Wirtualne przyrządy pomiarowe



Podobne dokumenty
Wirtualne przyrządy kontrolno-pomiarowe

Gromadzenie danych. Przybliżony czas ćwiczenia. Wstęp. Przegląd ćwiczenia. Poniższe ćwiczenie ukończysz w czasie 15 minut.

Program ćwiczenia: SYSTEMY POMIAROWE WIELKOŚCI FIZYCZNYCH - LABORATORIUM

Podstawy budowy wirtualnych przyrządów pomiarowych

Politechnika Łódzka. Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej

Wprowadzenie LabVIEW interfejs użytkownika. Zajęcia: Cele: Materiały źródłowe:

Ćw. 12. Akwizycja sygnałów w komputerowych systemach pomiarowych ( NI DAQPad-6015 )

Laboratorium Komputerowe Systemy Pomiarowe

Wykorzystanie karty PCI-6014 NI jako karty pomiarowej prostego wirtualnego oscyloskopu

Ćwiczenie 11. Podstawy akwizycji i cyfrowego przetwarzania sygnałów. Program ćwiczenia:

Ćwiczenie 11. Podstawy akwizycji i cyfrowego przetwarzania sygnałów. Program ćwiczenia:

Enkodery czujniki cyfrowe

Konfiguracja karty akwizycji danych pomiarowych DAQ

Wprowadzenie LabVIEW interfejs użytkownikau

Pomiary z wykorzystaniem rozproszonego systemu pomiarowego

Ćwiczenie C2. Generowanie sygnału analogowego o arbitralnie zadanym kształcie

Przetwarzanie A/C i C/A

Politechnika Łódzka. Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej. Laboratorium cyfrowej techniki pomiarowej. Ćwiczenie 6

BADANIE ELEMENTÓW RLC

Ćwiczenie C1. Utworzenie wielokanałowego systemu zbierania danych i prezentacja zarejestrowanych przebiegów na ekranie PC

Politechnika Łódzka. Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej

Komputerowe systemy pomiarowe. Dr Zbigniew Kozioł - wykład Mgr Mariusz Woźny - laboratorium

Przetwarzanie AC i CA

Przetworniki AC i CA

Parametryzacja przetworników analogowocyfrowych

III. Przebieg ćwiczenia. 1. Generowanie i wizualizacja przebiegów oraz wyznaczanie ich podstawowych parametrów

Schemat blokowy karty

Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych Laboratorium Metrologii II. 2013/14. Grupa: Nr. Ćwicz.

Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych Laboratorium Metrologii II. 2013/14. Grupa. Nr ćwicz.

dr inż. Artur Zieliński Katedra Elektrochemii, Korozji i Inżynierii Materiałowej Wydział Chemiczny PG pokój 311

Ćwiczenie 3 Akwizycja danych pomiarowych za pomocą karty pomiarowej NI USB-6008 w programie LabVIEW

POMIARY WYBRANYCH PARAMETRÓW TORU FONICZNEGO W PROCESORACH AUDIO

Sprzęt i architektura komputerów

Ćwiczenie C3. Akwizycja i generacja sygnałów cyfrowych

Laboratorium Komputerowe Systemy Pomiarowe

Podstawy Elektroniki dla Teleinformatyki. Wzmacniacze operacyjne-część sprzętowa

LabVIEW w połączeniu z urządzeniami rejestrującymi obraz, ruch, może zostać użyty równie funkcjonalnie jak przyrządy GPIB, PXI, RS232 i RS485.

Wzmacniacze napięciowe i ograniczniki dynamiki

Ćwiczenie 4: Próbkowanie sygnałów

AKADEMIA MORSKA KATEDRA NAWIGACJI TECHNICZEJ

Podstawy programowania w środowisku LabVIEW, program do pomiaru napięcia

Politechnika Gdańska WYDZIAŁ ELEKTRONIKI TELEKOMUNIKACJI I INFORMATYKI. Katedra Metrologii i Optoelektroniki. Metrologia. Ilustracje do wykładu

Tworzenie i zapis plików w VI

Reprezentacja zmiennych numerycznych

Ćwiczenie 5 Badanie sensorów piezoelektrycznych

Celem ćwiczenia jest poznanie zasad projektowania i konstrukcji wirtualnych przyrządów pomiarowych.

