ВУЗ: Смоленский областной казачий институт промышленных технологий и бизнеса
Категория: Задание
Дисциплина: Технические измерения и приборы
Добавлен: 29.10.2018
Просмотров: 344
Скачиваний: 13
Лабораторная работа №1
«Разработка измерительного прибора для мониторинга и управления технологическим оборудованием»
Цель работы:
1. Закрепление навыков схемотехнической разработки узлов сопряжения датчиков, состояния технологического оборудования с устройствами сбора и обработки информации.
-
Проектирование, отладка и испытание виртуальных приборов в среде LabVIEW.
Оборудование и документация
Региональный мультипользовательский центр прикладных информационных технологий “Политехник - National Instruments ”, оснащен многофункциональными устройствами сбора данных.NI 6024E, соединительными панелями BNC-2110 и симулятором NI Instrument Simulator. В качестве дополнительного оборудования используется генератор Г3-122, датчики и измерительные преобразователи.
Теоретические сведения
При проведении лабораторных работ используются возможности регионального мультипользовательского центра прикладных информационных технологий “Политехник - National Instruments”.
Преимущества технологий National Instruments
Использование программно-аппаратных средств фирмы National-Instruments позволило в короткий срок создать современную лабораторную базу, обеспечивающую практическую поддержку курса “Технические измерения и приборы”, повысить активность и самостоятельность студентов.
Порядок выполнения работы:
Студентам, уже прослушавшим базовый курс LabVIEW, в рамках практикума предлагается тот или иной тип датчика или измерительного преобразователя. По его описанию они должны разработать виртуальный прибор, обеспечивающий удобный интерфейс и оптимальный программный код, позволяющий использовать этот прибор при решении задач мониторинга и управления технологическим оборудованием. Им нужно также предложить схему подключения датчика к плате сбора информации, произвести нормирование входных сигналов, если указано – привязку к внешним событиям, фильтрацию. В рамках лабораторного практикума студенты знакомятся с датчиками, имеющими разный вид выходного сигнала (напряжение, ток, параллельный код, частотные и квадратурные сигналы).
Рассмотрим пример проектирования виртуального прибора “Измеритель угловой скорости на основе датчика ENV-05DB”.
Пьезоэлектрический гироскоп ENV-05DB фирмы Murata предназначен для контроля угловой скорости и положения (угла наклона) движущегося объекта. Его технические характеристики:
|
Напряжение питания |
+5 |
Вольт |
|
Максимальная угловая скорость |
80 |
Град/c |
|
Выходное напряжение при нулевой скорости |
2,5+-0,3 |
Вольт |
|
Чувствительность |
22,2+-1,8 |
Милливольт/ Град/с |
|
Дрейф нуля |
9 |
Град/c макс. |
|
Полоса пропускания |
7 |
Гц |
Студентам нужно выполнить следующее:
-
Предложить схему подключения датчика к многофункциональной плате сбора данных.
-
Разработать процедуру задания параметров датчика, включающую в себя инициализацию платы сбора данных, определение фактического нулевого значения и задания чувствительности.
-
Разработать главную программу, обеспечивающую измерение угловой скорости и положения. Программа должна обеспечивать опрос датчика с привязкой к внешним событиям. В качестве генератора событий использовать счетчик платы сбора данных. Пример главной программы приведен на рис.1, 2.
Рис. 1. Блок-диаграмма измерителя скорости
Рис 2. Передняя панель измерителя скорости
-
Включить, испытать и отладить прибор. Сформулировать предложения по коррекции дрейфа нуля.
При изучении интерфейсов программируемых приборов наряду с работой с симулятором NI Instrument Simulator студентам предлагается спроектировать драйвер для генератора Г3-122, имеющего интерфейс канала общего пользования (GPIB).
Примерный перечень работ приведен ниже.
1. Измеритель угловой скорости на основе датчика ENV-05DB
2. Измеритель угла наклона на основе инерциального датчика фирмы Моторола.
-
Измеритель положения и скорости на основе углового магнитного энкодера AM512B.
-
Измеритель положения и скорости на основе инкрементного датчика.
-
Прибор для измерения температуры, использующий различные типы датчиков.
-
Драйвер генератора Г3-122 (Интерфейсы программируемых приборов).
Отчет по лабораторной работе должен содержать:
-
цель работы;
-
краткое содержание работы;
-
полученные результаты;
-
анализ результатов и выводы.