Ćw. 4. (dwiczenie 11) Akwizycja sygnałów pomiarowych w systemach komputerowych

1. Narysuj uproszczony schemat blokowy modułu kontrolno-pomiarowego. Opisz funkcje
poszczególnych bloków.

Urządzenia wejścia wyjścia., multimetry, Wzmacniacz (buffer) sygnału pomiarowego, Przetwornik A/C
Mikroprocesor (odpowiedzialny za trygerwanie, sygnały czasowe i nadzorowanie pracą układu) Pamięci
flashowe i ram. Mikrokontroler odpowiedzialny za komunikację USB, wyjście usb.

2. Wymieo podstawowe parametry techniczne i metrologiczne modułu kontrolno-pomiarowego.
Liczba dostępnych kanałów 16 lub 8. Przetwornik z sukcesywną aproksymacją
Rozdzielczośd 16 bitów największa prędkośd próbkowania 2000/s.

3. Dobór zakresu pomiarowego modułu kontrolno-pomiarowego.
Odbywa się on na podstawie ustawionych parametrów w programie MAX. Można tam odgórnie
ograniczyd zakres, bądź też pozwolid programowi by podczas współpracy z modułem pomiarowym
pracował on automatycznie dobierając potrzebny zakres. (maksymalne +dopuszczalne napięcie podczas
pracy to +-11V



4. Skala pomiarowa w wirtualnych przyrządach pomiarowych.

Skale dla wirtualnych przyrządów pomiarowych możemy ustalad automatycznie na zadaną przez
program, dobierad z listy wybranych dostępnych skali bądź też zaprojektowad własną skalę z określonym
wzmocnieniem i przesunięciem i wykorzystywad ją podczas pomiarów.
5. Podstawowe parametry pracy przyrządu wirtualnego przy akwizycji danych pomiarowych
Dobór kanału z którego pobierany jest sygnał, dobór skali, definicja zakresu pomiarowego.
6. Format rejestrowanych danych do pliku podczas akwizycji danych pomiarowych.
Podczas rejestracji dane są zapisywane do pliku w formacie .tdms. format ten oprócz dokładnych danych
zebranych w procesie pomiarowym dodaje szczegółowy Opis tych danych a także informacje o czasie
trwania pomiaru, o dacie jego wykonania itp.

Ćw. 6 (dwiczenie 13)Podstawy zdalnego sterowania systemowych przyrządów pomiarowych

1. Wymieo i krótko scharakteryzuj interfejsy systemowe przyrządów kontrolno-pomiarowych.
TCP/IP – wywołujemy stronę konfiguracyjną urządzenia łącząc się z nim poprzez wpisanie w przeglądarkę
internetową adresu jego strony konfiguracyjnej i tam w sposób obrazowy mamy dostąp do konfiguracji
urządzenia.
RS232C – łączymy się z urządzeniem szeregowo, wolna transmisja danych.
USB – połączenie przez urządzenie usb zapewnia szybką wymianę informacji w obie strony
2. Scharakteryzuj sposób sterowania przyrządu pomiarowego pracującego w trybie LOCAL i REMOTE.
LOCAL – urządzenie jest połączone do sieci, wielu urzytkowników w jednym czasie ma do niego dostęp
REMOTE – urządzenie działa jak bridge. Jest dostępne dla jednego komputera nadzorującego jego pracę
3. Wymieo i krótko scharakteryzuj rodzaj oprogramowania wykorzystywanego do zdalnego sterowania
przyrządów.
Do zdalnego sterowania przyrządów wykorzystujemy:
- Systemowy interfejs komunikacyjny TELNET (logowanie spod DOSa pod adres IP urządzenia w sieci na
określonym Procie, wykorzystanie komend języka SCPI)
- systemowy hyperterminal (ustawiamy parametry połączenia i po jego nawiązaniu działamy jak przez
TELNET)
- przeglądarka internetowa (łaczymy się z urządzeniem wywołując jego IP i korzystamy z dostępnego
WEB Interface który służy do manualnego sterowania urządzeniem)
4. Scharakteryzuj zdalny sposób sterowania przyrządu przy wykorzystaniu języka programowania SCPI.
Komendy języka SCPI pozwalają na dostęp do podstawowych funkcji urządzenia z którym jesteśmy
połączeni, na jego kalibrację, dobór zakresów i wykonywanie pomiarów.
5. Scharakteryzuj sposób wyzwalania pomiarów w trybie sterowania zdalnego i lokalnego.
Przy sterowaniu zdalnym do obsługi urzadzenia wykorzystujemy jeden z dostępnych sposobów
komunikacji . Przy łaczeniu lokalnym bezpośrednio wykonujemy z panelu urządzenia.
6. Krótka charakterystyka interfejsu IEEE-488.
IEEE-488 - nazwa interfejsu, łącza o krótkim zasięgu, wykorzystywanego w automatycznych systemach
pomiarowych. IEEE-488 jest również znane jako GPIB (General Purpose Interface Bus), IEC 625 Bus i HP-IB
(Hewlett-Packard Instrument Bus)

