Mérés és adatgyűjtés

Átírás

1 Mérés és adatgyűjtés 4. óra - levelező Mingesz Róbert Szegedi Tudományegyetem március 31. MA lev - 4. óra Verzió: 2.0 Utolsó frissítés: május 30. 1/71

2 Tartalom I 1 Pozíció mérése 2 További szenzorok 3 Aktuátorok 4 A LabVIEW 5 A LabVIEW programozás alapjai 6 A LabVIEW alprogramok 7 Lokális és globális változók,... 8 Az analízis könyvtár 9 Fájlműveletek MA lev - 4. óra 2/71

3 Mikro kapcsolók Felhasználás: pl. végálások detektálása MA lev - 4. óra Pozíció mérése 3/71

4 Fotókapu Felhasználás: pl. áthaladás érzékelése IR fény: a látható fény nem zavarja a szenzor működését Zavarérzéketlenség növelése: moduláció MA lev - 4. óra Pozíció mérése 4/71

5 Fényfüggőny Biztonsági felhasználás MA lev - 4. óra Pozíció mérése 5/71

6 Reflexiós fotókapu Felhasználás: pl. közelség érzékelése MA lev - 4. óra Pozíció mérése 6/71

7 Potenciométer Potenciométer U = U ref l L U ref L U l V MA lev - 4. óra Pozíció mérése 7/71

8 Potenciométer MA lev - 4. óra Pozíció mérése 8/71

9 Pozíció kódolók MA lev - 4. óra Pozíció mérése 9/71

10 Mágneses elfordulás szenzor MA lev - 4. óra Pozíció mérése 10/71

11 Kapacitív elmozdulásmérők Mérési elv: elmozdulás kapacitás változása MA lev - 4. óra Pozíció mérése 11/71

12 Induktív elmozdulásmérők Mérési elv: elmozdulás induktivitás/csatolás/veszteség változása MA lev - 4. óra Pozíció mérése 12/71

13 LVDT (Linear variable differential transformer) MA lev - 4. óra Pozíció mérése 13/71

14 Folyadékszínt detektálása MA lev - 4. óra Pozíció mérése 14/71

15 Nyúlásmérő bélyegek (strain gauge Mérési elv: elmozdulás ellenálásváltozás MA lev - 4. óra Pozíció mérése 15/71

16 Erő mérése (load cell) Mérési elv: erő elmozdulás MA lev - 4. óra Pozíció mérése 16/71

17 Erő mérése MA lev - 4. óra Pozíció mérése 17/71

18 Nyomás mérése Mérési elv: nyomáskülönbség érzékelőfelület torzulása MA lev - 4. óra Pozíció mérése 18/71

19 Gyorsulás érzékelése Mérési elv: tehetetlen tömeg elmozdulása MA lev - 4. óra Pozíció mérése 19/71

20 Integrated circuit piezoelectric sensor Rezgések érzékelése MA lev - 4. óra Pozíció mérése 20/71

21 Fordulatszám mérése MA lev - 4. óra Pozíció mérése 21/71

22 Szögsebesség mérése: Giroszkópok MA lev - 4. óra Pozíció mérése 22/71

23 Áramlás mérése Lapát Rotor/légcsavar MA lev - 4. óra További szenzorok 23/71

24 Áramlás mérése Venturi-féle áramlásmérő (nyomáskülönbség) Örvények mérése (vortex) MA lev - 4. óra További szenzorok 24/71

25 Áramlás mérése Hővezetés Pitó-cső MA lev - 4. óra További szenzorok 25/71

26 Aktuátorok Külső jelek Szenzorok A/D Fizikai mennyiségek Elektromos jelek Digitális jelek Digitális feldolgozás Beavatkozás Aktuátorok D/A MA lev - 4. óra Aktuátorok 26/71

27 LED Meghajtás: Feszültségforrás + áramkorlátozó ellenállás Áramgenerátor MA lev - 4. óra Aktuátorok 27/71

28 Lézer dióda MA lev - 4. óra Aktuátorok 28/71

29 Peltier elem Mozgó alkatrész nélküli hűtés/fűtés Az átvitt hő az árammal arányos MA lev - 4. óra Aktuátorok 29/71

30 Elektromágnes MA lev - 4. óra Aktuátorok 30/71

31 Hangszórók MA lev - 4. óra Aktuátorok 31/71

32 Motorok MA lev - 4. óra Aktuátorok 32/71

33 Léptető motorok Cél: kis méretű elmodulások MA lev - 4. óra Aktuátorok 33/71

34 Léptető motorok MA lev - 4. óra Aktuátorok 34/71

35 Piezo kristályok Piezó-effektus: mechanikai deformáció feszültség Alkalmazás: mikrofon/hangszóró (hallható/ultrahang) Mikrószkopikus elmozdulások mérése/létrehozása Órajelek létrehozása (kvarc) MA lev - 4. óra Aktuátorok 35/71

36 A LabVIEW fejlesztőkörnyezet Fejlesztő: National Instruments MA lev - 4. óra A LabVIEW 36/71

37 Előnyök Gyors programozás (grafikus programozási nyelv) Hardver integráció Mérőműszerek, vezérlőelektronikák,... Beépített analíziskönyvtár Statisztika, spektrális analízis,... Könnyen fejleszthető felhasználói felület Vizuális elemek, grafikonok,... Számos eszközön fut Windows, Linux, Mac, FPGA, Mikrovezérlők,... Többszálú végrehajtás Támogatás már a programnyelv szintjén Adattárolás, jelentésgenerálás, hálózati kommunikáció,... MA lev - 4. óra A LabVIEW 37/71

