Teoria si conceptele pornirii analogice si digitale

Pornirea

Aceasta lectie descrie teoria si conceptele pornirii analogice si digitale.

Vei invata:

A.     Pornirea analogica si digitala

B.  Tipuri de pornire

C.  Cum sa folosesti DAQ Assistant pentru a testa si configura pornirile

A. Declansarea

Declansarea este un semnal care cauzeaza o actiune, cum ar fi inceperea achizitionarii de date. Foloseste pornirea daca trebuie sa setati ca o masura sa inceapa la un moment dat. De exemplu, imagineaza-ti ca trebuie sa testezi raspunsul circuitului de pe placa la un impuls. Poti utiliza acest impuls ca pornire pentru a face ca aparatul de masura sa inceapa sa achizitioneze mostrele. Daca nu folositi aceasta pornire, trebuie sa incepeti sa cereti date inainte de a pune in aplicare testul impulsului.

Cand configurati o pornire, trebuie sa luati doua decizii importante - ce actiune doriti sa execute pornirea si cum sa produceti pornirea.

Daca doriti ca pornirea sa inceapa masurarea, folositi un click de pornire. Daca vreti sa colectati date inainte ca pornirea sa se realizeze, folositi o pornire de referinta, cunoscuta si ca si click de oprire, pentru a colecta mostre inainte si dupa punctul de pornire, care devine pozitie primordiala in mostre.

In plus pentru a mentiona actiunea pe care doriti ca pornirea sa o cauzeze, aveti nevoie sa determinati sursa pornirii. Daca trebuie sa opriti un semnal analogic, folositi o margine de pornire analogica sau o fereastra de pornire analogica. Daca semnalul de pornire este digital, puteti folosi o margine digitala de pornire cu un pin PFI ca sursa.

Marginea de pornire analogica

O margine de pornire analogica survine cand un semnal analogic intalneste o conditie pe care o specifici, ca un nivel de semnal sau cresterea sau scaderea marginii inclinarii. Cand aparatul de masura identifica conditia de pornire, el incepe actiunea care se ascociaza cu pornirea, ca si pornirea masurarii sau marcarii a carei mostra a fost colectata cand pornirea a fost declansata. De exemplu, considerati o aplicatie care monitorizeaza temperatura sistemului. Daca doriti sa incepeti achizitia de date numai dupa ce temperatura creste la C, setati o pornire analogica care intervine atunci cand semnalul de temperatura are o inclinare in crestere sau in scadere si nivelul tensiunii corespunde la C. Urmatoarea imagine arata pornirea la crestea sau scaderea inclinatiei la un nivel de 2.7 V.

Histerezis

Histerezis adauga o fereastra deasupra sau dedesubtul nivelului de pornire si este adesea utilizat pentru a diminua pornirea falsa datorata zgomotului sau agitarii semnalului. Cand folositi histerezis cu o inclinare in crestere, pornirea se observa cand semnalul incepe de sub nivel (nivelul limita) si apoi trece peste nivel. Pornirea nu se observa cand semnalul scade sub nivelul minus histerizis.

Cand folositi histerizis cu o inclinare in scadere, pornirea se observa cand semnalul incepe deasupra nivelului (sau al nivelului limita) si apoi scade sub nivel. Pornirea nu se evidentiaza cand semnalul scade sub nivelul minus histerizis.

Urmatoarea imagine arata datele colectate folosind histerezis cu o margine inclinata crescator sau descrescator la un nivel de 2.7 V.

Declansarea unei ferestre analogice survine atunci cand un semnal analogic trece in (intra) sau trece din (iasa) fereastra definita de doua nivele de tensiune. Specificati nivelurile de tensiune prin stabilirea valorii din fereastra de sus respectiv de jos. In urmatoarea imagine ne este aratata declansarea achizitionarii datelor cand semnalul intra in fereastra.

In urmatoarea imagine, ne este aratata declansarea achizitionarii datelor cand semnalul iese in fereastra.

DECLANSAREA MARGINII DIGITALE

Declansarea marginii digitale este de obicei un semnal TTL care are doua nivele discrete: un nivel ridicat si un nivel scazut. Un semnal digital creeaza o margine in scadere atunci cand este mutata de la un nivel ridicat la un nivel scazut. Semnalul creaza o margine in crestere atunci cand este mutate de la un nivel scazut la un nivel ridicat. Puteti incepe sa produceti sau sa declansati o referinta bazata pe o margine in crestere sau in scadere a semnalului digital cum este ilustrata in urmatoarea imagine. De obicei conectati semnale declansate digital la pinii PFI intr-un instrument de masura National Instruments.

