Karta analogowo cyfrowa.docx

1.Cel i zakres laboratorium

Celem ćwiczenia jest stworzenie układu pomiarowego dwóch czujników wraz z programem pomiarowym z wykorzystaniem karty analogowo – cyfrowej i oprogramowania.

Zakres laboratorium: Teoretyczne zapoznanie się z podstawowymi informacjami dotyczącymi przetwarzania sygnałów pomiarowych oraz zagadnieniami związanymi bezpośrednio z kartą analogowo-cyfrową i zastosowanie poznanych informacji do stworzenia i obserwacji działania układu pomiarowego dwóch czujników wraz z programem pomiarowym z wykorzystaniem karty

analogowo – cyfrowej i oprogramowania.

2. Schemat układu pomiarowego

A. Układ z potencjometrami

B. Karta analogowo-cyfrowa firmy National Instruments. Karta ta jest zainstalowana w komputerze typu PC i wyposażona w odpowiednie zgodne z nią akcesoria oraz płytkę przyłączeniową.

C. Komputer klasy PC połączony z kartą analogowo cyfrową za pomocą USB-6009.

W komputerze jest zainstalowany pakiet LabVIEW. Sterowanie kartą pomiarową realizowane jest z poziomu LabVIEW.

·         Pakiet LabVIEW

LabVIEW to środowisko programowania, w którym zastosowano graficzny język programowania “G”. Idea języka G polega na przepływie danych. Nie ma tutaj zmiennych w postaci jawnej. Kod programu to bloczki (przedstawiające funkcje, polecenia) połączone za pomocą przewodów, które symbolizują przepływ danych. Każda funkcja (bloczek) wykonywana jest wtedy, gdy dopłyną do niej wszystkie dane wejściowe.

3. Program pomiarowy

1)      Konfiguracja

Uruchomienie programu LabView, tworzenie nowego pliku i wybranie w oknie Block Diagram z palety Functions -> Express -> Input obiekt DAQ Assist.

DAQ Assistant - jest to narzędzie, które za pomocą bardzo prostego kreatora pomaga nam w kilku

krokach skonfigurować wejście (lub wyjście) fizyczne karty do obsługi przez program.

Należy ustawić parametr pomiaru: 

·         zakres napięcia wejściowego – Signal Input Range Max: 10V, Min: -10

·         tryb akwizycj: Acquistion Mode – N Samples

·         rodzaj pomiaru: Terminal Configuration – Differential (pomiar symetryczny)

·         częstotliwość próbkowania – Rate(Hz): 100

2)      Tworzenie schematu blokowego

·         W bloku DAQ Assistant wygenerowany został sygnał i na wyjściu układy otrzymujemy wykres.

·         Block Diagram – schemat blokowy. Jest to edytor języka G. W nim za pomocą graficznych elementów oraz połączeń między nimi tworzymy kod programu.

·         Wykres U=f(t)

4. Wyniki pomiaru i kalibracja

1)      Wyniki pomiaru

2)      Wykres- funkcja liniowa y=ax+b sygnału idealnego

3)      Kalibracja

Nie ma potrzeby kalibracji (w tym przypadku), ponieważ zmieniając wartość rezystancji za pomocą potencjometru otrzymaliśmy wartość minimalną napięcia 0 V.

5. Wnioski

·         Karta analogowo – cyfrowa (urządzenie zmieniające sygnał analogowy na cyfrowy) wraz z odpowiednim oprogramowaniem, współpracując z komputerem (PC) tworzy idealny układ pomiarowy dla wielu parametrów. Pracując dodatkowo w odpowiednim programie możemy zapisywać, analizować i odpowiednio przetwarzać uzyskane wyniki.

·         Nie ma idealnych przetworników A/C, a  wyniki przetwarzania bardzo często są obarczone błędami. Aby uchronić się przed nadmiernymi błędami stosuje się kalibrację przetworników.