4
Rys. 3. Panel testowy wejść analogowych. 5