1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zdobycie podstawowych informacji na temat akwizycji i przetwarzania danych pomiarowych w czasie rzeczywistym oraz tworzenie prostych aplikacji działających w środowisku programowym GENIE.

2. Stanowisko laboratoryjne:
   

Stanowisko labolatoryjne składa się z:

1. Komputera PC z zainstalowaną kartą akwizycji danych PCL-818L oraz oprogramowaniem GENIE i MATLAB

2. Terminala PCLD z kablem połączeniowym

3. Zestawu modelu analogowego obiektu (MAO)

3. Przebieg ćwiczenia:

• Zdjęcie charakterystyki napięcia wyjściowego przetwornika C/A karty PCL-818L w zależności od nastaw w programie GENIE.

Rys. 1. Schemat blokowy układu pomiarowego.

Nastawy w Genie (u) [V]	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Wartość z miernika (y) [V]	0	0,98	1,97	2,96	3,95	4,94	5,93	6,92	9,89	8,9	9,89

Wyniki pomiarów:

• Sporządzenie charakterystyki statycznej wzmacniacza elektronicznego znajdującego się w zestawie MAO dla dwóch różnych wartości wzmocnienia oraz wyznaczenie wskaźnika nieliniowości.

Schemat układu przedstawia rys. 1

Wzory do wymaganych obliczeń:

K_stat=(y_max-B)/u_max

K_i=(y_i-y_i-1)/(u_i-u_i-1)

η =max{|K_i-K_stat|/K_stat}

u- napięcie wejściowe

y- napięcie wyjściowe

offset B=0,04 (praktycznie 0)

Wyniki pomiarów oraz obliczeń:

K=0,4		Kstat=0,391
u [V]	y [V]	Ki	η [%]
0	0,04	0	-
1	0,43	0,39	0,26
2	0,83	0,4	2,30
3	1,21	0,38	2,81
4	1,61	0,4	2,30
5	2	0,39	0,26
6	2,39	0,39	0,26
7	2,78	0,39	0,26
8	3,17	0,39	0,26
9	3,56	0,39	0,26
10	3,95	0,39	0,26

K=1,2		Kstat=1,169
u [V]	y [V]	Ki	η
0	0,04	0	-
1	1,21	1,17	0,1
2	2,38	1,17	0,1
3	3,55	1,17	0,1
4	4,72	1,17	0,1
5	5,88	1,16	0,9
6	7,06	1,18	1,1
7	8,22	1,16	0,9
8	9,39	1,17	0,1
9	10	0,61	55,9
10	10	0	116,9

Pogrubione wartości są wskazywane błędnie, ponieważ wartość napięcia wyjściowego jest ograniczona do 10V i np. 9V*1,2=10,8V (jest to więcej niż 10), dlatego też nie bierzemy ich pod uwagę przy wyznaczaniu charakterystyki. Obliczone wartości Ki oraz η również nie są brane pod uwagę.

Rys.2.Charakterystyki wzmacniacza (MAO).

• Sporządzenie charakterystyki statycznej członu nieliniowego typu nasycenie.
  
  Wartości U_s = 1V oraz 2V.

Wyniki pomiarów:

u [V]	Us=1V	Us=2V
		y [V]	y [V]
0	0,07	0,07
1	0,87	1,04
2	1,04	1,76
3	1,11	2,00
4	1,16	2,12
5	1,20	2,19
6	1,23	2,25
7	1,27	2,29
8	1,31	2,32
9	1,34	2,35
10	1,37	2,38

Rys.3. Charakterystyki członu nieliniowego

• Rejestracja charakterystyki skokowej i impulsowej członu dwuinercyjnego z opóźnieniem.
  

Użyte parametry:

K=1

T₀ = 0,4s
T₁ = 1,5s
T₂ = 0,4 s

Rys.4. Schemat blokowy układu pomiarowego

Rys.5.Charakterystyka skokowa członu dwuinercyjnego

Nie zarejestrowaliśmy podczas zajęć charakterystyki impulsowej.

4. Wnioski:

Charakterystyka przetwornika C/A karty PCL-818L jest praktycznie liniowa, offset natomiast wynosi 0, nie jest konieczna jego korekcja. Różnice w wartościach z miernika względem nastaw wynikają ze spadku napięć na przewodach doprowadzających oraz z nieidealności przetwornika C/A.

Wskaźnik nieliniowości dla wzmocnienia 0,4 wynosi 2,81%, a dla 1,2 jedynie 1,1% Jest to wynik w pełni zadowalający, tak małą nieliniowość możemy pominąć.

Na charakterystykach członu nielinowego widać, że przy niższej wartości U_s nasycenie następuje szybciej.

Na rys. 5. widzimy, że sygnał po wymuszeniu skokowym ustala się na poziomie około 3V, zgodnie z ustawieniem.

---