Тестирование и диагностика в радиоэлектронных системах передачи
..pdf
•ручка (5) плавной регулировки уровня выходного сигнала «Амплитуда»;
•ручка (6) переключения формы выходного сигнала;
•коаксиальная розетка (7) выхода гармонического, прямоугольного (меандр) и
треугольного сигналов;
•коаксиальная розетка (8) выхода синхронизирующего сигнала.
Рис. 5.18. Внешний вид модели генератора сигналов специальной формы
Универсальный источник питания
Модель УИП служит для формирования стабилизированного постоянного электрического напряжения с регулируемой амплитудой.
Ниже приведены некоторые характеристики модели:
• диапазон регулировки выходного напряжения от 0 В до 30 В с двумя поддиапазонами,
первый – от 0 В до 15 В и второй – от 15 В до 30 В;
•максимальная величина выходного тока до 2 А;
•внутреннее сопротивление не более 0,3 Ом.
На лицевой панели модели расположены (Рисунок 2.1.15):
•тумблер (1) «ВКЛ.» включения питания;
•световой индикатор (2) включения «СЕТЬ»;
•стрелочный индикатор (3) выходного напряжения;
•тумблер (4) переключения поддиапазонов выходного напряжения;
•ручка (5) плавной регулировки амплитуды выходного напряжения;
•клеммы (6) для подключения к электрической цепи.
231
Рис. 5.19. Внешний вид модели универсального источника питания
Цифровое устройство обработки измерительной информации
Цифровое устройство обработки измерительной информации (ЦУОИИ) используется в различных вариантах исполнения. Оно имеет дисплей, на который выводится несколько сменных экранов, один из которых, служащий для ввода ряда наблюдений, приведен на Рисунок 5.20.
На экране ЦУОИИ находятся:
•индикатор (1) «Номер наблюдения», отображающий номер текущего наблюдения;
•кнопка (2) «Произвести наблюдения», запускающая процесс проведения наблюдений»;
•графическое поле (3) для отображения массива наблюдений;
•кнопка (4) «Перейти к обработке», после нажатия на которую начинается
процесс обработки массива наблюдений.
Рис. 5.20. Внешний вид модели устройства обработки измерительной информации
Многофункциональные системы сбора и обработки данных
Система сбора данных - комплекс средств, предназначенный для работы совместно с персональным компьютером, либо специализированной ЭВМ и осуществляющий
232
автоматизированный сбор информации о значениях физических параметрах в заданных точках объекта исследования с аналоговых или цифровых источников сигнала, а также первичную обработку, накопление и передачу данных.
Компания National Instruments производит несколько типов систем для сбора и обработки данных:
NI CompactDAQ - представляет собой законченную USB-систему сбора данных,
предназначенную как для электрических, механических, виброакустических измерений, так
идля управления технологическими процессами
SCXI - система являющаяся портативной модульной USB-платформой с возможностью использования специализированных модулей согласования сигналов,
обеспечивающая аппаратную гибкость и высокую производительность.
PXI - система построенная на базе технологии CompactPCI, сочетает в себе высокую скорость передачи данных шины PCI с возможностями аппаратного тактирования и синхронизации, обеспечивая тем самым более чем десятикратное увеличение производительсности по сравнению со старыми системами управления и сбора данных.
Многофункциональная система сбора данных NI CompactDAQ
Шасси CompactDAQ
Компания National Instruments предлагает шасси CompactDAQ на базе интерфейсов USB
и Ethernet (Рисунок 5.21). USB-шасси возможны двух вариантов: 4-x слотовое cDAQ-9174 и
8-ми слотовое cDAQ-9178, Ethernet-шасси выпускается в 8-ми слотовом исполнении.
Аллюминевый каркас. Особенность 8-ми слотового шасси в том, что на корпусе расположены 2 BNC входа для подключения внешнего тактового сигнала или триггера. С
помощью этих входов можно синхронизировать систему NI CompactDAQ со внешними устройствами.