Politechnika Łódzka. Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej. Laboratorium przyrządów wirtualnych. Ćwiczenie 3

1.2 Funktory z otwartym kolektorem (O.C)

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

Idea przyrządów wirtualnych Virtual Instruments - VI

Podstawy elektroniki i metrologii

Przystawka oscyloskopowa z analizatorem stanów logicznych. Seria DSO-29xxA&B. Skrócona instrukcja użytkownika

Ćwiczenie 1 Akwizycja danych, budowa toru pomiarowego

Wprowadzenie do programu MultiSIM

Akademia ETI. Instrukcja laboratoryjna Wirtualne laboratorium elektroniczne

Ćwiczenie 21. Badanie właściwości dynamicznych obiektów II rzędu. Zakres wymaganych wiadomości do kolokwium wstępnego: Program ćwiczenia:

Ćwiczenie. Wirtualne przyrządy pomiarowe

PUKP Programowanie urządzeń kontrolno-pomiarowych. ztc.wel.wat.edu.pl

Część I. Pomiar drgań własnych pomieszczenia

ZAKŁAD SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH I TELEKOMUNIKACYJNYCH Laboratorium Podstaw Telekomunikacji WPŁYW SZUMÓW NA TRANSMISJĘ CYFROWĄ

WYDZIAŁ PPT / KATEDRA INŻYNIERII BIOMEDYCZNEJ D-1 LABORATORIUM Z MIERNICTWA I AUTOMATYKI Ćwiczenie nr 3 i 4. Przyrządy wirtualne

Ćw. 2. Wprowadzenie do graficznego programowania przyrządów pomiarowych

Politechnika Łódzka. Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej

Imię i nazwisko (e mail) Grupa:

Ćwiczenie 5. Pomiary parametrów sygnałów napięciowych. Program ćwiczenia:

LV6. Pomiary mocy i energii w jednofazowych obwodach prądu przemiennego

Wydział Elektryczny Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej

WYDZIAŁ PPT / KATEDRA INŻYNIERII BIOMEDYCZNEJ D-1 LABORATORIUM Z MIERNICTWA I AUTOMATYKI Ćwiczenie nr 3 i 4. Przyrządy wirtualne

Ćw. 0: Wprowadzenie do programu MultiSIM

Zakres wymaganych wiadomości do testów z przedmiotu Metrologia. Wprowadzenie do obsługi multimetrów analogowych i cyfrowych

Politechnika Łódzka. Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej. Laboratorium cyfrowej techniki pomiarowej. Ćwiczenie 3

Wydział Elektryczny Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej

WOLTOMIERZA PRÓBKUJĄCY Z ANALIZĄ HARMONICZNYCH W ŚRODOWISKU LabVIEW

Panelowe przyrządy cyfrowe. Ogólne cechy techniczne

UKŁADY Z PĘTLĄ SPRZĘŻENIA FAZOWEGO (wkładki DA171A i DA171B) 1. OPIS TECHNICZNY UKŁADÓW BADANYCH

Ćw. 0 Wprowadzenie do programu MultiSIM

Wydział Elektryczny Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej

INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU REJESTRACJI I AKWIZYCJI DANYCH REJESTRATOR 9.2

PRAWO OHMA DLA PRĄDU PRZEMIENNEGO. Instrukcja wykonawcza

1. Opis aplikacji. 2. Przeprowadzanie pomiarów. 3. Tworzenie sprawozdania

Wydział Elektryczny Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej

ANALIZA WIDMOWA SYGNAŁÓW (1) Podstawowe charakterystyki widmowe, aliasing

Politechnika Warszawska

Wykrywacz kłamstw. Grzegorz Puzio, Łukasz Ulanicki 15 czerwca 2008

LABORATORIUM PRZEMYSŁOWYCH SYSTEMÓW STEROWANIA

Podstawy programowania w środowisku LabVIEW, projekt oscyloskopu cyfrowego

Komputerowe projektowanie układów ćwiczenia uzupełniające z wykorzystaniem Multisim/myDAQ. Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ

WZMACNIACZ OPERACYJNY

Wydział Elektryczny Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej

Ćwiczenie C6. Utworzenie aplikacji sterującej napędem pozycyjnym z silnikiem krokowym

Oscyloskop USB Voltcraft

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

VI od podstaw. Przybliżony czas ćwiczenia. Wstęp. Przegląd ćwiczenia. Poniższe ćwiczenie ukończysz w czasie 30 minut.

