2. Порядок виконання лабораторної роботи Завдання для всіх варіантів V 1...V 99

1. Під’єднати пристрій "LPT_Sensor_10h" (див. додаток А) до ПК за допомогою стандартного кабелю принтера, ввімкнути живлення плати (напруга 4.5 В, полярність „+”). Запустити керуючу програму „LPT_Sensor 10s” (див. додаток Б) на виконання.

2. Тумблером S2 на платі пристрою встановити значення „G”, тобто в такому режимі сигнал на АЦП подається з генератора.

3. Зчитати за допомогою програми „LPT_Sensor_10s” сигнал з гене­ратора в режимі „Осцилограф” при частоті дискрети­зації f_d = 50 Гц (встановити відповідний час дискретизації). Змінним резисто­ром R22 встановити амплітуду сигналу U_S =(0.15 +0.005·V₁) В (якщо номер варіанта V<50, то V₁ = V; якщо; якщо V >50, то V₁= V-50).

4. Вимкнути режим осцилографа в програмі „LPT_Sensor_10s” і зчитати значення сигналу при частоті дискретизації f_d і кількості точок графіка Q_I (табл. 2.1). Отримані графіки №1- №4 залежностей відповідно U₁(t) – U₄(t) записати у файли (рис. 2.1) в окрему папку, де назва файлу повинна вказувати на номер варіанту V, час дискре­тизації і кількість точок графіку (наприклад, „V1_20ms_201p” – варіант 1, час дискретизації 20 мс, кількість точок – 201). Отримані екранні форми з графіками U(t) вставити у звіт. За формою графіка №1 визначити період T_S і частоту f_S сигналу.

5. За допомогою програми „Fourier_1D” виконати пряме перетворення Фур’є залежностей U₁(t) – U₄(t), записаних у файли. Кількість гармонік k_m вибрати рівною 25; на формі показати значення коефіцієнтів c і d, амплітуда яких залежить від частоти f. Отримані екранні форми з спектрами c(f) графіків U(t) вставити у звіт, спектри c(f) зобразити також у вигляді таблиці. Для кожного спектру c(f) визначити частоту дискретизації f_d, частоту Найквіста f_N=f_d/2, частоту f_max гармоніки з максимальною амплітудою (крім нульової), порівняти частоту f_max з частотою сигналу f_S. Проаналізувати зміну форми спектру сигналу залежно від частоти дискретизації.

Таблиця 2.1

Значення частоти дискретизації f_d і кількості точок Q_I

V*	Графік №1, U1(t)		Графік №2, U1(t)		Графік №3, U1(t)		Графік №4, U1(t)
	fd, Гц	QI	fd, Гц	QI	fd, Гц	QI	fd, Гц	QI
0	50	201	25	101	2.5	101	1.25	101
1	50	201	25	101	2.5	101	0.625	101
2	50	201	25	101	5	101	1.25	101
3	50	201	25	101	5	101	0.625	101
4	50	201	25	101	10	101	1.25	101
5	50	201	25	101	10	101	0.625	101
6	50	201	10	101	2.5	101	1.25	101
7	50	201	10	101	2.5	101	0.625	101
8	50	201	10	101	5	101	1.25	101
9	50	201	10	101	5	101	0.625	101

V1* – остання цифра номеру варіанта V .

Рис. 2.1. Зчитування періодичного сигналу U₁(t) з амплітудою U_S = 0.3 В і частотою дискретизації f_d = 50 Гц; графік записано у файл „V1_20ms_201p”

6. Побудувати (наприклад, засобами MS Excel) залежності U₁(t) – U₄(t), при цьому кількість точок Q_I графіка вибрати такою, яка б відповідала 4 с часу при зчитуванні сигналу. Пояснити залежність форми сигналу від частоти дискретизації. При цьому слід звернути увагу на точність відтворення форми сигналу при різних частотах дискретизації (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Залежність форми сигналу від частоти дискретизації;

час дискретизації 40 мс і 200 мс відповідно

7. Встановити в програмі „LPT_Sensor_10s” кроковий режим (перемикачем „ADC_Step” на формі “Опції”). В такому режимі виконати одне АЦ-перетворення [3]. Під час кожного кроку вимірювати значення сигналів на платі з допомогою вольтметра, записувати значення сигналів з форми програми (рис. 2.3) та оформити їх у вигляді таблиці.

Рис. 2.3. АЦ-перетворення у кроковому режимі; зчитування біту D0

8. Оформити звіт. Вивчити роботу пристрою АЦ-перетворення на рівні електричної схеми та роботу керуючої програми „LPT_Sensor_10s” на рівні програмного коду.

Примітка. Всі виміри за допомогою пристрою та програми виконати під час першого заняття, розрахунки і оформлення звіту виконати до другого заняття. Необхідні розрахунки та побудову графіків виконати, наприклад, засобами MS Excel.

Без доступу до пристрою „LPT_Sensor_10h” виміри можна виконати самостійно в режимі моделювання.