Karta analogowo-cyfrowa

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Monitoring maszyn i urz

dze

roda, 18 listopada 2009

Karty analogowo-cyfrowa

budowa, zasada działania, parametry

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Monitoring maszyn i urz

dze

roda, 18 listopada 2009

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Techniki przetwarzania analogowo

cyfrowego

mają długą

historię, ale obecnie ich rozwój nabrał istotnego przyspieszenia.

Gwałtowny wzrost zapotrzebowania na przetworniki
analogowo-cyfrowe spowodowany został pojawieniem się
tanich i ogólnie dostępnych komputerów jednoukładowych.

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Karta analogowo/cyfrowa (A/C) jest

urządzeniem pomiarowym

współpracującym z komputerem osobistym klasy PC.

UmoŜliwia:

badanie przebiegów analogowych

poprzez ich dyskretyzację

w dziedzinie czasu,

przetwarzanie postaci cyfrowej sygnału

z wykorzystaniem

mocy obliczeniowej procesora,

przechowywanie wyników

obliczeniowych dla ich późniejszej

analizy,

generowanie wyjściowych przebiegów analogowych

sterowanie i obserwację zewnętrznych procesów dyskretnych-

dwustanowych

poprzez wejścia i wyjścia cyfrowe.

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Karta A/C na wejściu mikrokomputera umoŜliwia jego
kontakt z realnym światem fizycznym

sygnałów ciągłych

temperatura,

ciśnienie,

przepływ,

przemieszczenie,

rejestracja:

sygnałów akustycznych,

sygnałów wizyjnych,

sygnałów radarowych,

sygnałów sejsmicznych itd.

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Schemat blokowy

zestawu urządzeń do wprowadzenia danych

procesowych.

POMIAR (A/D)

REGULACJA (D/A)

Sygnał stanu

Sygnał steruj

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Budowa karty analogowo

cyfrowej

jści

ych

ró

(

)

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Dyskretyzacja

sygnału analogowego

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Dyskretyzacja sygnału analogowego

Przetworzenie ciągłego sygnału analogowego do równowaŜnej postaci
cyfrowej wymaga

dyskretyzacji (próbkowania) w dziedzinie czasu

oraz

kwantyzacji w dziedzinie amplitudy

Przetworzenie ciągłego sygnału analogowego do postaci cyfrowej
polega na

dobraniu szeregu wąskich impulsów

do „wycinków” sygnału

jednakowo oddalonych od siebie. KaŜdemu impulsowi przypisuje się w
sposób jednoznaczny liczbę reprezentującą wartość średnią amplitudy
próbki dla całego pola impulsu.

W przypadku idealnym chcielibyśmy, by próbkowanie odbywało się w

nieskończenie krótkim czasie

. W praktyce jednak konieczne jest

wyznaczenie

wartości średniej w czasie próbkowania

. Okres czasu, w

którym dane są uśredniane, nazywa się

aperturą

. Czas ten jest istotny;

w celu uzyskania minimalnego błędu przetwarzania.

Czas apertury

powinien być mały w porównaniu z okresem próbkowania

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Niejednoznaczność sygnału dyskretnego w dziedzinie

częstotliwości

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Niejednoznaczność sygnału dyskretnego w dziedzinie

częstotliwości

NajwaŜniejszą trudnością związaną z próbkowaniem sygnału ciągłego
jest bez wątpienia

problem niejednoznaczności

. Istotę tego problemu

zilustrowano na rys powyŜej, z którego wynika, Ŝe te same zbiory
danych próbkowanych

mogą opisywać kilka przebiegów czasowych

nierozróŜnialnych przez „maszynę cyfrową”.
Częstotliwość f

jest zwana

częstotliwością podstawową

. Zakres

częstotliwości, w którym nie występuje efekt niejednoznaczności,
rozciąga się od f

= 0, do f

= f

. Ta maksymalna częstotliwość f

jest

zwana

częstotliwością graniczną Nyquista

, przy czym określa ona

granicę częstotliwości próbkowania danych -

granicę Shannona

. Tak

więc, jeŜeli jest dany sygnał nie zawierający Ŝadnych cz. składowych
większych od cz. f

, to najmniejsza cz. próbkowania, konieczna do

zachowania informacji niesionej przez próbkowaną wersję sygnału jest
dana jako f

> 2f

Jest to tzw. twierdzenie o próbkowaniu

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Zadaniem przetworników A/C jest

przekształcanie sygnału analogowego na
równowaŜny mu dyskretny sygnał cyfrowy

W ten sposób sygnały analogowe z
czujników wielkości fizycznych i z innych
źródeł informacji o zjawiskach otaczającego
nas świata są przekształcane do postaci
umoŜliwiającej ich

transmisję

przetwarzanie

metodami techniki cyfrowej.

