Mätteknik 2016 Mätsystem

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Mätteknik 2016 Mätsystem"

Eva Nilsson
för 7 år sedan
Visningar:

1 Mätteknik 2016 Mätsystem Per Augustsson Inst. för Biomedicinsk Teknik 1

2 Upplägg Mätsystem Om laborationen Lab View Laborationsövningar Inst. för Biomedicinsk Teknik 2

3 Inst. för Biomedicinsk Teknik 3

4 Mätsystem - Generellt Fysikaliskt fenomen Mätsystem Presentation och kontroll Inst. för Biomedicinsk Teknik 4

5 Mätsystem - Exempel på mätsystem II Inst. för Biomedicinsk Teknik 5

6 Mätsystem - Exempel på mätsystem III Vindtunnel Inst. för Biomedicinsk Teknik 6

7 Mätsystem - Exempel på mätsystem III Inst. för Biomedicinsk Teknik 7

8 Mätsystem - Exempel på mätsystem IV Automatiserad temperaturreglering, ljud-generering och bildinsamling från ett akustoforeschip Inst. för Biomedicinsk Teknik 8

9 Mätsystem att läsa ett värde Fysikaliskt fenomen Mätning Generera datatyp Skicka data via buss/port Ta emot data via buss/port Återskapa datatyp Presentation och kontroll Inst. för Biomedicinsk Teknik 9

10 Mätsystem - buss Fysikaliskt fenomen Mätsystem Presentation (och kontroll) Insamlingskort busstyrning av instrument GPIB (parallell) RS232 (seriellt) USB etc bussystem med integrerade och standardiserade instrument VXI/MXI PXI Inst. för Biomedicinsk Teknik 10

11 Mätsystem uppbyggnad [Gränssnitt PXI (PCI extensions for Instrumentation)] Kopplas till PCI buss i datorn eller har en integrerad dator 264 MB/s Inst. för Biomedicinsk Teknik 11

12 GPIB General Purpose Instrument Buss IEEE (1975) IEEE (1987) SCPI (1990) elektriska specifikationer samt hårdvaruprotokoll dataformat felhantering standardkommandon standard för programmering av instrument Inst. för Biomedicinsk Teknik 12

13 Mätsystem uppbyggnad [Gränssnitt - GPIB (System uppkoppling)] Stjärnkoppling Daisy chain eller linjär Inst. för Biomedicinsk Teknik 13

14 Mätsystem uppbyggnad [Gränssnitt - GPIB (Data)] Tre typer av enheter (Controller, Talker, Listener) 31 primäradresser (Talker resp. Listener) 8 bitar parallell överföring Max 2 m kabel per instrument på bussen Max 20 m kabel totalt. (Kan utökas med extender) Max 15 enheter anslutna. (Kan utökas med extender) Upp till 1 Mbyte/s överföringshastighet Inst. för Biomedicinsk Teknik 14

15 Mätsystem uppbyggnad [Gränssnitt - GPIB (Kontaktdon)] Inst. för Biomedicinsk Teknik 15

16 Överföringshastighet -Jämförelse RS232 GPIB USB2 PXI Firewire USB3 14 kb/s 1 MB/s 57 MB/s 264 MB/s 400 MB/s 625 MB/s Inst. för Biomedicinsk Teknik 16

17 Mätsystem - Summering Fysikaliskt fenomen Givare temperatur tryck spänning Mätsystem Gränssnitt/Databehandling Insamlingskort busstyrning av instrument GPIB (parallell) RS232 (seriellt) USB etc PXI bussystem med integrerade och standardiserade instrument Presentation (och kontroll) Dator Grafiska LabView HP VEE DASYlab Kommando LabWindows Visual Basic Visual C/C++ Inst. för Biomedicinsk Teknik 17

18 Laborationen Mål med laborationen Introduktion till Labview Koppla upp ett enkelt datorstyrt mätsystem Karakterisera dämpningen av störningar vid mätning med digital multimeter Inst. för Biomedicinsk Teknik 18

19 Dämpning? Antag att vi har en dc-nivå som vi vill mäta noggrant Överlagrad på den finns en störning med viss frekvens (typiskt 50 Hz) En multimeter har vissa inbyggda funktioner för att dämpa sådana störningar Inst. för Biomedicinsk Teknik 19

20 Mätuppställning För att simulera en störning använder vi en funktionsgenerator HP 33120A Vi försöker mäta offseten (en dc-nivå) med en multimeter HP 34401A Beroende på hur störningsdämpningen funkar kommer vi då att mäta olika mycket fel Funktionsgenerator Multimeter Inst. för Biomedicinsk Teknik 20

21 Mätuppställning Gör ett program som mäter hur stort mätfelet blir vid olika störningsfrekvenser Programmet ska Konfigurera era instrument Samla in mätdata Plotta mätdata i en graf Inst. för Biomedicinsk Teknik 21

22 Dual-Slope principen (s. 140) Inst. för Biomedicinsk Teknik 22

23 Under laborationen (flödesschema) 1. Kontrollera GPIB-adressen på instrumentet. 2. Gör reset på GPIB-systemet. (*CLS) 3. Se till att instrumentet är i känt läge. (*RST) 4. Gör mätinställningar på instrumentet. 5. Välj triggvillkor för att aktivera mätningen. 6. Se till att instrumentet är redo att ta emot triggning. 7. Se till att mätvärdet finns i instrumentets utbuffert. 8. Läs in mätvärdet i datorn. Inst. för Biomedicinsk Teknik 23

24 Appendix A Laborationsövningar Manualutdrag för Multimetern HP 34401A Appendix B Manualutdrag för Funktionsgeneratorn HP 32120A Appendix C Manualutdrag för LabView För att klara av labben så måste ni gå igenom minst appendix A och B! App. C är LabVIEW tips Inst. för Biomedicinsk Teknik 24

25 Introduktion till Lab View Inst. för Biomedicinsk Teknik 25

26 Förberedelseuppgifter 1. a) Vilka VI:n i LabView används för att sända respektive ta emot data via GPIB? b) Vad krävs för inparametrar till dessa VI och vilka värden ska dessa ha? 2. Hur görs reset lämpligast på multimetern vid start? 3. Vilka kommandon ska skickas till multimetern för att ställa in den för mätning av en DC-signal med amplitud 1 V. 4. På vilka sätt kan en mätning med multimetern aktiveras (kommandon)? 5. Hur ser data ut som kommer från multimetern? 6. Vilket VI kan användas för att omvandla data från multimetern till ett tal? 7. Hur skapas lämpligen vektorn med mätvärden som ska plottas? 8. Vilka LabView-VI används för att plotta en kurva på skärmen? 9. Gör ett flödesschema över programmet ni ska göra på laborationen. Obs, inget förberedelsetest Inst. för Biomedicinsk Teknik 26

Relevanta dokument

ESSF10 Mätteknik för E & D - Mätsystem Del 1

ESSF10 Mätteknik för E & D - Mätsystem Del 1 CHRISTIAN ANTFOLK Faculty of Engineering LTH Dept of. Biomedical Engineering Christian Antfolk Slide 1 Syfte Introduktion till mätsystem Introduktion till programspråket