koncept virtuelne instrumentacije -...

25
Koncept virtuelne instrumentacije DAQ uređaj merenje ugla A/D kartica CF USB A/D PCMCIA PC+INTERFEJS Konektorska ploča KABL Senzori F V I E Z L I I Č Č K I A N A DIGITALNI REPREZENT FIZIČKE VELIČINE merenje ubrzanja merenje pritiska merenje sile desktop

Upload: others

Post on 27-Apr-2020

18 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

Koncept virtuelne instrumentacije

DAQ uređajmerenje ugla

A/D kartica CF

USBA/D

PCMCIA

PC+INTERFEJS

Konektorskaploča

KABL

Senzori

F VI EZ LI IČ ČK IA N

A

DIGITALNI REPREZENT

FIZIČKE VELIČINE

merenjeubrzanja

merenje pritiska

merenje siledesktop

Page 2: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

KLASIČN

I

VS

analogni osciloskop digitalni osciloskop

virtuelni instrument

upravljanjeprocesima

S

VIR

TU ELN

I

multimetar ekg monitoring

e-mail ...zabava

plc

Page 3: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

Data Acquisition (DAQ) hardver

1. Signal

2. Terminal Block

(konektorska

kutija)kutija)

3. Kabl

4. DAQ uređaj

5. Računar

3

Page 4: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

DAQ hardver – koji se koristi u ovom kursu

Terminal Block(konektorska kutija)

NI USB 6008/6009

4

(konektorska kutija)

Page 5: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

USB 6008 pinout

Page 6: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

DAQ arhitektura ADC

Page 7: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

DAQ arhitektura

– Najveći broj DAQ uređaja ima četiri standardna elementa: analogni ulaz, analogni izlaz, digitalni ulaz/izlaz i brojače

ADC

7

DAC

Digital I/O

Counters

Page 8: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

USB 6008/6009 specifikacija

8

Page 9: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

USB 6008/6009 specifikacija -rezolucija

Page 10: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

USB 6008/6009 specifikacija –naponski opseg

Page 11: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

signal maximum

signal minimum

signal

samplemax

min

USB 6008/6009 specifikacija – sample rate(frekvencija odabiranja)

fg

fs+fgfs-fg

2fs+fg

2fs-fg

fs=2fg,fg-maximum frequency

t

sample = 0110…0

bits

Page 12: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

1. NI MAX

Načini povezivanja sa DAQ hardverom

2. DAQ Assistant

3. DAQmx API

2. DAQ Assistant

Page 13: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

1. NI MAX

Načini povezivanja sa DAQ hardverom

Page 14: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

Vezivanje senzora za DAQ hardver

differentialReference single ended

(RSE)Non-reference single ended

(NRSE)

Page 15: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

Načini povezivanja sa DAQ hardverom

2. DAQ Assistant

Page 16: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

Načini povezivanja sa DAQ hardverom

3. DAQmx API

Page 17: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

Analogna akvizicija. Korišćenje digitalnog porta. Generisanjedigitalnog porta. Generisanje

analognog signala.

Page 18: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

Voltmeter VITerminal configuration

Measurement & Automation Explorer (NI MAX)

Podsetnik sa prethodnog časa

CTRL+h – kratak “help”

DAQmx Read funkcija čita odbirke (samples) iz PC kružnog baferaSoftverski diktirana

frekvencija odabiranja (sample rate)

Page 19: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

Kontinualna akvizicija

Terminal configuration

DAQmx Read funkcija čita odbirke (samples) iz PC kružnog bafera. Ako ovaj ulaz nije povezan (ili je -1), čita sve trenutno dostupne odbirke.

Sample rate je hardverski diktiran.

NE!!!

Page 20: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

Zadatak 1: analogna akvizicija

Akvizicija 2 analogna kanalaPodesiti kontrolu Physical Channel na

npr. Dev1/ai0, Dev1/ai1.

Podesiti parametre akvizicije.Frekvencija odabiranja (sample rate)

Broj odbiraka koji se čita iz bafera (samples to read)

Prikaz odbiraka na Waveform Graph-u.

10k

Prikaz odbiraka na Waveform Graph-u.

Na izlazu funkcije DAQmx Read će se prikazati matrica kanala (format 2D DBL) na kojima se vrši akvizicija.

Page 21: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

Zadatak 2: trigerovana akvizicijaModifikovati program za kontinualnu akviziciju tako daakvizicija počinje na pojavu uzlazne ili silazne ivice trigersignala:

Dodati funkciju DAQmx Start Trigger (Digital Edge)Kreirati kontrole “source” i “edge” za izbor triger kanala i vrste ivice (uzlazna/silazna)

Na PFI0 digitalni ulaz (“source”) dovesti “triger” signal (prelaz 0V na 5V ili 5V na 0V) za pokretanje akvizicije.0V na 5V ili 5V na 0V) za pokretanje akvizicije.

DAQmx Trigger (Digital Edge)

Page 22: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

Zadatak 3: Korišćenje digitalnog porta - izlaz

Softverski diktirano“osvežavanje” digitalnog ulaza. Aplikacija ne zauzima 100% procesorskog vremena.

Page 23: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

Zadatak 4: Korišćenje digitalnog porta - ulaz

Softverski diktirano“čitanje” digitalnog ulaza. Aplikacija ne zauzima 100% procesorskog vremena.

Page 24: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

Generisanje analognog signala

Page 25: Koncept virtuelne instrumentacije - Nobelnobel.etf.bg.ac.rs/studiranje/kursevi/of2pis/materijali/2016/analogna... · NI USB 6008/6009 4. USB 6008 pinout. DAQarhitektura ADC. DAQarhitektura

Zadatak 5 – analogni izlazKreirati aplikaciju koja generiše naponski analogni izlaz.Testirati aplikaciju (npr. na kolu sa realnom diodom ili pomoću druge aplikacije koja “čita” napon).

Modifikacija:Kontinualno generisanje naponskog analognog izlaza.