LABTECH NOTEBOOK & TS MEASURE / LabVIEW USB-6009

Brzi razvoj personalnih računara i njihova otvorena arhitektura omogućili su i razvoj A/D, D/A kartica, kartica sa digitalnim ulazima/izlazima, kartica za komunikaciju, čime je personalnim računarima otvoren put u procesno upravljanje, merenje i akviziciju podataka.

Razvoj hardvera za procesno upravljanje i akviziciju podataka pratio je i razvoj softvera i na tržištu se moze naći veći broj specijalizovanih softverskih paketa (ASYST ASYSTANT LABTECH NOTEBOOK, THE FIX ...).

LABTECH NOTEBOOK

LABTECH NOTEBOOK je veoma popularan softverski paket, koji omogućava akviziciju, procesno upravljanje, grafičko predstavljanje podataka i analizu podataka (FFR fitovanje). Prikupljanje podataka se moze vršiti u normalnom i brzom modu. U normalnom modu pored prikupljanja podataka maksimalnom. brzinom odabiranja od 900 Hz, moguće je i prikazivanje prikupljenih podataka na ekranu u realnom vremenu uz istovremeno memorisanje podataka na disk. U brzom modu rada brzina odabiranja je znatno veća i zavisi od tipa instaliranog A/D modula (Za ED2000, 40 kHz). U brzom modu nije moguće prikazivanje prikupljenih podataka na ekranu u realnom vremenu.

Testiranje programskog paketa LABTECH NOTEBOOK u brzom modu izvršeno je na AT personalnom računaru

HP VECTRA/12 MHz sa akvizicionim modulom ED2000 (Electronic Design, Beograd). Na dva susedna ulazna kanala A/D modula ED2000 doveden je sinusoidalni signal učestanosti 100 Hz. Brzina odabiranja signala po kanalu je iznosila 1000 Hz, što je znatno više od vrednosti koju zahteva Najkvistova teorema o odabiranju. Rezultat merenja je vrlo interesantan i neočekivan (sl. 1).

Analizom slike 1 uočava se relativno veliko vremensko kašnjenje između registrovanih signala. Ovo kašnjenje se može izračunati po formuli:

Tk = (ChEnd - ChStart) / (Nch * Fs)

pri ćemu je:

• ChStart -- početni merni kanal;

• ChEnd  -- poslednji merni kanal;

• Fs        -- brzina odabiranja po kanalu;

• Nch      -- ukupan broj mernih kanala.

Za navedeni primer ovo kašnjenje iznosi Tk=0.5 ms, a maksimalna apsolutna greška iznosi 1.5V. Ovakav rezultat merenja otežava naknadnu analizu signala. Na osnovu formule 1 može se zaključiti da se kvalitet merenja poboljšava (smanjuje se vremensko kašnjenje izmedu registrovanih signala) sa povećanjem učestanosti odabiranja. Međutim, učestanost odabiranja se ne može proizvoljno povećavati, jer je ograničena hardverskom brzinom konverzije instalisanog A/D konvertora i brojem mernih kanala. S drugc strane, vremensko kašnjenje se povećava sa povećavanjem broja mernih kanala.

Na sl. 2 su prikazani rezultati merenja kada je na ulaze kanala "0" i "3" A/D modula istovremeno doveden sinusoidalni signal učestanosti 100 Hz.Brzina odabiranja signala po kanalu je iznosila 1000 Hz. Vremensko kašnjenje za ovaj primer iznosi Tk = 0.75 ms.

Autor je mišljenja da su programeri Labtech Tecnologies primenili neadekvatan algoritam za brzu akviziciju i zbog toga su rezultati merenja ostvareni programskim paketom LABTECH NOTEBOOK u brzom modu relativno loši. Problem kašnjenja se može rešiti primenom kola ED2600-SSH, "Simultanious Sample/Hold" modula što zahteva dodatnu investiciju ili pronalaženje znatno boljeg algoritma za brzu akviziciju.

TS MEASURE

Početkom 1994. godine razvio sam originalni programski paket TS MEASURE za brzu akviziciju podataka. Rezultati merenja dobijeni ovim programskim paketom su prikazani na slici 3 (merenje je vršeno na dva susedna kanala). Maksimalna apsolutna greška u ovom slučaju iznosi 0.07V što je neuporedivo bolje od rezultata dobijenim programskim paketom LABTECH NOTEBOOK. Praktično ne postoji vremensko kašnjenje između registrovanih signala. Greška merenja za programski paket TS MEASURE ne zavisi od učcstanosti odabiranja tj. merenja se obavljaju jednako kvalitetno za sve moguće vrednosti učcstanosti odabiranja. Rezultati merenja će se još poboljšati ako se primeni brži računar.

Akvizicioni USB modul NI-6009 & LabVIEW

Testirao sam i akvizicioni modul NI-6009 (30. mart 2012.) i rezultati su prikazani na sledećim slikama. Program sam napisao početkom 2006. godine. Osnovne tehničke karakteristike modula NI-6009:

• • 8 analognih ulaza SE ili 4 diferencijalna (14-bit, 48 kS/s)

  • 2 analogna izlaza (12-bit, 150 kS/s)

  • 12 digitalnih U/I

  • 32-bit 5 MHz brojač

Iako se radi o jako jevtinom akvizicionom modulu (250 evra) rezultati testiranja su jako dobri.

Fin = 100 Hz , Fs= 1000 Hz, Chn=0 & Chn=1

Fin = 100 Hz , Fs= 1000 Hz, Chn=0  & Chn=3

Fin = 100 Hz , Fs= 2000 Hz, Chn=0 & Chn=3

Fin = 100 Hz , Fs= 5000 Hz, Chn=0 & Chn=1

 VEZE KA SRODNIM APLIKACIJAMA