Ćw. 7 (dwiczenie 14)Rozproszone systemy akwizycji danych pomiarowych

1. Scharakteryzuj budowę modułów rozproszonych na przykładzie modułów ADAM-4000.

Przyrządy pomiarowe porozmieszczane w odpowiednich modułach komunikują się z sobą i z
komputerem za pomocą interfejsu komunikacji szeregowej obsługiwanym przez dedykowany program –
ADAM.exe.
2. Krótka charakterystyka interfejsu komunikacyjnego RS-485.
Standard RS-485
Łącze tego interfejsu jest również symetryczne i zrównoważone, przy czy dopuszcza się nie tylko wiele
odbiorników, ale i wiele nadajników podłączonych do jednej linii. Nadajniki muszą byd trójstanowe,
ponieważ w danym przedziale czasu może nadawad tylko jeden z nich, a pozostałe muszą byd wyłączone.
W czasie gdy nie odbywa się transmisja danych wszystkie nadajniki są wyłączone, w czasie transmisji
jeden nadajnik określa stan linii a wszystkie odbiorniki mogą odbierad transmitowane dane. Standard
dopuszcza dołączenie do linii do 32 nadajników i odbiorników (nazywanych tutaj jednostkowymi
obciążeniami), istnieje możliwośd przyłączenia do linii większej ilości urządzeo poprzez zastosowanie
odpowiednich regeneratorów sygnału (powielaczy). Ograniczenie ilości urządzeo dołączonych do linii
transmisyjnej wynika z dopuszczalnego obciążenia tej linii.
Jednostkowym obciążeniem jest obwód który wprowadza obciążenie do 1 mA przy obecności napięcia
wspólnego równego 12 V. Zatem w zależności od pobieranego natężenia prądu dany nadajnik lub
odbiornik reprezentuje odpowiednią cześd lub wielokrotnośd jednostkowego obciążenia.
W celu jednoznacznego określenia polaryzacji sygnału, poszczególne przewody linii transmisyjnej
oznaczone są najczęściej jako "A" i "B" lub odpowiednio "+" i "-". Najczęściej stosowana jest konwencja,
zgodnie z którą napięcie powyżej +200 mV na przewodzie "A" w odniesieniu do "B" oznacza stan "Space",
co odpowiada polaryzacji bitu startu znaku transmitowanego asynchronicznie. Tak samo mierzone
napięcie mniejsze od -200 mV odpowiada stanowi "Mark", czyli polaryzacji bitu stopu. Ze względu na
histerezę odbiorników po wyłączeniu nadajnika, odbiornik pozostaje w stanie odpowiadającym napięciu
na linii w momencie przed wyłączeniem nadajnika.
3. Charakterystyka oprogramowania narzędziowego do obsługi modułów rozproszonych.
W module Adam możemy wykryd podłączone kanały pomiarowe i wybrad dokładnie ten który w danej
chwili nas interesuje, zaplanowad w nim zakres pomiarowy i charakter pomiarów jaki chcemy wykonad,
skalibrowad urządzenie i przeprowadzid eksperyment pomiarowy.

4. Architektura sieci rozproszonych modułów kontrolno pomiarowych.
Sied zbudowana jest na bazie łącza szeregowego RS i kilku multiplekserów które pozwalają wybierad
interesujący nas w danej chwili przyrząd pomiarowy i strukturze modułów ADAMA.
5. Charakterystyka oprogramowania do budowy aplikacji wykorzystujących moduły kontrolno-
pomiarowe.
Do budowy aplikacji z wykorzystaniem modułów Adama służy GeniDAQ. Program w swoim działaniu
przypomina LABView, ale tutaj fizycznie powiązujemy obiekty wirtualne z obiektem rzeczywistym jedynie
w strukturze ADAMa. Mamy w nim dostęp do wszystkich funkcji jakie oferuje ADAM i możemy
przeprowadzad wizualizację procesu pomiarowego i zapis danych do pliku.

6. Kalibracja rozproszonych modułów kontrolno-pomiarowych.

Kalibrację możemy przeprowadzid za pomocą komend dostępnych w programie ADAM.exe bądź
sprzętowo zwierając najpierw wyjścia termopary a potem za pomocą generatora ustalid napięcie
referencyjne.