PRACA PRZEJŚCIOWA SYMULACYJNA. Zadania projektowe

LabVIEW PLATFORMA EDUKACYJNA Lekcja 5 LabVIEW i Arduino konfiguracja środowiska i pierwszy program

LABORATORIUM ELEKTRONICZNYCH UKŁADÓW POMIAROWYCH I WYKONAWCZYCH. Badanie detektorów szczytowych

Symulacja pracy silnika prądu stałego

Laboratorium 1. Wprowadzenie do środowiska GnuRadio. I. Wprowadzenie

Politechnika Łódzka. Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej. Laboratorium cyfrowej techniki pomiarowej. Ćwiczenie 4

Stanisław SZABŁOWSKI ZASTOSOWANIE APLIKACJI POMIAROWYCH W NAUCZANIU METROLOGII THE USE OF MEASUREMENT APPLICATIONS IN THE TEACHING OF METROLOGY

Transkrypt:

Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn POLITECHNIKA OPOLSKA Wirtualne przyrządy pomiarowe dr inż.. Roland PAWLICZEK Laboratorium Mechatroniki

Cel zajęć ęć: Zapoznanie się ze strukturą układu pomiarowego oraz ideą Przyrządu wirtualnego. Przedstawienie idei programowania graficznego. Nabycie praktycznych umiejętności budowy toru pomiaru sygnału analogowego i oprogramowanie wizualizacji wyników pomiarów. 2

Plan zajęć ęć: Struktura układu pomiarowego. Przyrząd wirtualny, programowanie graficzne BNC2120 - układ pomiaru sygnału analogowego. Budowa aplikacji do pomiaru i prezentacji wyników pomiaru LabVIEW Express VI. Przeprowadzenie pomiaru, identyfikacja wyników pomiaru: struktura częstotliwościowa sygnału. Ilustracja podstawowych elementów przetwarzania danych: zjawisko aliasingu, zakłócenia. LabVIEW: wirtualny woltomierz i oscyloskop. 3

Struktura układu pomiarowego PRZETWORNIK (Transducer) PROCESOR (Signal Processor) REJESTRATOR (Recorder) Przetwornik: czujnik, którego głównym zadaniem jest zamiana mierzonej wielkości fizycznej na sygnał elektryczny. Procesor: układ cyfrowy filtrujący zakłócenia i wzmacniający sygnał. Rejestrator: zapisuje i wyświetla informacje z procesora. Termopara Wzmacniacz + konwersja AC Wyświetlacz PROCESOR REJESTRATOR PRZETWORNIK 4

Idea wirtualnego instrumentu Definicja: Instrument wirtualny składa się z komputera przemysłowego lub stacji roboczej wyposażonej w odpowiednie aplikacje, karty pomiarowe i sterowniki spełniające razem funkcje tradycyjnych urządzeń. Communication 5

Idea wirtualnego instrumentu CompactDAQ Stacja robocza + oprogramowanie Konektory Karta pomiarowa DAQ Programy są nazywane przyrządami wirtualnymi, ponieważ ich wygląd i działanie przypomina rzeczywiste przyrządy, jak oscyloskop czy multimetr. 6

Programowanie graficzne Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench Panel Czołowy (Front Panel) - Panel czołowy jest płytą czołową urządzenia Kontrolki - Controls (wprowadzanie danych) Wyświetlacze - Indicators (wyświetlanie rezultatów) inne elementy (dekoracje, rysunki, teksty) 7

Programowanie graficzne Schemat Blokowy (Block Diagram) (Kod graficzny aplikacji) ikony połączone liniami pętle struktury, funkcje, podprogramy inne elementy (dekoracje, rysunki, teksty) 8

Pomiar sygnału u analogowego Sygnał analogowy stały w czasie (statyczny, utrzymuje pewien poziom lub niewielkie wahania) Sygnał analogowy zmienny w dziedzinie czasu. 9

Pomiar sygnału u analogowego Technika cyfrowa akceptuje tylko sygnały elektryczne. Procesory przetwarzają tylko sygnały w postaci cyfrowej. Zamiana sygnału analogowego na cyfrowy (konwersja A/C): 10 próbek/s = 10 punktów pomiarowych/1 sek. f A = 10 Hz Sygnał analogowy Sygnał próbkowany Sygnał rekonstruowany. R T A = 1 f A [s] Rozdzielczość pomiarów Dla karty 16-bit U 10V ( 10V) R = = 305 µ V 16 2 65536 10