233
Рис. 5.21. Виды шасси CompactDAQ
Модули ввода вывода C-серии
Модули для системы NI CompactDAQ (Рисунок 5.22) позволяют проводить измерения не только статических сигналов, но и динамических, таких как звук, вибрации, давление и характеристик переходных процессов в электрических цепях, на частотах до 50 Гц. Вы можете осуществлять как поточечную генерацию сигналов, так и генерацию сигналов произвольной формы с частотами до 100 кГц на канал, а также цифровой ввод/вывод на частотах до 10 МГц. Так как NI CompactDAQ является модульной системой, вы легко можете проводить измерения других типов, просто используя нужные модули. Все модули синхронизированы автоматически и, кроме этого, высокоскоростная передача данных со всех модулей аналогового и цифрового ввода/вывода в рамках одной системы производится через одно USB подключение. Для подключения сигналов используются общепринятые разъемы, такие как BNC, D-Sub, RJ-50 или винтовые.
Рис. 5.22. Виды модулей ввода/вывода C-серии
234
Обзор модулей С-серии
Модули C серии позволяют производить ввод/вывод сигналов самых разных типов,
включая термопары, аналоговые сигналы в диапазоне ±10 В с одновременной оцифровкой,
аналоговый вывод в диапазоне ±10 В, подключать IEPE датчики, мостовые схемы,
осуществляется ввод/вывод цифровых сигналов промышленного уровня 24 В с токами до
750 мА и стандандартных 5 В/TTL сигналов. Модули имеют встроенные схемы согласования сигналов и разъемы (винтовые, BNC или D-Sub) для подключения сигналов напрямую к модулю. Такое подключение позволяет значительно уменьшить размеры системы и сократить расходы на подключение.
Таблица 5.1. Характеристики модулей С-серии
|
Сигнал |
Мод |
|
Кан |
Особенности |
|
Подключе |
||
|
|
|
уль |
алы |
|
|
|
|
ние |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Аналог |
Термоп |
NI |
|
4 DI |
24-битный дельта- |
Винтовые |
|||
овый ввод |
ара |
|
9211 |
1 |
|
|
сигма АЦП, |
|
терминалы |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
14 выб/сек, J, K, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R, S, T, N, E и B типы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
термопар |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
IEPE |
NI |
|
4 DI |
24 бита, 50 кГц на |
BNC |
|||
|
(акселером |
9233 |
|
|
|
канал, одновременная |
|
||
|
етры |
и |
|
|
|
|
оцифровка по |
всем |
|
|
микрофоны |
|
|
|
|
каналам, |
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
согласование |
IEPE |
|
|
|
|
|
|
|
|
датчиков |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Общего |
NI |
|
32 |
16 бит, 250 кГц |
Винтовые |
|||
|
назначения |
9205 |
SE |
2 |
/16 |
|
|
терминалы или |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
(от |
±200 |
|
DI |
|
|
|
|
D-Sub |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мВ до ±10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Общего |
NI |
|
16 |
16 бит, 250 кГц, |
Подпружи |
|||
|
назначения |
9206 |
DI |
|
|
изоляция 600 VDC |
ненные |
||
|
с |
|
|
|
|
|
(CAT 1) |
|
терминалы |
изоляцией
600 VDC
(категория
I)
235
|
Одновр |
NI |
4 DI |
16 |
бит, |
100 |
Винтовые |
|
|
еменная |
|
9215 |
|
кГц/канал, |
|
терминалы или |
|
|
оцифровка |
|
|
одновременная |
|
BNC |
||
|
|
|
|
|
оцифровка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Высоко |
NI |
4 DI |
24 бита, 14 Гц |
Винтовые |
|||
|
точные |
|
9211 |
|
|
|
|
терминалы |
|
(±80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
мВ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мостов |
NI |
4 DI |
24 |
бита, |
50 |
RJ50 |
|
|
