1 

 

 

 
 

Politechnika Śląska 

 

Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki 

 

 

Laboratorium oprogramowania systemów pomiarowych 

 
 

"Kondycjonowanie sygnałów oraz standard IEEE 1451" 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Opracowali: 

 

Mateusz Konieczny 
Jan Wegehaupt 
Kamil Olberek 
Adrian Walentek 

 

Gliwice, kwiecień 2014 

 

 

2 

 

1  C

EL ĆWICZENIA

 

Celem ćwiczenia jest poznanie zagadnienia kondycjonowania sygnałów z czujników pomiarowych oraz 
poznanie standardu IEEE 1451 (interfejs dla przetwornika inteligentnego). 

 

2  P

RZEBIEG ĆWICZENIA

 

2.1  K

ONFIGURACJA MODUŁU 

SC-2350

 W PROGRAMIE 

M

EASUREMENT 

&

 

A

UTOMATION 

E

XPLORER

 

Po otwarciu program Measurement & Automation Explorer oraz rozwinięciu pola “Devices and Interfaces” 
widoczne jest pole „NI SC -2350 „SCC1””.  

Nas interesuje czujnik NI SCC-TC02 „SCC1Mod5”, po którego kliknięciu po prawej stronie okna pokazuje 
się tablica zawierająca TEDS czujnika (rysunek poniżej). Informacje w niej zawarte mogą być wykorzystane 
w konfiguracji automatycznej kanału pomiarowego w systemie pomiarowym. 

 

2.2  T

WORZENIE 

TEDS

 

(

WIRTUALNYCH ORAZ ZAPISYWANYCH DO PAMIĘCI 

EEPROM) 

Na potrzeby ćwiczenia otwierana jest biblioteka llb o nazwie „SC-2350_04_std.llb” a niej VI o nazwie 
„SC-2350_04_std_daqmx.vi”. 

Następnie otwieramy kartę Thermocouple i wypełniamy pola jak poniżej: 

3 

 

 

Po wypełnieniu pól aplikacji uruchamiamy ją i ustawiamy przełącznik Target Location do pozycji Virtual 
TEDS i naciskamy przycisk Write TEDS Data. 
Analogiczną operację wykonujemy dla przełącznika w pozycji Hardware TEDS. 

Po wykonaniu powyższego zadania zweryfikowaliśmy, czy w programie Measurement & Automation 
Explorer, czy dane w pamięci EEPROM TEDS zostały zaktualizowane – dane były zgodne. 

Następnie przy pomocy programu „TEDS Reader.exe” otwarliśmy uprzednio zapisany plik *.ted i 
stwierdziliśmy zgodność danych z informacjami w programie Measurement & Automation Explorer. 

 

4 

 

2.3  K

ONDYCJONOWANIE SYGNAŁU Z CZUJNIKA POMIAROWEGO

 

2.3.1 

Tory pomiarowe termoelementów 

 

 

Półmostek 

tensometryczny

Zasilanie

Półmostek 

tensometryczny

Wzmacniacz 

różnicowy

Wzmacniacz 

różnicowy

Półmostek 

odniesienia

Półmostek 

odniesienia

DAQ

 

Pełny mostek 

tensometryczny

Pełny mostek 

tensometryczny

Wzmacniacz 

różnicowy

Wzmacniacz 

różnicowy

DAQ

Zasilanie

 

Termopara

Wzmacniacz 

różnicowy

Kalibracja 

przesunięcia

Wtórnik

Czujnik 

temperatury 

zimnego złącza

DAQ

Filtr DP

drugiego rzędu

Zasilanie

 

SCC-SG04 

SCC-SG03 

SCC-TC0X 

5 

 

2.3.2 

Zadanie rejestrujące temperaturę z termoelementu podpiętego do modułów  
SCC-TF01 i SCC-TC02 

W programie Measurement & Automation Explorer tworzymy zadanie, w którym będziemy rejestrować 
temperaturę z jednego termoelementu, podpiętego do dwóch, wyżej wymienionych modułów SCC. 

Do jednego z modułów podajemy wartość temperatury pomieszczenie a w drugim ustawiamy pole CJC 
Source na Built-in. 

Poniższy wykres przedstawia przebieg odczytu temperatury w czasie przy użyciu obu modułów: 

 

Jak można zauważyć czerwony wykres jest w przybliżeniu stały, podczas gdy drugi silnie drga. Wynika to 
z faktu, iż jeden jest kondycjonowany a drugi nie. 

Kondycjonowanie sygnału polega na jego tzw. dopasowywaniu. W praktyce oznacza to np. jego 
wzmacnianie, tłumienie, filtracje. W naszym przypadku jest to tłumienie. 

2.4  R

EJESTRACJA TEMPERATURY W 

L

AB

VIEW 

Na potrzeby zadania wykorzystano program „OSP_Rejestrator temperatury.vi”, który następnie 
zmodyfikowaliśmy. Jednym ze stworzonych elementów jest liczenie średniej wartości sygnału, gdyż 
występują dość duże drgania. Drugim elementem jest VI Sample Clock służący do odpowiedniego 
próbkowania sygnału. 

6 

 

 

Broken line’y oraz pytajniki wynikają z otwarzenia program w środowisku niewyposażonym w odpowiednie moduły zawierające 
wykorzystywane VI. 

Po lewej znajduje się Front 
Panel utworzonego programu. 

Wyświetlana jest wartość 
aktualna oraz uśredniana.  

Wartość aktualna bardzo silnie 
drga w przedziale ok. 18-35 
ponieważ nie jest to pomiar z 
kondycjonowaniem. 

Dlatego też w powyższym VI 
wartości te są uśrednianie 
dzięki czemu wyświetlana 
wartość uśredniona jest w 
przybliżeniu stała. 

Wartość uśredniona jest nieco 
wyższa niż wartości z modułu z 
kondycjonowaniem, lecz 
wynika to z faktu błędu 
wartości odniesienia (wartość 
temperatury w rejonie 
termometru mogła być niższa o 
parę stopni niż przy 
stanowisku). 

 

7 

 

2.5  P

OMIAR UGIĘCIA BELKI I ODKSZTAŁCENIA

 

Do tego ćwiczenia wykorzystujemy aplikację „OSP_LVDT_Tensometry_v1.0.vi” oraz ustawiamy kontrolki 
Sample rate i Samples per channel na kolejno wartości: 1:1, 10:10, 50:10, 50:100, 1000:2000, 
5000:10000 i obserwujemy wskazania strzałki ugięcia oraz rozrzut wskazań. 

 

Sample rate 

Samples per 

channel 

Max 

Min 

Delta 

1 

1 

0,50072 

0,49959 

0,00113 

10 

10 

0,50006 

0,49878 

0,00128 

50 

10 

0,5005 

0,49882 

0,00167 

50 

100 

0,50025 

0,50014 

0,000107 

1000 

2000 

0,50021 

0,50019 

0,000021 

5000 

10000 

0,49984 

0,49982 

0,000019 

 

Można zauważyć, że wraz ze wzrostem wartości „Sample rate” i „Samples per channel” rośnie 
dokładność wskazań (zmniejsza się rozrzut). Jest to spodziewany efekt, gdyż przy większym próbkowaniu 
jest lepsze uśrednianie wyników.