Выполнение операций аналогового вывода

⇐ ПредыдущаяСтр 24 из 29Следующая ⇒

Аналоговый выход используется для произведения цифро-аналогового преобразования ( Рис. 184 ). Величина на выходе может быть напряжением или током.

Рис.184 Аналоговый выход.

Для осуществления вывода напряжения или тока должно быть установлено соответствующее DAQ-устройство, позволяющее генерировать сигналы заданной формы.

Генерация данных

При выполнении операций аналогового вывода данных задание может формулироваться по-разному: генерация 1 значения, генерация n значений или непрерывная генерация данных.

Генерация одного значения

Генерация одного значения используется в том случае, когда уровень сигнала более важен, чем скорость его обновления. Например, используйте генерацию одного значения, если необходимо сгенерировать постоянный сигнал. В этом случае возможно использование программных средств управления временными задержками.

Выполнение этой операции не требует наличия буфера и аппаратного контроля временного такта. Например, необходимо сгенерировать известное напряжение для эмуляции работы устройства, в этом случае можно использовать метод генерации одного значения.

Генерация n значений

Один из методов генерации n значений - n раз сгенерировать по одному значению. Однако генерация по одному значению из одного или нескольких каналов снова и снова является неэффективной и занимает много времени. Более того, отсутствует контроль времени между последовательно сгенерированными значениями. Вместо этого необходимо использовать аппаратное задание временного такта выполнения операций, в процессе которого используется буферизация генерируемых данных в компьютерной памяти, что приводит к более эффективному процессу генерации.

Возможно использование программного и аппаратного задания временного такта выполнения операций. В случае программного управления моментом генерации значений, временные задержки определяются программой и операционной системой, а не измерительным устройством. В случае аппаратного управления временным тактом генерация данных производится по TTL сигналу внутреннего таймера DAQ-устройства. Аппаратный таймер работает намного быстрее программных циклов. Также аппаратный таймер более точен по сравнению с программными циклами.

Примечание. Некоторые устройства не поддерживают аппаратное управление тактом. Обратитесь к руководству пользователя DAQ- устройства для получения подробной информации.

С программной точки зрения необходимо включить режим аппаратного задания временного такта выполнения операций и задать частоту оцифровки sample rate и ограниченный по времени режим работы sample mode (finite). Возможна генерация значении на одном канале или нескольких.

Режим генерации n значений имеет смысл использовать при создании изменяющегося в конечный интервал времени сигнала, например, фрагмента переменного тока.

Непрерывная генерация данных

Непрерывная генерация данных аналогична генерации n значений с отличием в том, что для остановки непрерывной генерации должно произойти какое-то событие. Если необходимо непрерывно генерировать сигнал, для этого устанавливается режим работы sample mode (continuous).

Синхронизация заданий

Когда устройство, управляемое NI-DAQmx, работает, оно производит операции. Два наиболее часто встречающихся действия - задание значения и начало его генерации. Каждое производимое действие NI- DAQmx вызвано чем-либо, либо имеет причину. Такие причины называются синхронным запуском.

Start Trigger

Сигнал, запускающий генерацию данных.

Reference Trigger

Этот сигнал не поддерживается для аналогового выхода.

Упражнение 10-5. ВП выходное напряжение.

Цель: Вывести аналоговое напряжение, используя DAQ плату

Выполните следующие шаги для завершения создания ВП, который выводит напряжение от 0 до 9, 5 Вольт с шагом 0, 5 Вольта.

1. Соедините выход Analog Out CH0 с входом Analog In CH1 на сигнальной панели DAQ-устройства.

Лицевая панель

Откройте ВП Вывод напряжения.vi. Откроется лицевая панель, показанная на Рис. 185.

Рис.185 Лицевая панель.

Элемент отображения Выходное напряжение отображает текущее значение напряжения на выходе.

Блок-диаграмма

3. Отобразите блок-диаграмму ( Рис. 186 ) и исследуйте ее.

Рис.186 Блок - диаграмма.

· Функция Wait Until Next ms Multiple, размещенная в разделе Functions»Programming»Timing, вызывает выполнение итераций цикла For Loop через каждые 500 мс.

· ВП Select, расположенный в палитре Functions»Programming»Comparison, для проверки момента завершения работы цикла. Если работа цикла завершена, DAQ-устройство выводит нулевое значение напряжения. Это правило хорошего тона - установить значение выходного напряжения равное 0 по окончании работы.

Завершите создание блок-диаграммы, как это показано ниже ( Рис. 187 ):

Рис.187 Завершение создания блок – диаграммы.

Поместите на блок-диаграмму в цикл For экспресс-ВП DAQmx Assistant, расположенный в палитре Functions»Measurements I/O» DAQmx - Data Acquisition. Завершите настройку экспресс-ВП DAQmx Assistant для генерации аналогового сигнала:

a. Выберите тип измерений Analog Output»Voltage.

b. Выберите физический канал Dev1»ao0.

c. В диалоговом окне Analog Output Voltage Task Configuration выберите режим генерации Task Timing - Generate 1 Sample (генерация одного значения). Измените диапазон выводимых значений напряжения 0 - 10.

d. Нажмите на кнопку OK для закрытия диалогового окна Analog Output Voltage Task Configuration. Все настройки были сохранены в экспресс-ВП DAQmx Assistant.

5. Сохраните ВП.

6. Закройте блок-диаграмму и откройте ВП, созданный в упражнении

10-2.

7. Настройте шкалу элемента отображения Вольты на диапазон от 0.0

до 10.0.

