6.2. Указания к выполнению Измерение постоянного напряжения с помощью ni-daQmx
В блок-диаграмме на рис. 6.8 для измерения напряжения используются VI NI-DAQmx. VI DAQmx Create Virtual Channel создает виртуальный канал Analog Input Voltage (аналоговое входное напряжение) из физического канала Physical Channel, напряжение на выходе которого принимает значения в диапазоне до 0 до 10 В.
И змерение постоянного напряжения
Рис. 6.8. Однократное считывание напряжения с помощью VI DAQmx
Для построения программной части системы сбора информации необходимо воспользоваться меню Measurement I/O >> NI-DAQmx и выбрать элементы Create Chanel и Read (мм. рис. 5.2.)
Рис. 5.2.
Работа с платой сбора данных:
подключить элемент питания к аналоговым каналам ввода информации (например, AO0 - AO4).
Измерение освещенности
При быстром изменении сигнала или при наличии помех в линии связи полезно выполнять усреднение отсчетов. В качестве примера используем считывание информации с фотодиода. Мгновенное значение не позволяет судить о измеряемой величине. На рис. 5.2 показано, как в действительности может выглядеть зависимость освещености от времени – мерцание люминисцентных ламп создает в сигнале шум, пропорциональный частоте их питания. Получить представление об освещенности можно получить путем ее усреднения за короткий интервал времени. Система измерения с программным усреднением изображена рис. 5.4.
Рис. 5.4. Освещенность
Усреднение с использованием функций NI-DAQmx. В блок-диаграмме на рис. 5.5. также используются VI NI-DAQmx. VI DAQmx Read в режиме Analog Wfm 1Chan NSamp производит 1000 выборок с одного виртуального канала, который сформирован VI DAQmx Create Virtual Channel. VI Mean усредняет 1000 отсчетов, полученных от VI DAQmx Read, и возвращает среднее значение освещенности.
Для измерения освещенности требуется выполнить следующие действия:
1. Работа в программе:
- собрать схему как показано на рис. 5.5. Элементы конфигурирования канала размещаются в All Function – NI Measurements - NI-DAQmx
Рис. 5.5. Усреднение отсчетов с использованием VI NI-DAQmx
Работа с аппаратной частью:
- подключить по генераторной схеме фотодиод к выбранному входному каналу аналогового ввода.
- снять показания средней освещенности на рабочем месте.
Измерение напряжения переменного тока с помощью встраиваемых устройств сбора данных
На рис. 5.6 показана система сбора данных для измерения действующего значения напряжения.
Р
ис.
5.6. Система измерения действующего
значения напряжения спомощью встраиваемых
DAQ-устройств Voltage (Sinusoid) – напряжение
(синусоида); Analog-to-Digital Conversion (DAQ Device) –
аналого-цифровое преобразование
(устройство сбора данных); Software Signal
Conditioning (Analysis, LabVIEW subVI) – программная
обработка сигнала (обработка с помощью
подпрограммы LabVIEW subVI); RMS Measurement (Voltage) –
измерение действующего значения
напряжения
В блок-диаграмме на рис. 5.7 для измерения напряжения переменного тока используются VI NI-DAQmx. VI DAQmx Create Virtual Channel создает виртуальный канал для измерения напряжения. VI DAQmx Timing устанавливает для тактового генератора Sample Clock режим конечного числа отсчетов (Finite Sample). Значения констант Samples per Channel и Rate определяют, сколько будет браться отсчетов для канала и с какой частотой дискретизации. Поскольку в рассматриваемом примере выбирается 20 000 отсчетов с частотой дискретизации 20 000 отсчетов/с, сбор данных выполняется в течение 1 с и прекращается. VI DAQmx Read снимает 20000 отсчетов напряжения и передает полученный сигнал (Waveform) на вход VI Basic Averaged DC-RMS, с помощью которого оцениваются среднее и действующее значения сигнала.
Рис. 5.7. Блок-диаграмма измерения напряжения переменного тока с
помощью VI NI-DAQmx