INSTYTUT SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH WYDZIAŁ ELEKTRONIKI WAT Zakład Systemów Informacyjno-Pomiarowych
Sprawozdanie z Laboratorium Miernictwa Elektronicznego II Ćwiczenie 5
Temat: AUTOMATYKA POMIARÓW
Grupa: E2Y2S1
Zespól w składzie: 1. Axel Gocan

Wykaz przedmiotów znajdujących się na stanowisku

Lp.	Nazwa przyrządu	Typ	Producent
1.	Generator funkcji	33120A	HP
2.	Komputer	Thinkcentre	IBM
3.	Multimetr	34410A	AGILENT
4.	Oscyloskop Cyfrowy	IPD-220	TEKTRONIX
5.	Rezystor dekadowy	DR 6-16	INCO PYSKOWICE

A. Zastosowanie interfejsów szeregowych do sterowania oscyloskopem

W pierwszej części ćwiczenia podłączyliśmy oscyloskop cyfrowy do komputera za pomocą złącza szeregowego RS-232. Korzystaliśmy z programu HyperTerminal. Po skonfigurowaniu oscyloskopu i programu zaczęliśmy wpisywanie komend do konsoli oraz obserwacje oscyloskopu. Kilka przydatnych komend do sprawdzenia i ustawienia oscyloskopu to na przykład:

• *IDN? oscyloskop zwraca: TEKTRONIC, TDS 220,0,CF : 91.1CT FV:v1.00 TDS2CM:CMV:1.01, czyli jest to funkcja rozpoznania podłączonego sprzętu do komputera.

• *RST „zeruje oscyloskop” – powraca do ustawień fabrycznych, a na oscyloskopie pojawił się napis „Factory Setup Recalled”

• Po ustawieniu oscyloskopu na dany pomiar i wpisaniu komendy :AUTOS EXEC znacznik poziomu odniesienia ustabilizował się na osi X, znacznik momentu wyzwalania ustawił się na osi Y, a położenie znacznika poziomu wyzwalania ustawiło się 1/5 kratki pod osia X. Co ułatwia prace, gdyż szam dokonuje auto regulacji.

Lista wykonanych czynności i opis zachodzących zjawisk.

• Po wpisaniu komendy :HOR:MAI:SCA? oscyloskop zwrócił wartość 5.0E-4.

• Po wpisaniu komendy :HOR:MAI:SCA 2.5E-4 na oscyloskopie zmieniła się podstawa czasu na 250µs.

• Po wpisaniu komendy CH1:SCA? oscyloskop zwrócił wartość 5.0E-1.

• Po wpisaniu komendy CH1:SCA 0.5 na oscyloskopie zmieniła się czułość odchylenia pionowego na 500mV.

• Po wybraniu na panelu czołowym oscyloskopu opcji TRIGGER MENU w SOURCE wyświetla CH1, a po wpisaniu komendy :TRIG:MAI:EDGE:COU? oscyloskop zwraca wartość CH1.

• Po wpisaniu komendy :TRIG:MAI:EDGE:COU CH2 na ekranie oscyloskopu przebieg sinusoidalny jest niestabilny. Źródło zmieniło się na CH2 -705mV.

• Po wpisaniu komendy :TRIG:MAI:EDGE:COU EXT na ekranie oscyloskopu przebieg sinusoidalny jest niestabilny. Źródło zmieniło się na EXT -70.5mV.

• Po wpisaniu komendy :TRIG:MAI:EDGE:COU LINE na ekranie oscyloskopu przebieg sinusoidalny jest niestabilny, lecz mniej. Źródło zmieniło się na AC Line.

• Po wpisaniu komendy :TRIG:MAI:EDGE:COU CH1 na ekranie oscyloskopu przebieg sinusoidalny jest niestabilny. Źródło zmieniło się na CH1 -70.5mV.

• Po wpisaniu komendy :TRIG:MAI:LEV? oscyloskop zwrócił wartość -7.0471E-2.

• Po wpisaniu komendy :TRIG:MAI:LEV -0.5 na oscyloskopie zmienił się poziom wyzwalania podstawy czasu na -500mV.

• Po wpisaniu komendy :TRIG:MAI:MOD? Oscyloskop zwrócił wartość AUTO.

• Przy uniestabilnieniu wyzwalania podstawy czasu na oscyloskopie pokrętłem TRIGGER LEVEL i o wpisaniu komendy :TRIG:MAI:MOD NORM podstawa ustabilizowała się.

• Po wpisaniu komendy :TRIG:MAI:EDGE:SLO FALL na ekranie oscyloskopu sinusoida przesuwa się względem zbocza opadającego.

• Po wpisaniu komendy :TRIG:MAI:EDGE:SLO RIS na ekranie oscyloskopu sinusoida przesuwa się względem zbocza narastającego.

• Po wpisaniu komendy :MEASU:MEAS1:SOU CH1 oscyloskop ustawia się na pomiar CH1.

• Po wpisaniu komendy :MEASU:MEAS1:TYP FREQ oscyloskop ustawia pomiar częstotliwości.

• Po wpisaniu komendy :MEASU:MEAS1:VAL? oscyloskop zwraca wartość 9,933775634766E2.