8. Откройте блок-диаграмму этого ВП и дважды щелкните левой кнопкой мыши по экспресс-ВП DAQmx Assistant для отображения диалогового окна Analog Input Voltage Task Configuration.

9. Щелкните правой кнопкой мыши по пункту Voltage в разделе Channel List и выберите Change Physical Channel (изменить физический канал). Выберите канал ai1, поскольку Вы соедините входной канал 0 с выходным каналом 1 сигнальной панели DAQ- устройства.

10. Установите отсутствие масштабирования No Scale в выпадающем меню Custom Scaling.

11. Измените диапазон напряжения от 0 до 10.

12. Нажмите на кнопку OK, закройте диалоговое окно.

13. Запустите ВП.

14.

Для сбора и отображения напряжения запустите ВП, созданный в этом упражнении ( Рис. 188 ). Происходит генерация напряжения от 0 до 9, 5 Вольт с шагом 0, 5 Вольта. После завершения цикла For, ВП обнулит значение напряжение выхода.

Рис.188 ВП для сбора и отображения напряжения.

15. Закройте оба Виртуальных Прибора.

Информация о счетчиках

Счетчики – это цифровые временные устройства. Обычно счетчики используют для подсчета произошедших событий, измерения периода и частоты сигнала и генерации импульсов.

Счетчик состоит из четырех основных компонентов: регистр значений счетчика, источник, сигнал управления и выходной сигнал.

· регистр значений счетчика - содержит текущее значение счетчика. Значение, хранимое в регистре, можно узнать программно.

· источник - сигнал, вызывающий изменение значения счетчика, хранимого в регистре. Счетчик реагирует на возрастающий или спадающий фронт сигнала. Какой тип фронта сигнала вызывает изменение состояния счетчика - задается программно. Программно выбранный тип фронта сигнала называется активным. Когда на вход счетчика подается активный фронт сигнала, его значение изменяется на единицу. Программно задается и знак изменения значения счетчика - увеличивается оно или уменьшается.

· сигнал управления - входящий сигнал, определяющий вызывает ли активный уровень изменение состояния счетчика. Счет может происходить при высоком или низком уровне этого сигнала, или при различных комбинациях возрастающих и/или спадающих фронтов сигнала управления. Сигнал управления формируется программно.

· выходной сигнал - сигнал, генерируемый импульсы или серию импульсов.

Увеличение значения счетчика, сконфигурированного для подсчета простых событий, происходит при поступлении на вход источника сигнала с активным фронтом. Чтобы счетчик считал события при поступлении активного фронта сигнала, он должен быть инициализирован. Разрядность счетчика определяет его разрешение, например, 24-битовый счетчик может подсчитать следующее число событий:

2(Разрядность счетчика)- 1 = 224 - 1 = 16, 777, 215

Когда 24-разрядный счетчик достигает значения 16, 777, 215, это означает, что он достиг своего предельного значения. Следующее событие приведет к его переполнению и сбросу на 0.

Упражнение 10-6. ВП простой подсчет событий

Цель: Создать ВП для подсчета простых событий

В этом упражнении необходимо исследовать ВП, считающий импульсы генератора сигнальной панели DAQ-устройства.

Лицевая панель

1. Откройте новый ВП и создайте следующую лицевую панель ( Рис. 189 ).

Рис.189

Лицевая панель.

Блок-диаграмма

Создайте следующую блок-диаграмму ( Рис. 190 ).

Рис.190 Блок – диаграмма.

Поместите на блок-диаграмму экспресс-ВП DAQmx Assistant, расположенный в палитре Functions»Measurements I/O»DAQmx - Data Acquisition. Завершите настройку счетчика для осуществления регистрации событий:

a. Выберите тип измерений Counter Input»Edge Count.

b. Выберите физический канал Dev1»ctr0.

c. В диалоговом окне Counter Input Edge Count Task Configuration оставьте все как есть. Значения по умолчанию определяют в качестве источника сигнала счетчика 0 программный вход Programmable Function Input (PFI) 8. На сигнальной панели DAQ вход счетчика 0 подключен к линии Programmable Function Input (PFI) 8.

d. Нажмите на кнопку OK для закрытия диалогового окна Counter Input Edge Count Task Configuration. Все настройки были сохранены в экспресс-ВП DAQmx Assistant.

3. Сохранение ВП под именем Простой подсчет событий.vi

4. На сигнальной панели DAQ-устройства соедините выход А генератора прямоугольного сигнала со входом SOURCE счетчика 0.

5. Запустите ВП, повращайте ручку quadrature encoder knob на сигнальной панели DAQ-системы. Обратите внимание, что значение элемента отображения Число событий увеличивается при вращении ручки, которое приводит к генерации прямоугольных импульсов. Счетчик подсчитывает эти импульсы.

6. Остановите ВП.

7. На сигнальной панели DAQ-устройства соедините выход фазы В генератора прямоугольного сигнала со входом Up/Down счетчика 0. Это можно использовать для определения направления поворота ручки. Дважды щелкните левой кнопкой мыши по экспресс-ВП DAQmx Assistant и выберите значение Externally Controlled из циклического списка Count Direction. Нажмите на кнопку OK для закрытия диалогового окна.

8. Запустите ВП. Повращайте ручку quadrature encoder knob на сигнальной панели DAQ-устройства. Обратите внимание, что значение элемента отображения Число событий увеличивается при вращении ручки против часовой стрелки, и уменьшается при вращении по часовой стрелке.

9. Сохраните и закройте ВП.

⇐ Предыдущая 19 20 21 22 232425 26 27 28 Следующая ⇒