Przetworniki analogowo

cyfrowe

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Próbkowanie

to dyskretyzacja argumentów funkcji x(t),

która polega na kolejnym pobieraniu próbek wartości sygnału

w pewnych odstępach czasu .

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Kwantowanie

przebiegu analogowego polega na przyporząd-

kowaniu kaŜdej próbce skończonej liczby poziomów amplitudy,
odpowiadającym dyskretnym wartościom od zera do pełnego
zakresu.

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Kodowanie

– sygnały cyfrowe uzyskiwane na wyjściu

przetwornika A/C są wyraŜane w odpowiednio dobranym

kodzie. Najczęściej jest to jedna z odmian

kodu dwójkowego

Układy kwantowania i kodowania są ze sobą ściśle powiązane.

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Wzmacniacze sygnałów niskonapięciowych

Zakresy napięć wejściowych kart pomiarowych są najczęściej
równe

0...5 lub 0...10 V

. Wartości napięć wyjściowych przetwo-

rników pomiarowych zmieniają się najczęściej

od 10 do 500mV

lub 1V

. Stąd konieczność wprowadzenia sygnałów wyjściowych

multipleksera do wzmacniacza
niskonapięciowego o wzmocnie-
niu

od 5 do 1000

. Są to

wzmacniacze próbkująco-
zapamiętujące słuŜące do prze-
twarzania chwilowej
wartości sygnału.

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Filtry dolnoprzepustowe

Filtr  dolnoprzepustowy  na  wejściu  przetwornika  usuwa
wszystkie  wyŜsze  częstotliwości  z  widma  analizowanego
sygnału,  których  ewentualna  obecność  jest  przyczyną
zniekształceń.

Podstawowym parametrem filtru jest jego

charakterystyka amplitudowa

, czyli zaleŜność wzmocnienia od

częstotliwości.

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Multipleksery analogowe

Multipleksery analogowe są

zespołami przełączników

analogowych

łączących w określonej kolejności na pewien

czas sygnał wejściowy ze wspólnym wejściem wzmacniacza
sygnałów niskonapięciowych.

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Multipleksery analogowe

W multiplekserach układów wejść analogowych niskona-
pięciowych stosuje się zarówno

przełączniki analogowe

stykowe jak i półprzewodnikowe

. Zarówno jedne jak i drugie

mają swoje wady i zalety. Parametrami które określają
multipleksery jest

czas przełączania

poziom szumów

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Przetworniki cyfrowo

analogowe

Przetworniki cyfrowo-analogowe są elementami z wejściem
cyfrowym i wyjściem napięciowym,
generujące dla kaŜdego wejściowego
wektora informacji cyfrowej jedną
wartość napięcia wyjściowego.
Zbudowane są z

•

deszyfratorów
rezystancyjnych,

•

układów

przełączników

analogowych,

•

źródła sygnału odniesienia,

•

wyjściowego

wzmacniacza

separującego.

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Podstawowe parametry kart pomiarowych

Podstawowymi

parametrami

wielofunkcyjnych

kart

pomiarowych do systemu akwizycji danych i sterowania
procesami oraz urządzeniami są

•

rozdzielczość i zakres pomiarowy,

•

częstotliwość próbkowania,

•

ilość wejść, wyjść analogowych i cyfrowych,

•

wzmocnienie,

•

dostępne oprogramowanie.

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Rozdzielczość karty pomiarowej określa właściwie dokładność przetwornika
analogowo-cyfrowego

, a więc postać n-bitowego słowa, na jakie zostanie zamieniona

analogowa wartość napięcia wejściowego. Liczba “n” jest miarą dokładności
przetwarzania analogowo-cyfrowego. Dla przykładu rozdzielczość

8 bitów

oznacza, Ŝe

zakres pomiarowy karty zostanie podzielony na 2

części. Wynika z tego, Ŝe karta ta

rozróŜnia napięcia róŜniące się o

Umax/2

Pełny zakres przetwarzania określa się jako

, a błąd kwantyzacji jako

LSB

(odpowiadający najmniej znaczącemu bitowi w słowie bitowym) lub

LSD

(najmniej

znacząca cyfra).