ые схемы |
|
9237 |
|
кГц/канал |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аналог |
Общего |
NI |
4 SE |
16 |
бит, |
100 |
Винтовые |
|
овый |
назначения |
9263 |
|
кГц/канал, |
|
терминалы |
||
вывод |
|
|
|
|
одновременный |
|
|
|
|
|
|
|
|
вывод |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Цифро |
Двунап |
NI |
8 |
5 В TTL, высокая |
25 |
|||
вой ввод |
равленный |
9401 |
|
скорость |
передачи, |
штырьковый |
||
|
5 В TTL |
|
|
|
ввод/вывод по каждой |
D-Sub |
||
|
|
|
|
|
линии, |
|
|
|
|
|
|
|
|
защита 30 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
В |
NI |
8 |
10 |
кВыб/сек, |
Винтовые |
|
|
цифровой |
|
9421 |
|
логика 24 В, защита |
терминалы или |
||
|
сток |
|
|
|
40 В |
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
штырьковый |
|
|
|
|
|
|
|
|
D-Sub |
|
|
|
|
|
|
|||
Цифро |
Двунап |
NI |
8 |
5 В TTL, высокая |
25 |
|||
вой вывод |
равленный |
9401 |
|
скорость |
передачи, |
штырьковый |
||
|
5 В TTL |
|
|
|
ввод/вывод по каждой |
D-Sub |
||
|
|
|
|
|
линии, |
|
|
|
|
|
|
|
|
защита 30 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
В |
NI |
8 |
10 |
кВыб/сек, |
Винтовые |
|
|
исток |
|
9472 |
|
логика 24 В, |
750 |
терминалы или |
|
|
|
|
|
|
мА/канал |
|
макс., |
25 |
|
|
|
|
|
защита 30 В, |
|
штырьковый |
|
|
|
|
|
|
защита |
от |
D-Sub |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
236 |
|
|
|
|
|
|
|
|
короткого замыкания |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
Реле |
Электр |
NI |
4 |
30 VDC (2 A), 60 |
Винтовые |
|||
|
омеханичес |
9481 |
|
VDC (1 A), |
|
|
терминалы |
|
|
кое Form A |
|
|
250 |
VAC (2 |
A), |
|
|
|
(SPST) |
|
|
электромехан., |
|
|
||
|
|
|
|
Form A (SPST) |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
Счётчи |
Счётчи |
NI |
8 |
5 В TTL, высокая |
25-pin D- |
|||
ки, |
к/таймер/Ш |
9401 |
|
скорость |
|
передачи, |
Sub |
|
генерация |
ИМ/генера |
|
|
ввод/вывод по каждой |
|
|||
импульсов |
ция |
|
|
линии, |
|
|
|
|
|
импульсов |
|
|
защита 30 В |
|
|
||
|
(TTL) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ШИМ/г |
NI |
8 |
10 |
|
кВыб/сек, |
Винтовые |
|
|
енерация |
9472 |
|
логика |
24 |
В, |
750 |
терминалы или |
|
импульсов |
|
|
мА/канал |
макс., |
25 |
||
|
(24 В) |
|
|
защита 30 В, |
|
штырьковый |
||
|
|
|
|
защита |
|
от |
D-Sub |
|
|
|
|
|
короткого замыкания |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Многофункциональная система сбора данных SCXI
Шасси SCXI
National Instruments производит ряд различных SCXI шасси (Рисунок 3.2.1.1) для использования в приложениях измерений и автоматизации. Основными преимуществами этих шасси является наличие шины передачи данных между модулями и надёжный дизайн корпуса. В зависимости от вашего приложения вы можете выбрать шасси общего назначения или комбинированное шасси PXI/SCXI. Широкий спектр доступных SCXI-модулей позволяет вам создать на базе данной платформы гибкие и мощные многоканальные системы согласования сигналов и коммутации.
237
Рис. 5.23. Шасси SCXI
Коммутационные модули SCXI
National Instruments предлагает коммутационные модули SCXI, которые позволяют коммутировать сигналы с напряжением до 250 VDC/250 VAC, токи до 8 А с частотами от DC
до нескольких ГГц. В больших матричных приложениях строки и столбцы разных модулей могут быть соединены за считанные секунды с помощью кабелей и штекеров расширения.
Кроме того, сигналы между модулями и приборами могут передаваться через высоковольтную аналоговую шину (high-voltage analog bus, HVAB), вмонтированную в заднюю панель системы SCXI.