Pomiar sygnału u z generatora Zadanie: zbudować tor pomiaru sygnału napięciowego z generatora i utworzyć program do akwizycji i prezentacji wyników. Oprzyrządowanie: Panel BNC 2120 Karta pomiarowa PCI6221 LabVIEW 11

Pomiar sygnału u z generatora Panel BNC 2120 AI0 Wejście analogowe BNC Przełącznik ustawić w pozycji BNC!!! Przełącznik ustawić w pozycji GS!!! Generator Zmiana zakresu częstotliwości Wyjście BNC sinus/trójkąt Wyjście BNC sygnał TTL Przełącznik sinus/trójkąt Regulacja częstotliwości Regulacja amplitudy 12

Pomiar sygnału u z generatora Panel BNC 2120 Ustawić przełącznik w skrajne, lewe położenie (0,1-100 khz) Ustawić przełącznik pozycji sinus (Sine) Ustawić obydwa pokrętła w skrajne, lewe położenia Wykorzystując przewód BNC-BNC połączyć wyjście generatora z wejściem analogowym AI0 13

Pomiar sygnału u z generatora 1. Uruchomić program pomiar start.vi. 2. Przełączyć się do okna Block Diagram (klawisze CTRL+E). Program zawiera główną pętlę sterującą. Wszystkie elementy tworzonego kodu powinny być umieszczane wewnątrz pętli. 14

Pomiar sygnału u z generatora 3. Wykorzystując Prawy Klawisz Myszy otworzyć Paletę Funkcji i wybrać opcję EXPRESS. Użyj szpilki, aby przypiąć paletę funkcji EXPRESS na stałe 15

Pomiar sygnału u z generatora Wybrać opcję INPUT Wybrać funkcję DAQ Assistant i przenieść ją do pętli 16

Pomiar sygnału u z generatora W oknie konfiguracyjnym wybrać opcję Acquire Signals Analog Input - Voltage Z dostępnej listy zainstalowanych urządzeń wybrać kartę PCI 6221. Wskazać kanał pomiarowego. ai0 jako źródło sygnału 17

Pomiar sygnału u z generatora Ustawić parametry : Terminal Configuration: RSE Acquisition Mode: Continuous Samples Samples to read: 100 Rate (Hz): 1k 1k=1000 Zatwierdzić konfigurację klawiszem OK. Samples to read 100 Odcinek pomiarowy = = = Rate (Hz) 1000 0,1s 18

Pomiar sygnału u z generatora Aby wygenerować wykres dla pomiarów ustawić kursor na opcji data i Prawym Klawiszem Myszy aktywować menu kontekstowe. Wybrać opcję Create Graph Indicator 19

Pomiar sygnału u z generatora Przełączyć się na okno Front Panel i dla utworzonego wykresu wyłączyć autoskalowanie osi Y (Amplitude). W tym celu ustawić kursor na osi Y i aktywować Prawym Klawiszem Myszy menu kontekstowe. Odznaczyć opcję Autoscale Y. URUCHOMIĆ PROGRAM Zmieniać wartość amplitudy pokrętłem na panelu BNC2120 20

Analiza sygnału: Uzupełnić kod graficzny programu o funkcję SPECTRAL MEASUREMETN z Palety Funkcji EXPRESS Singal Analysis. Aktywować opcję Power Spectral Density. 21

Analiza sygnału: Wykonać połączenie i utworzyć wykres dla funkcji Spectral Measurement. Uruchomić pomiar, zwiększać częstotliwość generowanego sygnału za pomocą pokrętła na panelu BNC 2120. 22

Analiza sygnału: ALIASING: Układ pomiarowy interpretuje zmierzone punkty inaczej aniżeli to jest w rzeczywistości. Mierzony sygnał Punkty z próbkowania Odtworzony sygnał Częstotliwość próbkowania definiuje maksymalną częstotliwość mierzonego sygnału (tzw. Warunek Nyquista): f < 1 2 max f próbkowania 23

Wirtualny woltomierz Otworzyć plik woltomierz.vi 24

Wirtualny woltomierz Otworzyć plik DC Analog out.vi Na panelu BNC2120 połączyć za pomocą kabla BNC wyjście Analog Output AO0 z wejściem Analog Input AI0. Uruchomić obydwa programy. Zmierzyć napięcie sygnału zmieniane za pomocą pokrętła. 25

Wirtualny oscyloskop Prezentacja działania wirtualnego oscyloskopu. 26

27