Ilv inleiding labview
Download
1 / 30

iLV = inleiding LabVIEW - PowerPoint PPT Presentation


  • 107 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

iLV = inleiding LabVIEW. Martin van Exter. Overzicht. Opzet Cursus LabVIEW vooral practica : LV1-5 Digitaal  Analoog representaties & omzettingen Communicatie binnen PC (met 3 bussen) naar buiten met PC  IEEE bus  randapparatuur

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha

Download Presentation

iLV = inleiding LabVIEW

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


iLV =inleiding LabVIEW

Martin van Exter


Overzicht

  • Opzet Cursus LabVIEW

    • vooral practica: LV1-5

  • Digitaal  Analoog

    • representaties & omzettingen

  • Communicatie

    • binnen PC (met 3 bussen)

    • naar buiten met

      • PC  IEEE bus  randapparatuur

      • PC  I/O insteekkaart  lintkabel  BNC kastje

  • Aansturing & controle met LabVIEW software


Rooster LabVIEW


Signaal = analoog voltage

Transistoren + RC(L) circuits (ouderwetse electronica)

Analoge bewerking (gevoelig voor ruis)

Signaal = 0 of 1 < 0.8 V of > 2.0 V

TTL (transistor-transistor logic) = 5 V

CMOS (Complementary Metal On Silicon) = 3-15 V

Geïntegreerde circuits (moderne IC technologie)

systeem bevat microprocessor

Exacte bewerking (ongevoelig voor ruis)

Analoog versus Digitaal


Binaire getallen

  • Decimaal: 154 = 1 x 102 + 5 x 101 + 4 x 100

  • Binair: 1001 = 1 x 23 + 0 x 22 + 0 x 21 + 1 x 20 = 8+1 = 9

  • Wat is 1101 ?

  • Waarom niet 3-tallig of 10-tallig ?

    • beter onderscheid toestanden

    • veel fysische mogelijkheden voor aan/uit

    • Boolse algebra maakt schakelingen eenvoudig


i=0

Digitale representatie van analoog voltage

  • We zoeken een afbeelding U0 <=> a = a3a2a1a0 (4 bits) of a = an-1 …a0 (n bits)

  • Conversie procedure:

    • Introduceer een referentie voltage Uref

    • bereken U0 / Uref  [0,1

    • Vergelijk dit met a / 2n  [0,1

    • Randgebieden? a = 0  U0 [0, Uref/2n

      (alle analoge segmenten even groot)

  • U0 = Uref ai 2 i-n = Uref (an-1 ½ + an-2 ¼ + …)

n-1


Waarom Digitale signaalverwerking ?

  • Geen verlies aan kwaliteit na digitalisatie=> wel mogelijk verlies bij digitalisatie ! (spectrale inhoud + resolutie)

  • Willekeurige manipulatie van signaal mogelijk

  • Foutcorrecties mogelijk (ongevoelig voor ruis)

  • Digitale opslag maakt verwerking achteraf mogelijk

  • Grote flexibiliteit met PCs

  • Data compressie mogelijk

    Vb: Geef (bij TV) beeld alleen veranderingen door.


Informatieverlies bij discretisering

  • Resolutie <=> Quantisatie (aantal bits per monster)

  • Spectrale inhoud <=> Bemonster snelheid (punten/sec.)

signaal

n+1

n

n-1

t1

t2

tijd


Bemonsteren bekeken in Fourier domein

In tijd-domein

vermenigvuldiging met:

(t-nTsample)

In frequentie-domein

convolutie met:

( -nsample)

Dus periodiek !!


Omzetting digitaal  analoog

  • Twee typen parallelle DA omzetters (DACs):

    • essentie: spanningsdeler van Uref

  • Compenserende AD omzetters (DAC & comperator)

    • essentie: werken met DAC en terugkoppellus

  • Niet-compenserende AD omzetters

    • Flash ADC (zeer snel)

    • Integrerende ADC (zeer nauwkeurig)


Simpele Digitaal-Analoog omzetter (DAC)

  • Kies Ri-1 = 2 Ri en Rt = Rn-1 /2

Fig. 18.2


DA conversie op basis van laddernetwerk

  • Weerstand van elk netwerk is 2R => stroomsterkte steeds gehalveerd!