Обзор коммутационных модулей SCXI
Таблица 5.2. Виды модулей SCXI
Устройство |
Описание |
Назначение |
Спецификации |
||
|
|
|
|
|
|
PXI-2527, SCXI- |
64-х |
канальное |
Мультиплексор |
300 |
В (DC) /300 |
1127 |
реле с подвижным |
/Коммутационная |
В (AC) |
|
|
|
якорем |
|
матрица |
|
|
|
|
|
|
|
|
PXI 2529/SCXI- |
128/256- |
Коммутационна |
150 |
В (DC) /150 |
|
1129 |
точечная |
матрица |
я матрица |
В (AC) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
238 |
|
|
|
(2-х |
проводная), |
|
|
|
|
|
реле с |
подвижным |
|
|
|
|
|
якорем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
PXI-2530/SCXI- |
128/256-ти |
|
Мультиплексор |
60 В (DC) /30 В |
||
1130 |
канальное |
|
/Коммутационная |
(AC) |
||
|
язычковое реле |
|
матрица |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PXI-2566/SCXI- |
16/32-ти |
|
Реле |
общего |
150 В (DC) /125 |
|
1166 |
канальное |
|
назначения |
|
В (AC) CAT I, макс |
|
|
однополюсное |
|
|
|
– 2 А. |
|
|
двунаправленное |
|
|
|
|
|
|
реле с |
подвижным |
|
|
|
|
|
якорем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
PXI-2567/SCXI- |
64-х |
канальный |
Контроллер |
50 В (DC) , 600 |
||
1167 |
контроллер реле |
|
реле |
|
мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
PXI-2569/SCXI- |
100 |
канальное |
Реле |
общего |
100 В (DC) /100 |
|
1169 |
однополюсное |
|
назначения |
|
В (AC) |
|
|
однонаправленное |
|
|
|
||
|
реле с |
подвижным |
|
|
|
|
|
якорем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
PXI-2575/SCXI- |
196-ти |
|
Мультиплексор |
100 В (DC) /100 |
||
1175 |
канальное реле |
с |
|
|
В (AC) |
|
|
подвижным якорем |
|
|
|
||
|
|
|
|
|||
PXI-2593/SCXI- |
16/32-канальное |
Мультиплексор |
150 В, CAT I, |
|||
1193 |
радиочастотное |
|
/Коммутационная |
500 MГц |
||
|
реле |
|
|
матрица , 50 Ом |
|
|
|
|
|
|
|||
PXI-2594/SCXI- |
4-х канальное / |
Мультиплексор, |
24В, 1.3 ГГц |
|||
1194 |
счетверенное |
4-х |
50 Ом |
|
|
|
|
канальное |
|
|
|
|
|
|
радиочастотное |
|
|
|
|
|
|
реле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
PXI-2595/SCXI- |
4-х канальное / |
Мультиплексор, |
30 В, 4 ГГц |
|||
1195 |
счетверенное |
4-х |
50 Ом |
|
|
|
|
канальное |
|
|
|
|
|
|
радиочастотное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
239 |
|
|
|
реле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SCXI-T128 |
64-х |
канальное |
Мультиплексор |
30D В (DC) /250 |
|
|
твердотельное реле |
/Коммутационная |
В (AC) |
||
|
|
|
матрица |
|
|
|
|
|
|
|
|
SCXI-1160 |
16-ти канальное |
Реле |
общего |
250 В (DC) /250 |
|
|
однополюсное |
назначения |
|
В (AC) |
|
|
однонаправленное |
|
|
|
|
|
реле с |
подвижным |
|
|
|
|
якорем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SCXI-1161 |
8-ми |
канальное |
Реле |
общего |
250 В (DC) /250 |
|
однополюсное |
назначения |
|
В (AC), 8 А. |
|
|
двунаправленное |
|
|
|
|
|
реле с |
подвижным |
|
|
|
|
якорем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Многофункциональная система сбора данных PXI/CompactPCI
Модульные измерительные системы, базирующиеся на открытом промышленном стандарте PXI (PCI eXtention for Instrumentation) обеспечивают высокую производительность. PXI система (Рисунок 3.3.1) представляет собой шасси на базе встроенной высокоскоростной шины PCI, в которое могут быть установлены модули ввода/вывода. Использование шины PCI обеспечивает значительно большую производительность по сравнению с другими архитектурами, Кроме того, PXI имеет дополнительные линии тактирования и синхронизации, что обеспечивает высокий уровень интеграции отдельных модулей, необходимый при создании измерительных и упраляющих систем
240