Actiuni cauzate de declansari

Sunt patru actiuni care o declansare le poate cauza. Declansarile sunt numite dupa actiunile pe care le genereaza:

Declansare avansata - genereaza un dispozitiv de trecere spre a executa intrarea urmatoare in instructiunea (scanarea) din lista.

Declansarea de pauza - opreste temporar achizitiile. Dezactivarea acestei declansari reia achizitia.

Declansarea de referinta - stabileste punctul de referinta intr-un set de mostre de intrare. Data achizitionata pana la punctul de referinta este data predeclansata. Data achizitionata dupa acest punct de referinta este data postdeclansata.

Declansarea de pornire - Incepe o achizitie sau generare.

Acest curs descrie doar pornirea, referinta, si pauza declansarilor.

Nota Nu toate dispozitivele de Serie E suporta declansari analogice. Referiti-va la documentatia dispozitivului dumneavoastra pentru a determina daca dispozitivul suporta declansari analogice.

Exercitiu 3-1 Declansarea folosind DAQ Assistant in LabVIEW

Obiectiv: Pentru a folosi DAQ Assistant in LabVIEW pentru a explora si configura diferite tipuri de declansari analogice si digitale.

1. Conectati unda sine de la generatorul functiei la analog in 1 si unda patrata de la generatorul functiei la analog in 2.

2. Lansati LabVIEW si deschideti o pagina VI.

Panoul frontal

3. Plasati un control DAQmx Task Name, situat in cale Controls»All Controls»I/O»DAQmx Name Controls, pe panoul de control. Click-dreapta pe control si selectati New Task (DAQ Assistant) din scurtatura meniului.

4. Folositi DAQ Assistant pentru a crea o noua sarcina folosind urmatoarele setari:

Tipul de masurare: Intrare analogica

Tipul de sensor: Voltaj

Canale: Selectati Create New Local Channels si canalele blit a I 0 si a I 1 sub apropierea dispozitivului DAQ apasand tasta <Shift>.

Nume: Declansarea sarcinii.

5. Apasati butonul Finish.

Startul declansarilor

Urmatorii pasi demonstreaza marginea digitala si analogica a startului declansarilor.

1. In DAQ Assistant, click-ati tab-ul Task Triggering. In sectiunea Start, selectati Digital Edge din meniul Trigger Type.

2. Selectati PFIO de la meniul Source si selectati Rising de la meniul Edge. Butonul de declansare digital de pe DAQ Signal Accessory corespunde liniei de semnal PFIO/TRIG1.

3. Apasati butonul Test.

4. Panoul de test este gol pentru ca sarcina asteapta pe marginea in crestere a liniei PFIO inainte de a achizitiona orice tip de data. Apasati butonul digital de declansare de pe DAQ Signal Accessory pentru a conecta declansarea.

5. Schimbati marimea axei Y la un minim de 0.2 si un maxim de 0.3. Observati ca valoarea aproximativa a canalului Voltage0 si inregistrati-l dedesubt. Acesta reprezinta tensiunea bruta a senzorului de temperatura. Click pe butonul OK pentru a iesi din panoul de test.

6. Click pe butonul >> aflat deasupra listei de canale.

7. Schimbati limitele de intrare ale Voltage0 la 0 si -1.

8. Datorita optiunii analogice facuta canalele de intrare 0 si 1 de sarcina, canalele sunt listate in ordine crescatoare. Primul canal in ordinea scanarii poate declansa canalele ramase. Setarea canalului a i 0 ca fiind primul canal in ordinea scanata indica NI-DAQmx pe care doriti sa nu o declansati prin Trigger Task de la canalul senzorului de temperatura de pe DAQ Signal Accessory.

Nota Pasii de la 9 la 13 necesita o declansare AI|dispozitiv DAQ. Daca computer-ul tau

nu are o declansare AI|dispozitiv DAQ, mergeti la sectiunea Reference Triggers.

9. In DAQ Assistant, click pe tab-ul Task Triggering. In sectiunea Start, selectati Analog Edge de la meniul Trigger Type.

10. Selectati Voltage0 de la meniul Source si selectati Rising de la meniul Slope. Setati Level putin mai sus decat citirea temperaturii ambientale pe care ati observat-o la pasul 5.