Rozdzielczość i zakres kart pomiarowych

LSB=FS/2n *100%,

LSD=FS/10d *100%, gdzie:

n - liczba bitów

d – liczba dekad

FS =1

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Z rozdzielczością kart pomiarowych ściśle powiązany jest ich zakres przetwarzania.

Dobór pełnego zakresu pomiarowego (FS) w zasadniczy sposób wpływa na
późniejszy stopień trudności przy kalibracji przetwornika. Często tak dobiera się
napięcie U

aby napięcie odpowiadające najbardziej znaczącemu bitowi (MSB), czyli

0.5*FS, było równe np. 5V, 2.5V

itd., co ułatwia pomiar tych napięć przy kalibracji.

Rozdzielczość i zakres kart pomiarowych

Najbardziej poŜądane są karty

16-bitowe

, choć w uŜyciu znajduje się najwięcej kart 12-

bitowych i te ostatnie w procesach przemysłowych wydają się wystarczające. Jeśli
chodzi o zakresy pomiarowe to spotyka się karty pracujące zarówno w zakresie napięć

unipolarnych

jak i

bipolarnych

. Najczęściej jest to realizowane w ten sposób, Ŝe

kartą

o unipolarnym zakresie od 0 do 10V moŜe pracować jednocześnie w bipolarnym
zakresie napięć –5 do +5V

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Częstotliwość próbkowania

Częstotliwość próbkowania określa nam jak często w okresie jednej sekundy karta
pomiarowa jest zdolna śledzić i zapamiętywać sygnał wejściowy.

Odbywa  się  to  w  sposób  sekwencyjny  co  oznacza,  Ŝe  częstotliwość  próbkowania
kaŜdego z kanałów pomiarowych jest równa f/n [Hz], gdzie częstotliwość, n-liczba
kanałów.  Do  badania  przebiegów  wolnozmiennych  stosuje  się  karty  o  nie
najwyŜszych  częstotliwościach  próbkowania  (do  10  kHz),  natomiast  przebiegi
szybkozmienne wymagają kart o częstotliwościach próbkowania w MHz.

Większość kart wielofunkcyjnych posiada przetworniki o częstotliwości próbkowania
od 100 do 330 [kHz]. Są to częstotliwości wystarczające do pomiarów większości
wielkości fizycznych, jak temperatura, ciśnienie czy wibracje.

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Wejścia analogowe

Ilość kanałów wejściowych uzaleŜniona jest od parametrów multiplekserów

PoniewaŜ w większości dostępne multipleksery są 8-kanałowe, więc produkcja kart o
mniejszej liczbie kanałów jest rzadko spotykana. Jeśli chodzi o karty z więcej niŜ 8
lub 16 kanałów to stosowane są dwie metody:

•pierwsza odnosi się do kart 32- lub 64-kanałowych, gdzie ze względu na ograniczoną
liczbę pinów, jakie moŜna wyprowadzić z karty, większa liczba wejśc analogowych
realizowana jest kosztem innych funkcji karty,

•druga metoda polega na zwiększaniu liczby wejść analogowych za pomocą
dodatkowych modułów dołączanych do karty, co pozwala na akwizycję danych z
kilkuset kanałów.

Najczęściej spotykane są karty 8-

i 16-kanałowe. Są to wejścia typu

Single-Ended (wspólna masa), jeśli chcemy zastosować podłączenie typu róŜnicowego
(Differential) to liczba kanałów wejściowych zmniejsza się o połowę.

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Wejścia cyfrowe

Zadaniem układów wejść cyfrowych jest wprowadzanie do komputera informacji
o współrzędnych stanu procesu, które moŜna podzielić na cztery grupy:

•Współrzędne stanu binarne

, tj. mogące przyjmować tylko dwie wartości. Są nimi stany

zaworów

odcinających,

stany

pracy

silników,

pomp,

dmuchaw,

dozowników,

stany

sygnalizatorów

granicznych,

styczników,

wyłączników

i odłączników energetycznych.

•Współrzędne

stanu

ciągłe

lecz

mierzone

pomocą

przetworników

pomiarowych

cyfrowych,

np.

przetworników

kąta

obrotu

przesunięcia,

wag dozujących z wyjściem cyfrowym, analizatorów składu z wyjściem cyfrowym.

