- •Н.Л. Котова метрология, стандартизация и сертификация
- •230100 «Информатика и вычислительная техника»
- •Содержание
- •Введение
- •Лабораторная работа 1 Изучение компьютерно-измерительной системы ni elvis
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 2 Измерение напряжений электрических сигналов электронными вольтметрами
- •1 Цель работы
- •2 Программа лабораторной работы
- •3 Перечень лабораторного оборудования
- •4 Подготовка к работе
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 3 Изучение измерителя уровней
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 4 Изучение измерительных генераторов
- •1 Цель работы
- •2 Программа лабораторной работы
- •3 Перечень лабораторного оборудования
- •4 Подготовка к работе
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 5 Изучение электронного осциллографа
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 6 Измерение параметров сигналов электронным осциллографом в режиме линейной развертки
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 7 Измерение параметров сигналов электронным осциллографом в режиме синусоидальной и круговой развертки
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 8 Исследование фазо-частотных характеристик пассивного четырехполюсника
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 9 Измерение затухания четырехполюсника
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Лабораторная работа 10 Анализ спектра сигналов и измерение нелинейных искажений
- •5 Методические указания по выполнению работы
- •Литература Основная:
- •Дополнительная:
- •Приложение 1 Генераторы сигналов на операционных усилителях Общие понятия
- •Релаксационные генераторы
- •Автоколебательный мультивибратор
- •Ждущий мультивибратор (одновибратор)
- •Генератор прямоугольного и треугольного напряжений
- •Условия возбуждения
- •Функциональный генератор
- •Функциональный генератор ni elvis
- •Генераторы напряжения произвольной формы Генераторы напряжения произвольной формы afg
- •Генераторы напряжения произвольной формы awg
- •Сравнение генераторов afg и awg
- •Генераторы напряжения произвольной формы серии Wonder Wave
- •Приложение 2 Генератор сигналов произвольной формы ni elvis 3.0 Общая характеристика Arbitrary Waveform Generator (arb) sfp ni elvis
- •Запуск Arbitrary Waveform Generator
- •Описание Arbitrary Waveform Generator
- •Редактор ni Waveform
- •Элементы управления редактора Waveform
- •Меню редактора Waveform
- •Форматирование отображения графика функции
- •Элементы создания функции
- •Library Component Parameters - выбор библиотечных компонентов.
- •Expression Component Parameters - выбор компонента аналитической функции.
- •Sketch Component Parameters - выбор компонента «Эскиз».
- •Использование Редактора Waveform
- •Импорт данных
- •Использование текстового файлового Помощника
- •Использование Помощника типа данных Waveform
- •Импортирование Бинарных файлов
- •Создание нового Waveform
- •Создание библиотечного компонента
- •Создание Waveform из математического выражения
- •Создание компонента Эскиз
- •Определение точных значений Waveform с использование курсора
- •Выбор сегментов и компонентов Waveform
- •Приложение 3 Bode Analyzer - Анализатор частотных характеристик затухания и смещения фазы Общие понятия
- •Дисплейное окно содержит два графика.
- •Средства управления анализатора и выбор параметров
- •Элементы управления дисплея и курсором
- •Cursors (Курсоры)
- •Использование анализатора
- •Приложение 4 Анализатор спектра
- •Элементы управления fft
- •Характеристики dsa
- •Характеристики запуска dsa
- •Параметры дисплея и элементы управления маркеров
- •Элементы запуска.
- •Процесс измерения спектра.
Cursors (Курсоры)
Off – кнопка включения/выключения курсоров. По умолчанию курсоры отключены и стрелки перемещения не активны.
Position (Позиция) - когда курсоры включены, эти кнопки позволяют перемещать курсоры по графику на одну точку за одно нажатие, это позволяет точно позиционировать курсоры, в окне дисплея при этом пишутся численные значения, соответствующие выбранной точке.
Help - запускает контекстно-зависимую Помощь LabVIEW. Контекстная помощь появляется в верхнем правом углу прибора.