11. Click pe butonul Test.

12. Plasati degetul aratator deasupra senzorului de temperatura pentru a creste temperatura. Cand temperatura ajunge la valoarea din Level, achizitionarea de date incepe.

Nota Daca declansarea nu functioneaza, incercati sa schimbati limitele Voltage0 la o intrare constransa a intervalului de tensiune pentru a micsora latimea codului si a imbunatati rezolutia semnalului de declansare.

13. Dupa achizitia datelor, apasati butonul Stop si apoi clik pe butonul OK pentru a iesi din panoul de test.

Declansari de referinta

Urmatorii pasi arata folosirea declansarilor de referinta.

Iesirea cablului A din codor la analog in 1pe DAQ Signal Accessory.

Click pe semnul - rosu si indepartati intrarea analogica a canalului 0 din sarcina.

Clik pe tab-ul Task Timing. Configurati urmatoarele setari:

Achizitionati mostre N

Samples to Read

Rate (Hz)

Advanced Clock Settings - Clock Type Internal

4. Clik pe tab-ul Task Triggering. In sectiunea Start, selectati none de

la meniul Trigger Type.

In sectiunea Reference, selectati Digital Edge de la meniul Trigger

Type si selectati PFIO de la meniul Source.

Pretrigger Samples, reprezinta numarul minim de mostre predeclansate pentru a fi achizitionate inainte de recunoasterea declansarii de referinta. Numarul minim de mostre predeclansate permis de NI-DAQmx este 2. Numarul de mostre postdeclansate este egal cu Samples to Read (specificat in tab-ul Task Timing) minus numarul de Pretrigger Samples.

Setati Pretrigger Samples la 3000. Avand in vedere ca numarul total de mostre de achizitionat este 5,000 si rata de preluare este 1,000 Hz, primele trei secunde vor achizitiona mostrele predeclansate.

6. Clik pe butonul Test.

7. Rotiti codorul la aproximativ trei secunde apoi apasati pe butonul de  

declansare digitala de pe DAQ Signal Accessory. Numarul impulsului

de cuie afisat pe panoul de test corespunde numarului de click-uri ale

codorului rotit.

In urmatorul exemplu, codorul rotit cu 3 click-uri inainte ca butonul de declansare digitala sa fie apasat. Fiecare click corespunde la 5 V in grafic.

8. Click pe butonul OK pentru a iesi din panoul de test.

9. Click pe butonul OK pentru a iesi din DAQ Assistant.

NI-DAQmx Code Generation

Urmatorii pasi demonstreaza utilizarea caracteristicilor generarii de coduri din NI-DAQmx la generarea automata a codului LabVIEW bazat pe setarile pentru timp si declansarea intr-o sarcina sau canal pe care o configurati in DAQ Assistant.

Click-dreapta pe controller-ul DAQmx Task Name de pe panoul frontal si selectati Generate Code»Configuration and Example de la scurtatura meniului. Aceasta optiune genereaza codul LabVIEW spre a configura sarcina bazata pe setarile pe care le-ati selectat in DAQ Assistant. Aceasta optiune deasemenea genereaza codul pentru un exemplu de masurare. In acest caz, exemplificand, masurarea e o intrare analogica de cand aceasta este un tip de masurare selectat pentru sarcina.

Vizualizati panoul frontal si observati cum codul apare automat. Un grafic sinusoidal apare pe panoul frontal pentru ca ati configurat sarcina sa returneze mostre N.

Rulati VI-ul. Rotiti codorul pentru aproximativ trei secunde apoi apasati butonul de declansare digitala de pe DAQ Signal Accessory.

Inchideti VI-ul si iesiti din LabVIEW. Nu salvati VI-ul.

Sfarsitul exercitiului 3-1

Sumar

Declansarile pot cauza pornirea, referinta, pauza, sau avansarea actiunilor.

Puteti sa nu declansati marginea digitala.

Puteti sa nu declansati o margine analogica sau o fereastra.

Multe dispozitive DAQ suporta declansarea analogica.

Declansarea analogica nu este o operatie intensiv computerizata.

Folositi DAQ Assistant-ul pentru a testa si configura declansarea pentru sarcinile si canalele NI-DAQmx. Puteti deasemenea folosi DAQ Assistant-ul pentru a genera cod in LabVIEW.