38 Hátrányok Nem nyílt szabvány Magas ár Futtatókörnyezet szükséges a LabVIEW programok végrehajtásához exe generálási lehetőség (külön vásárolható opció) Bonyolultabb programok fejlesztése nehézkes Nehézkes a kód karbantarthatósága Visszafelé kompatibilitás korlátozott MA lev - 4. óra A LabVIEW 38/71

39 Licenszelés Kereskedelmi verziók Base (300 eft) Csak Windows verzió, hiányzó funkciók Full (650 eft) Teljes funkciónalitás Professional (1100 eft) Forráskód verziók, exe és dll generálás, forráskód eltávolítása Developer suite (1300 eft) Csak Windows verzió, még több funkció (pl. MS Office jelentések) Nonprofit verziók Student Install Option (9 eft) Education Edition (22 eft) College Teaching License (3500 eft) Academic Standard Suite (350 eft) Academic Premium Suite (460 eft) Az árak 1 év támogatást és frissítést tartalmaznak MA lev - 4. óra A LabVIEW 39/71

40 Hello World MA lev - 4. óra A LabVIEW programozás alapjai 40/71

41 Indítás után LabVIEW 7.1 LabVIEW 2010 MA lev - 4. óra A LabVIEW programozás alapjai 41/71

42 A programozási környezet MA lev - 4. óra A LabVIEW programozás alapjai 42/71

43 LabVIEW programozási környezet bemutatása (demó) Front panel Controls Palette Control, Indicator Tools Palette Block Diagram Terminals Functions Palette Wire, Node Tool bar MA lev - 4. óra A LabVIEW programozás alapjai 43/71

44 Adattípusok MA lev - 4. óra A LabVIEW programozás alapjai 44/71

45 Numerikus változók Előjel nélküli egész számok U64, U32, U16, U8 Előjeles egész számok I64, I32, I16, I8 Fixpontos számok FXP Lebegőpontos számok EXT, DBL, SGL Komplex számok CXT, CDB, CSG Color, Enum, Ring Konverzió: automatikus / explicit MA lev - 4. óra A LabVIEW programozás alapjai 45/71

46 Aritmetika MA lev - 4. óra A LabVIEW programozás alapjai 46/71

47 For ciklus N: ismétlődések száma i: aktuális ciklus (0-val kezdődik) nincs " break" opció MA lev - 4. óra A LabVIEW programozás alapjai 47/71

48 Boolean Igaz/Hamis MA lev - 4. óra A LabVIEW programozás alapjai 48/71

49 While ciklus Addig hajtódik végre, míg a feltétel teljesül MA lev - 4. óra A LabVIEW programozás alapjai 49/71

50 Case struktúra Feltételes kódvégrehajtás MA lev - 4. óra A LabVIEW programozás alapjai 50/71

51 Feltételvizsgálatok MA lev - 4. óra A LabVIEW programozás alapjai 51/71

52 Tömbök Bármiből lehet tömböt létrehozni MA lev - 4. óra A LabVIEW programozás alapjai 52/71

53 Tömbműveletek MA lev - 4. óra A LabVIEW programozás alapjai 53/71

54 Clusterek (Struktúrák) MA lev - 4. óra A LabVIEW programozás alapjai 54/71

55 Lissajous-görbék MA lev - 4. óra A LabVIEW programozás alapjai 55/71

56 Sub-VI: Alprogramok MA lev - 4. óra A LabVIEW alprogramok 56/71

57 Sub-VI: Alprogramok MA lev - 4. óra A LabVIEW alprogramok 57/71

58 Sub-VI: Alprogramok MA lev - 4. óra A LabVIEW alprogramok 58/71

59 Sub-VI: Alprogramok MA lev - 4. óra A LabVIEW alprogramok 59/71

60 Lokális változók Cél: előlapi objektum elérése bárhonnan MA lev - 4. óra Lokális és globális változók,... 60/71

61 Globális változók Olyan változó, amely bármelyik futó VI-ból elérhető MA lev - 4. óra Lokális és globális változók,... 61/71

62 Numerikus bemenet tulajdonságai MA lev - 4. óra Lokális és globális változók,... 62/71

63 Numerikus bemenet tulajdonságai MA lev - 4. óra Lokális és globális változók,... 63/71

64 Property node, reference MA lev - 4. óra Lokális és globális változók,... 64/71

65 Az analízis könyvtár MA lev - 4. óra Az analízis könyvtár 65/71

66 Az analízis könyvtár MA lev - 4. óra Az analízis könyvtár 66/71

67 Fájlműveletek MA lev - 4. óra Fájlműveletek 67/71

68 Példakereső: Expample Finder MA lev - 4. óra Fájlműveletek 68/71

69 TCP-IP MA lev - 4. óra Fájlműveletek 69/71

70 TCP-IP MA lev - 4. óra Fájlműveletek 70/71

71 TCP-IP MA lev - 4. óra Fájlműveletek 71/71