Использование анализатора
Подключите объект исследования на макетной плате.
На макетной плате подключите выход функционального генератора FUNC_OUT ко входу исследуемой цепи (+ потенциал), вторую точку входной цепи заземлите – GROUND.
Соедините выход генератора FUNC_OUT с аналоговым входом макетной платы «ACH1+» и «ACH1–» заземлите GROUND.
Подключите выход исследуемой цепи к с аналоговому входу макетной платы «ACH0+» и «ACH0–» заземлите GROUND.
Запустите анализатор Bode Analyzer NI ELVIS.
Выберитесь параметры частоты, амплитуды, масштабирования.
Нажмите Run.
При необходимости используйте автомасштабирование.
Используя курсоры снимите значения характеристики.
Используя функцию Log , запите файл.
Приложение 4 Анализатор спектра
NI Dynamic Signal Analyzer (NI DSA) SFP - вычисляет и отображает средний силовой спектр RMS исследуемого напряжения.
Анализатор также обнаруживает основной частотный компонент и оценивает фактическую частоту и мощность. Максимальный частотный диапазон анализатора определяется параметрами модуля ввода-вывода DAQ.
Данный инструмент поддерживает цифровой и аналоговый запуск, в зависимости от использованного устройства DAQ.
Для выполнения точного анализа используются курсоры и данные на индикаторе, соответствующие им.
Элементы индикации DSA.
Рисунок 4.1 – Дисплейное окно анализатора спектра
- кнопка в верхнем правом угла дисплейного окна – позволяет выбрать внешний вид анализатора в виде полного отражения инструмента или отражения только дисплея.
Frequency-Domain Display – верхнее окно дисплея содержит частотное доменное представление сигнала.
Detected Fundamental Frequency (обнаруженная фундаментальная частота) – указывает частоту основной гармоники.
Fundamental Frequency Power (фундаментальная частотная мощность) - отображает предполагаемую мощность частотных составляющих над диапазоном трех частотных линий. Это означает, что определяется мощность на трех частотных составляющих - перед максимальной частотой, самой максимальной частоты и трех частотных составляющих после того, как определен пик. Результат выражен в выбранных единицах.
Display Mode – выбор отображения характеристики – в виде силового спектра (power spectrum Vrms(f)) или спектральной плотности (power spectral density Vrms/Hz). По умолчанию отображается спектр.
dV - отображает различие в мощности между маркерами M1 и M2. Результат выражен в выбранных единицах.
dF - отображает различие на частоте между маркерами M1 и M2. Результат выражен в Гц. Данные указатели отображаются только при включении маркеров.
THD (%) - указывает измеренное общее гармоническое искажение (THD), включая самый верхний обертон.
Результат выражен в проценте, как коэффициент суммы RMS частотных составляющих от амплитуды фундаментальной частотной составляющей. В гармонический поиск включены частоты менее чем частота Nyquist (полчастоты дискретизации). Выполнен десятикратный гармонический анализ.
SINAD (dB) – указывает соотношение уровней основного сигнала и шума, выражен в dB. Определен как логарифм отношения мощности фундаментального сигнала к мощности сигнала менее энергии фундаментального.
Time-Domain Display - содержит время-доменное представление сигнала. Ось амплитуды автоматически масштабируется.
Vpk (V) - отображает разницу между измеренным максимальным и минимальным уровнями напряжения сигнала. Результат выражен в Вольтах.
Sample Rate (норма отбора) - указывает частоту сканирования, которое использует устройство DAQ на канале управления для снятия значений исследуемого сигнала. Норма отбора в два раза больше установленного частотного диапазона, чтобы уменьшить эффект наложения.
Graph Buttons (Zooming) - устройства изменения масштаба.
Элементы управления DSA
Source Channel (исходный канал) – осуществляется выбор канала, по которому выполняется измерение.
Voltage Range (напряжение диапазона) - устанавливает ожидаемый диапазон напряжения исследуемого сигнала.