De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

ILV = inleiding LabVIEW Martin van Exter. Overzicht •Opzet Cursus LabVIEW –vooral practica: LV1-5 •Digitaal  Analoog –representaties & omzettingen •Communicatie.

Verwante presentaties


Presentatie over: "ILV = inleiding LabVIEW Martin van Exter. Overzicht •Opzet Cursus LabVIEW –vooral practica: LV1-5 •Digitaal  Analoog –representaties & omzettingen •Communicatie."— Transcript van de presentatie:

1 iLV = inleiding LabVIEW Martin van Exter

2 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

3 Rooster LabVIEW

4 Analoog versus Digitaal •Signaal = analoog voltage •Transistoren + RC(L) circuits (ouderwetse electronica) •Analoge bewerking (gevoelig voor ruis) •Signaal = 0 of 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)

5 Binaire getallen •Decimaal: 154 = 1 x x x 10 0 •Binair: 1001 = 1 x x x x 2 0 = 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

6 Digitale representatie van analoog voltage •We zoeken een afbeelding U 0 a = a 3 a 2 a 1 a 0 (4 bits) of a = a n-1 …a 0 (n bits) •Conversie procedure: –Introduceer een referentie voltage U ref –bereken U 0 / U ref  [0,1  –Vergelijk dit met a / 2 n  [0,1  –Randgebieden? a = 0  U 0  [0, U ref /2 n  (alle analoge segmenten even groot) •U 0 = U ref a i 2 i-n = U ref (a n-1 ½ + a n-2 ¼ + …)  i=0 n-1

7 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.

8 Informatieverlies bij discretisering •Resolutie Quantisatie (aantal bits per monster) •Spectrale inhoud Bemonster snelheid (punten/sec.) tijd signaal n+1 n n-1 t1t2

9 Bemonsteren bekeken in Fourier domein In tijd-domein vermenigvuldiging met:  (t-nT sample )    (  -n  sample ) In frequentie-domein convolutie met: Dus periodiek !!

10 •Twee typen parallelle DA omzetters (DACs): –essentie: spanningsdeler van U ref •Compenserende AD omzetters (DAC & comperator) –essentie: werken met DAC en terugkoppellus •Niet-compenserende AD omzetters –Flash ADC (zeer snel) –Integrerende ADC (zeer nauwkeurig) Omzetting digitaal  analoog

11 Simpele Digitaal-Analoog omzetter (DAC) •Kies R i-1 = 2 R i en R t = R n-1 /2 Fig. 18.2

12 DA conversie op basis van laddernetwerk •Weerstand van elk netwerk is 2R => stroomsterkte steeds gehalveerd! Fig. 18.4

13 Specificaties van “12 bit DAC” Regtien tab. 18.1

14 Compenserende ADCs werken met DAC in feedback loop Fig. 18.6

15 Tracking ADC •Tracking ADC is compenserende ADC = Comparator & DAC •Voordeel: geeft alle veranderingen weer wanneer “gelockt” •Nadeel: begint traag

16 Tracking ADC (hardware)

17 Successive approximation ADC •Bedenk zelf blokschema voor successive approximation ADC •Wat is maximum aantal klokpulsen voordat er resultaat is? Fig. 18.7

18 Specificaties van “successive approximation ADC” Regtien tab. 18.2

19 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

20 Integrerende ADC (Dual ramp ADC) Fig & •Principe: –U i gedurende vast tijd –U ref gedurende variabele tijd U i = - (t i /T) U ref

21 Overzicht behandelde DACs & ADCs •Twee typen parallelle DA omzetters (DACs): –Diverse weerstanden met R i-1 = 2 R i –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

22 Schematische opbouw computer Fig Von Neumann structuur Interface = grensvlak, scheidingslaag

23 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

24 Interne opbouw CPU (microprocessor) Fig ALU = Arithmetic and Logic Unit

25 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

26 Aansturing externe apparatuur •Externe bus: –veel verschillende kloktijden => asynchroon transport –vertragingen (lange kabels) •Universele interface (hardware & protocol): –GPIB = General Purpose Interface Bus –IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineering) –IEC-625 (International Electrotechnical Commission)

27 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

28 Handshaking IEEE-488 (Tabor handleiding) •DAV = DAta Valid –talker •NRFD = Not Ready For Data –listener •NDAC = Not Data Accepted –listener

29 LabVIEW: Software voor data acquisitie •Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench

30 Block Diagram Window •Front panel window  Block diagram window


Download ppt "ILV = inleiding LabVIEW Martin van Exter. Overzicht •Opzet Cursus LabVIEW –vooral practica: LV1-5 •Digitaal  Analoog –representaties & omzettingen •Communicatie."

Verwante presentaties


Ads door Google