Один компьютер
В наши дни компьютеры — уже не только вычислительные средства, но и универсальные измерительные приборы. Устройства на основе персонального компьютера (ПК) сегодня заменяют стандартные измерительные приборы: вольтметры, самописцы, осциллографы, магнитографы, спектроанализаторы и др. — системой виртуальных приборов.
Предлагаемая вашему вниманию статья — первая в цикле публикаций, посвященных виртуальным приборам — новому направлению в измерительной технике.
Виртуальные измерительные приборы сочетают вычислительные и графические возможности ПК с точностью аналогово-цифровых (АЦП) и цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП).
Они выполняют измерения амплитудных, частотных, временных характеристик различных физических величин с точностью примененных АЦП и ЦАП, а также формируют сигналы как для измерений, так и для систем автоматизации. Такая система состоит из компьютера, наличие которого — необходимое условие высококачественных и быстрых измерений, и одной-двух плат сбора данных (ПСД). Причем программная часть виртуального прибора может эмулировать переднюю управляющую панель стационарного измерительного устройства.
Панель, сформированная на экране дисплея, становится панелью управления виртуального прибора. В отличие от реальной панели управления стационарного прибора такая виртуальная панель может быть многократно реконфигурирована в процессе работы для адаптации к конкретным условиям эксперимента. Пользователь виртуального прибора включает объект графической панели с помощью “мыши”, клавиатуры или прикладной программы.
Теперь для проведения эксперимента и измерений необходимо только наличие компьютера, а все остальные программно-аппаратные средства подбираются исходя из технических требований эксперимента.
Важную роль в создании виртуальных приборов играет разработка платы сбора данных с необходимыми метрологическими характеристиками для решаемой измерительной задачи: быстродействием аналогово-цифрового канала (АЦК), разрядностью АЦП, динамическими погрешностями АЦК.
Не менее существенное значение имеет использование быстрых и эффективных алгоритмов обработки измеряемой информации, а также удобной программы сбора и отображения данных под наиболее распространенные ОС Windows 95, 98, NT. Графический интерфейс программы создает переднюю панель обычного измерительного прибора, владельцу которого не составит большого труда привыкнуть к новому виртуальному прибору. А это немаловажно при оснащении новыми измерительными приборами рабочих мест.
Таким образом, ПК может быть превращен в осциллограф, спектроанализатор, функциональный генератор, вольтметр, систему управления различными установками или другой прибор, необходимый для эксперимента. Причем все эти приборы могут быть активизированы на одном ПК одновременно.
Рассмотрим подробнее виртуальный осциллограф, реализованный на плате сбора данных ЛА-н10 ЗАО «Руднев-Шиляев». Программно-аппаратный комплекс ЦЗО-01 представляет собой виртуальный измерительный прибор Цифровой Запоминающий Осциллограф (ЦЗО), графическая панель которого показана на рисунке. ЦЗО-01 предназначен для наблюдения, измерения временных и амплитудных параметров, регистрации как случайных (однократных), так и периодических процессов.
Источник: www.electronics.ru
|