Fig. 18.4


Specificaties van “12 bit DAC”

Regtien tab. 18.1


Compenserende ADCs werken met DAC in feedback loop

Fig. 18.6


Tracking ADC

  • Tracking ADC is compenserende ADC = Comparator & DAC

  • Voordeel: geeft alle veranderingen weer wanneer “gelockt”

  • Nadeel: begint traag


Tracking ADC (hardware)


Successive approximation ADC

  • Bedenk zelf blokschema voor successive approximation ADC

  • Wat is maximum aantal klokpulsen voordat er resultaat is?

Fig. 18.7


Specificaties van “successive approximation ADC”

Regtien tab. 18.2


Directe A-D omzetting via “Flash ADC”

  • Zeer snel

    • vaak in digitale oscilloscoop

  • Heel veel componenten nodig

  • Erg gevoelig voor precieze waarden van diverse R’s

    • referentie meting is vaak handig

Fig. 18.11


Integrerende ADC (Dual ramp ADC)

  • Principe:

    • Ui gedurende vast tijd

    • Uref gedurende variabele tijd

Ui = - (ti /T) Uref

Fig. 18.13 & 18.14


Overzicht behandelde DACs & ADCs

  • Twee typen parallelle DA omzetters (DACs):

    • Diverse weerstanden met Ri-1 = 2 Ri

    • Netwerk van weerstanden R en 2R voor halveringen

  • Compenserende AD omzetters (DAC & comperator)

    • Tracking ADC

    • Successive approximation ADC

  • Niet-compenserende AD omzetters

    • Flash ADC als snelste variant

    • Integrerende ADC als trage nauwkeurige variant


Schematische opbouw computer

Interface = grensvlak,

scheidingslaag

Von Neumann structuur

Fig. 20.1


Bus structuren

  • 3 soorten bussen: data, adres, control (één zendt, allen luisteren)

  • Control = aansturing, handshake & interrupt lijnen (directe actie)

  • Vaak memory-mapped I/O (selectie interface met enkel adres)

Fig. 20.4


Interne opbouw CPU (microprocessor)

ALU = Arithmetic and

Logic Unit

Fig. 20.5


Twee soorten I/O op LV practicum

  • Externe IEEE bus

    • PC  IEEE bus  randapparatuur

    • alle randapparatuur wordt aangesloten op externe bus

      (en moet dan ook een IEEE aansluitmogelijkheid hebben)

    • PC regelt het verkeer over deze bus

  • DAC + ADC en andere omzetters op insteekkaart in PC

    • PC  I/O insteekkaart  lintkabel  BNC kastje

    • diverse mogelijkheden:

      • AO = Analoge Output = DAC

      • AI = Analoge Input = ADC

      • DIO = Digitale I/O

      • Timer / counter


Aansturing externe apparatuur

  • Externe bus:

    • veel verschillende kloktijden => asynchroon transport

    • vertragingen (lange kabels)

  • Universele interface (hardware & protocol):

    • GPIB = General Purpose Interface Bus

    • IEEE-488.2 (Institute of Electrical and Electronics Engineering)

    • IEC-625 (International Electrotechnical Commission)


Open collector logica

  • Elk aangesloten circuit kan de lijn “omlaag trekken”

    • v.b. SRQ = Service ReQuest

    • Daarna “polling”, wie deed het?

    • Aansturing vanaf PC controller kaart

Fig. 21.16


Handshaking IEEE-488 (Tabor handleiding)

  • DAV = DAta Valid

    • talker

  • NRFD = Not Ready For Data

    • listener

  • NDAC = Not Data Accepted

    • listener


LabVIEW: Software voor data acquisitie

  • Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench


Block Diagram Window

  • Front panel window  Block diagram window


ad
  • Login