•Współrzędne stanu ciągłe i dyskretne

mierzone za pomocą przetworników

pomiarowych generujących ciągi impulsów. Do przetworników takich

naleŜą

liczniki energii elektrycznej, przepływomierze turbinkowe, przetworniki impulsowe
prędkości kątowej, kąta obrotu i przesunięcia, liczniki liczby wyrobów.

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Współrzędne stanu dyskretne, wprowadzane do systemu komputerowego przez
klawiaturę pulpitu operatora procesu, np. numery zamówień, symbole
surowca, symbole narzędzi, wyniki analiz laboratoryjnych.

Z wymienionych grup najbardziej liczna w procesach przemysłowych jest grupa
pierwsza. Liczba sygnałów binarnych wprowadzanych do systemu komputerowego
automatyki w procesach ciągłych jest często 3,4 - krotnie większa niŜ liczba sygnałów
ciągłych.

procesach

przemysłowych

dyskretnych

najliczniej

są

reprezentowane

współrzędne stanu z grupy trzeciej i czwartej.

Układ wejść cyfrowych umoŜliwia równieŜ wprowadzanie do komputera danych
z urządzeń transmisji, pamięci zewnętrznych i monitorów ekranowych.

W najbardziej popularnych kartach pomiarowych stosuje się dwa do czterech wejść
cyfrowych.

Wejścia cyfrowe

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Wyjścia analogowe

Zadaniem  układów  wyjść  analogowych  jest  przetworzenie  otrzymanego  z  komputera
sygnału  cyfrowego  na  sygnał  napięciowy  wprowadzany  na  wejście  analogowego
elementu  nastawczego,  zaadresowanego  przez  komputer,  i  utrzymanie  wartości  tego
napięcia  do  chwili  pojawienia  się  następnego  sygnału  cyfrowego  dla  tegoŜ  elementu
nastawczego.

Układy wyjść analogowych umoŜliwiają:

•

sterowanie ciągłych współrzędnych stanu procesów przy wykorzystaniu elementów

nastawczych o działaniu ciągłym, powszechnie stosowanych w konwencjonalnych
analogowych układach automatyki;

•

sterowanie przyrządów wskazujących i rejestrujących typu analogowego.

Ponadto często do zadań układu wyjść analogowych naleŜy zabezpieczenie procesu
w przypadku awarii komputera lub układu wejść analogowych.

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Układy wyjść analogowych spotykane w systemach komputerowych automatyki mają

najczęściej jedną z następujących struktur:

•z indywidualnymi przetwornikami cyfrowo-analogowymi dla kaŜdego elementu

nastawczego,

•z przetwornikiem analogowo-cyfrowym wspólnym dla grupy elementów nastawczych.

Większość kart pomiarowych nie jest wyposaŜona w przetwornik C/A lub posiada

tylko dwa wyjścia analogowe o rozdzielczości 12 lub 16 bitów.

Istotną sprawą jest sposób, w jaki generowany jest sygnał wyjściowy.

W  sytuacjach  kiedy  zachodzi  potrzeba  wygenerowania  tylko  napięcia  stałego  sposób
odświeŜania  wyjścia  analogowego  jest  nieistotny.  Sprawa  komplikuje  się  gdy
wymagany jest sinusoidalny sygnał wyjściowy. Wiele modeli tanich kart pomiarowych
umoŜliwia  ładowanie  próbek  generowanego  przebiegu  do  pamięci  karty,  co  znacznie
ogranicza  długość  przebiegu  wyjściowego.  Bardziej  zaawansowane  technologicznie
karty  pobierają  próbki  z  dysku  twardego,  co  praktycznie  pozwala  na  generację
dowolnych przebiegów.

Wyjścia analogowe

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Zadaniem układów wyjść cyfrowych jest przetworzenie wyniku obliczeń otrzymanego
z komputera na:

• Sygnały sterujące dla procesu, np.:

- sygnały binarne dla dwupołoŜeniowych elementów nastawczych;
- sygnały cyfrowe dla elementów nastawczych z wejściem cyfrowym;
- sygnały cyfrowe dla wyświetlaczy lub wskaźników cyfrowych;
- ciągi impulsów o określonej liczbie i czasie trwania impulsów dla elementów
nastawczych z wejściem impulsowym, np. silniki krokowe;
-pojedyncze impulsy o określonym czasie trwania dla e1ementów nastawczych
sterowanych czasowo, o działaniu całkującym.