• Po wpisaniu komendy :MEASU:MEAS1:UNI? Oscyloskop zwraca wartość Hz.

Wnioski

Takie połączenie sprzętowe ma szerokie zastosowanie i pozwala na szybsze i dokładniejsze pomiary oscyloskopowe. Program umożliwia nam odczyt aktualnie ustawionych parametrów lub tez ustawienie nowych. Z poziomu komputera mamy możliwość ustawienie wszystkich funkcji oscyloskopu. Odczyt danych bezpośrednio z oscyloskopu cyfrowego lub za pośrednictwem komputera nie ma wpływu na dokładność pomiarów, a nawet zwracane wartości przez komputer są dokładniejsze. Jedna z zalet korzystania z komputera jest szybkość odczytu i ustawienia żądanych wielkości, ale główną zaletą jest możliwość zapisywania odczytanych wartości, pomocne jest to głównie przy dużej ilości pomiarów.

Jedyną wadą, którą dostrzegliśmy jest brak możliwości poprawiania komend z powodu wysyłania od razu po wpisaniu znaków komendy do oscyloskopu, co jest dużym utrudnieniem. Po popełnieniu błędu musimy wpisywać całą komendę od nowa, a oscyloskop dostaje niepotrzebne i błędne informacje, które odrzuca dzięki dobremu oprogramowaniu.

B. Zastosowanie programu Agilent VEE do sterowania pracą multimetru cyfrowego

W drugiej części ćwiczenia pracowaliśmy z multimetrem podłączonym do PC poprzez złącze GP-IB i programem Agilent VEE. Po wstępnym skonfigurowaniu multimetru podłączyliśmy do niego rezystor dekadowy i badaliśmy wartości. Polecenia do multimetra wysyłaliśmy poprzez komputer, sterowanie przez program odbywało się nie tak jak w poprzednim ćwiczeniu komendami, a Dzięgi graficznej budowie schematu blokowego. Włączyliśmy wirtualny panel czołowy miernika w programie oraz dodaliśmy potrzebne nam elementy. Najpierw dokonaliśmy jednego pomiaru, wykorzystaliśmy do tego wyście READING (dla jednego odczytu) oraz okienko wyświetlające pomiar AlphaNumeric (także dla jednego odczytu).

Kolejnym krokiem było dokonanie większej ilości pomiarów i wyświetlenie ich, do tego musieliśmy zmienić wyjście na READINGS (dla wielu pomiarów), i wyświetlić okienko Logging AlphaNumeric (dla wypisania wielu pomiarów). Ilośc pomiarów regulujemy w Tigger Options - Sample Count.

Dalszym zadaniem było zamknięcie okienka i wstawienie wykresu przedstawiającego zależność wartości rezystancji od numeru pomiaru. Umożliwia nam to bloczek Strip chart.

Następnie wyłączyliśmy widoczne okienko, i połączyliśmy wyjście READINGS do AplhaNumeric poprzez Mean(x) i SDev. Funkcja Mean(x) odpowiada za dokonanie pomiarów i wyświetlenie wartości średniej, natomiast SDev, za obliczenie odchylenia standardowego i wysłanie wartości dalej, w tym przypadku do AlphaNumeric.

Poznaliśmy również funkcje cyklicznego wykonywania pomiaru w czasie rzeczywistym. Ważną zmianą było podłączenie się do okienka multimetru od dołu, a nie tak jak dotychczas od prawej strony. Funkcja On Cycle nadaje pętle ilości pomiarów na sekundę.

Kolejnym krokiem było wyświetlenie mierzonej wartości w formie analogowej, program umożliwia nam pokolorowanie skali, co ułatwia odczyt. Dodaliśmy również lampkę sygnalizacyjną, która zależnie od wartości przybierała różne barwy. Aby móc korzystać z tych narzędzi niezbędne było sterownika do komponentów grafiki.

Meter jest to imitator multimetru analogowego, gdzie lewe okno daje zakres minimalny a prawe maksymalny. W właściwościach w rangę możemy zmieniać kolory dla zakresów.

Control Alarm jest to kontrolka informująca o przekroczeniu zakresu, która może być bardzo pomocna przy bezpieczeństwie w uzywnaiu sprzetu.

Do wykonania danej ilości pomiarów w serii musimy ustawić w kontrolerze w Int16 wartość, ponieważ w tym przypadku wszystko odbywa się za pomocą tego sterownika.

Sam_Count steruje liczba wykonanych serii.

Wnioski

Po przeprowadzeniu pomiarów w dwóch częściach ćwiczeniach możemy stwierdzić że oba programy są bardzo przydatne, pomagają i usprawniają pomiary. Natomiast program VEE daje nam więcej możliwości i nie jest sterowany komendami, co usprawnia pomiary. Także dzięki temu programowi nie musimy męczyć się z kablami i przepinaniem urządzeń, a ponadto dostosować alerty, kontrolki i wskaźniki pod siebie, bo ułatwia nam pracę. Kolejna ważna rzeczą jest to, iż dzięki programowi możemy dokładniej odczytać wyniki i szybko zapisać liczne serie pomiarów, co usprawnia i przyspiesza wykonania zadania.