5.Создание типового измерительного приложения

5.4.3.Элементы управления аналоговыми и цифровыми сигналами (Waveform Control и Digital Waveform Control)

Для представления измеряемых и генерируемых аналоговых и цифровых сигналов применяются элементы управления Waveform и Digital Waveform, а также графические индикаторы Waveform Graph и Digital Waveform Graph. По умолчанию в LabVIEW аналоговый сигнал,

например, синусоида или сигнал прямоугольной формы, представляется данными типа Waveform. Набор из нескольких сигналов представляется в виде одномерного массива сигналов (1D Array of Waveform). Для цифровых сигналов по умолчанию используется тип данных Digital Waveform.

Органы управления аналоговыми и цифровыми сигналами состоят из таких компонентов, как начальный момент времени (start time – t0), интервала дискретизации (delta t), собственно значений сигнала, а также атрибутов. Для доступа к отдельным компонентам и управления ими следует использовать функции и VI Waveform.

Время старта (Start Time – t0)

Время старта t0 – это временная метка, к которой привязан первый отсчет измеряемого сигнала. Время старта необходимо для позиционирования нескольких графиков аналоговых или цифровых сигналов, отображаемых на одном экране, и для определения задержек между сигналами.

Интервал дискретизации (Delta t – dt)

Под интервалом дискретизации dt следует понимать интервал времени между двумя отсчетами сигнала.

Значения сигнала (Waveform Data and Digital Waveform Data – Y)

Значения аналогового или цифрового сигнала – это численные значения, с помощью которых представляется сигнал.

Аналоговый сигнал можно представить массивом данных любого числового типа. Обычно количество элементов массива соответствует числу отсчетов, считанных с устройства сбора данных.

Цифровой сигнал представляется данными цифрового типа, а отображаются данные в табличном формате.

5. Создание типового измерительного приложения

Атрибуты

Атрибуты содержат такую информацию о сигнале, как имя сигнала и имя устройства сбора данных. NI DAQ некоторые атрибуты устанавливает автоматически. Для установки атрибутов используется функция Set Waveform Attributes, а для их чтения – функция Get Waveform Attributes.

Отображение сигналов

Для представления аналоговых сигналов на лицевой панели служат органы управления – Waveform Control и органы отображения – Waveform Graph, а для цифровых сигналов – органы управления Digital Waveform Control и органы отображения – Digital Waveform Graph.

Управление параметрами сигналов t0, dt и Y осуществляется с помощью органов управления Waveform Control и Digital Waveform Control, а отображение значений параметров – с помощью соответствующих индикаторов.

При подключении источника сигнала к экрану (graph), t0 принимается в качестве начального значения оси x. Количество считанных отсчетов и интервал dt определяют следующие за t0 значения по оси x.

Элементы данных Y представляют собой точки, отображаемые на графике.

Если нужно разрешить пользователю управлять одним из компонентов, например dt, на лицевой панели создают орган управления и соединяют его с соответствующим компонентом функции Build Waveform.

VI на рис. 5-2 считывает в непрерывном режиме с частотой дискретизации 1 кГц 10000 отсчетов с DAQ-устройства, начиная с момента времени 7:00. На графике отображаются отсчеты сигнала (Y). Начальный момент времени (t0) соответствует 7:00:00 p.m. и является первой точкой на оси x. Интервал dt равен 1 мс (1000 отсчетов/с = 1 мс/отсчет). Следовательно, 10000 отсчетов соответствуют 10 с, причем последний отсчет соответствует моменту времени 7:00:10 p.m.

5. Создание типового измерительного приложения

Рис. 5-2. Waveform Graph (График сигнала)

DAQ Channel Name – имя канала, number of samples – количество отсчетов, sample rate – частота дискретизации

Использование органа управления Waveform

Отдельные VI принимают, обрабатывают и/или возвращают сигналы. Кроме того, данные сигнального типа могут поступать непосредственно от различных органов управления, в том числе от графиков, диаграмм, элементов ввода чисел и массивов чисел.

Блок-диаграмма на рис. 5-3 считывает сигнал с некоторого канала устройства сбора данных, фильтрует сигнал и отображает обработанный сигнал на графике.

5. Создание типового измерительного приложения

Рис. 5-3. Использование данных типа Waveform

VI AI Acquire Waveform осуществляет выборку заданного количества отсчетов от одного канала ввода c определенной частотой дискретизации в течение некоторого интервала времени и возвращает данные типа Waveform. Пробник [1] отображает компоненты сигнального типа данных – начало сбора данных (t0), интервал дискретизации (dt) и значения каждого из отсчетов измеренного сигнала (Y). VI Digital IIR Filter принимает массив сигналов и фильтрует каждую выборку сигналов. Отфильтрованные сигналы отображаются на графике.

Можно также использовать сигнальный тип данных для однократных измерений, как показано на рис. 5-4.

Рис. 5-4. Пример использования данных типа Waveform при однократных измерениях

VI AI Sample Channel снимает один отсчет с канала и возвращает сигнал, состоящий из одной точки. Выходной сигнал содержит значение сигнала, считанное с канала, и значение момента времени, в котором выполнено считывание. Этот сигнал отображается на диаграмме и числовом индикаторе температуры.