Sygnałami cyfrowymi są najczęściej sygnały napięciowe o poziomach TTL.
Sygnałami binarnymi mogą być:
- sygnały napięciowe i prądowe, przeznaczone do sterowania styczników przekaźników,
zaworów elektromagnetycznych, lamp sygnalizacyjnych, sygnalizatorów akustycznych;
-stany styków przekaźników elektromagnetycznych.

•

Sygnały sterujące i dane dla urządzeń transmisji, pamięci zewnętrznych

i monitorów ekranowych.

Wyjścia cyfrowe

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

W tańszych modelach kart mamy 8 wyjść cyfrowych natomiast urządzenia
wysokiej  klasy  posiadają  do  40  takich  linii.  Bardziej  zaawansowane
pozwalają  na  rozszerzenie  liczby  wejść,  wyjść  cyfrowych  do  kilkuset.
Bardzo  poŜądane  jest  aby  karta  jednocześnie  odczytywała  wejścia  cyfrowe
i  analogowe,  co  pozwalałoby  na  korelację  tych  sygnałów.  Jedynie  nieliczne
karty  mają  moŜliwość  jednoczesnej  generacji  Ŝądanych  przebiegów
i akwizycji danych analogowych i cyfrowych.

Wyjścia cyfrowe

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Zakres wzmocnień kart pomiarowych jest obecnie bardzo szeroki i

pozwala

na badanie przebiegów w zakresie od 20

V] do 10 [V]. Nawet najbardziej

popularne karty mają tak szeroki zakres wzmocnień i zezwalają na

dowolny

ich wybór programowo bez konieczności wykonywania przepinania zw

orek

na karcie.

Wzmocnienie

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Obecnie większość kart standardowo zaopatrzona jest w sterowniki do
pakietów programowych

Lab Tech, Lab VIEW, Geni, Visual Basic, C++, Dasy

Lab i Test Point.

Ponadto część producentów dołącza do kart pomiarowych

oprogramowanie

umoŜliwiające

akwizycje

danych

bez

znajomości

programowania.

Oprogramowanie

Istotnym parametrem kart pomiarowych, o którym nie wspomniano wcześniej

jest

sposób podłączenia do komputera

Karty mogą znajdować się na zewnątrz

komputera i być podłączane za pomocą kabla do złącza szeregowego. MoŜna je
teŜ montować bezpośrednio na płytę główną do złącza ISA lub PCI.

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Przykłady kart pomiarowych - firmy

Advantech,

National Instruments,

Diamond System Corporation,

MPL High-Tech,

ADAC,

Measurement Computing,

Keithley Metrabyte,

Analogic,

Data Translation,

i inne.

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Na  rynku  współczesnych  przyrządów  pomiarowych  niewiele  jest  urządzeń,  które
występowałyby  w  tak  wielu  odmianach,  jak  wielofunkcyjne  karty  pomiarowe.
MoŜna  spotkać  setki  roŜnych  modeli  tego  typu  urządzeń,  od  najprostszych  np.,
tylko  z  wejściami  i  wyjściami  cyfrowymi,  do  najbardziej  zaawansowanych  o
moŜliwościach  wysokiej  klasy  oscyloskopu.  Podstawową  ich  zaletą  jest
wielofunkcyjność,  poniewaŜ  zdają  egzamin  w  większości  typowych  aplikacji
kontrolno  – pomiarowych.  Z  punktu  widzenia  uŜytkownika,  trudno  jest
porównywać  ze  sobą  poszczególne  typy  kart  pomiarowych,  gdyŜ  nawet  te  same
funkcje opisane są wieloma parametrami.

Podsumowanie

mgr in

. Artur Guzowski

Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego

INSTYTU KONSTRUKCJI MASZYN M-3

Miernictwo Cieplne i Maszynowe

roda, 18 listopada 2009

Zmierzy

warto

ść

napi

cia zasilania.

Przedstawi

schemat układu symulacji

czujnika pomiarowego. Opisa

Podł

czy

kart

NI-6008 i sprawdzi

jej

parametry w NI M&A.

Stworzy

program pomiarowy w programie

LabView.

Przedstawi

schemat programu

pomiarowego. Opisa

Zadania do wykonania