Jelgenerálás virtuális eszközökkel (mágneses hiszterézis mérése) LabVIEW 7.1 3. előadás Dr. Iványi Miklósné, egyetemi tanár LabVIEW-7.1 EA-3/1
Folytonos idejű jelek diszkrét idejű mérése A mintavételezési kártya, Built in LabVIEW-7.1 EA-3/2
Mágneses Hiszterézis Mérése DAQ Rn Un etalon ellenállás etalon ellenállás feszültsége Ux indukált feszültség Us forrásfeszültség N1,N2 menetszám l közepes hossz A keresztmetszet Un Rn = i, H l = N1 i, H = Un Rn N1 l U x = N 2 dφ, dt Φ = B A, B = U t N x 2 dt A LabVIEW-7.1 EA-3/3
Mágneses Hiszterézis Mérése P S LabVIEW-7.1 EA-3/4
A mérőberendezés sematikus vázlata U g 1 mérőberendezés _ + R n AI0 U gmax =300 mv U gmin =100 mv R=0,01 Ω N1=70 l= 170 mm N2=70 A= 35 mm 2 f min =5 Hz f max =200 Hz AI1 LabVIEW-7.1 EA-3/5
Jelgenerátor adatainak kivitele National Instruments/LabVIEW 7.1/examples/DAQmx/Analog Out LabVIEW-7.1 EA-3/6
Jelgenerátor adatainak kivitele National Instruments/LabVIEW 7.1/examples/DAQmx/Analog Out LabVIEW-7.1 EA-3/7
Jelgenerátor adatainak kivitele, Create Virtual Channel National Instruments/LabVIEW 7.1/examples/DAQmx/Analog Out LabVIEW-7.1 EA-3/8
Jelgenerátor adatainak kivitele, Create Virtual Channel National Instruments/LabVIEW 7.1/examples/DAQmx/Analog Out LabVIEW-7.1 EA-3/9
Jelgenerátor adatainak kivitele, Waveform Buffer Generation National Instruments/LabVIEW7.1/examples/DAQmx/Analog Out LabVIEW-7.1 EA-3/10
Jelgenerátor adatainak kivitele, DAQmx Timing National Instruments/LabVIEW 7.1/examples/DAQmx/Analog Out LabVIEW-7.1 EA-3/11
Jelgenerátor adatainak kivitele, DAQmx Write National Instruments/LabVIEW 7.1/examples/DAQmx/Analog Out LabVIEW-7.1 EA-3/12
Jelgenerátor adatainak kivitele, DAQmx Start Task National Instruments/LabVIEW 7.1/examples/DAQmx/Analog Out LabVIEW-7.1 EA-3/13
Jelgenerátor adatainak kivitele, Wait Until Done National Instruments/LabVIEW 7.1/examples/DAQmx/Analog Out LabVIEW-7.1 EA-3/14
Jelgenerátor adatainak kivitele, Is Task Done National Instruments/LabVIEW 7.1/examples/DAQmx/Analog Out LabVIEW-7.1 EA-3/15
Jelgenerátor adatainak kivitele, DAQmx Clear Task National Instruments/LabVIEW 7.1/examples/DAQmx/Analog Out LabVIEW-7.1 EA-3/16
Jelgenerátor adatainak kivitele, DAQmx Simple Error Handler National Instruments/LabVIEW 7.1/examples/DAQmx/Analog Out LabVIEW-7.1 EA-3/17
Jelgenerátor adatainak kivitele, Front panel National Instruments/LabVIEW 7.1/examples/DAQmx/Analog Out LabVIEW-7.1 EA-3/18
Jelgenerátor adatainak kivitele-válaszjel beolvasása National Instruments/LabVIEW 7.1/DAQmx/ LabVIEW-7.1 EA-3/19
Jelgenerátor adatainak kivitele-válaszjel beolvasása National Instruments/LabVIEW 7.1/DAQmx/ LabVIEW-7.1 EA-3/20
Jelgenerátor adatainak kivitele-válaszjel beolvasása National Instruments/LabVIEW 7.1/DAQmx/ LabVIEW-7.1 EA-3/21
Jelgenerátor adatainak kivitele-válaszjel beolvasása National Instruments/LabVIEW 7.1/DAQmx/ LabVIEW-7.1 EA-3/22
Jelgenerátor adatainak kivitele-válaszjel beolvasása National Instruments/LabVIEW 7.1/DAQmx/ LabVIEW-7.1 EA-3/23
Jelgenerátor adatainak kivitele-válaszjel beolvasása, LabVIEW-7.1 EA-3/24
Mérési Adatgyűjtés,Egymásutáni (Sequenciális) Programozás... n-edik lépés n-edik szint első lépés, első szint második lépés második szint LabVIEW-7.1 EA-3/25
Első szint, Jelgenerátor adatainak kivitele, válaszjel beolvasása I LabVIEW-7.1 EA-3/26
Adatgyűjtés, Jelmozgatás a "Front Panelen" LabVIEW-7.1 EA-3/27
Második szint, Adatkiértékelés, Hiszterézis előállítása LabVIEW-7.1 EA-3/28
Adatkiértékelés, a hiszterézis a "Front Panelen" II f=10 Hz Us=1 V LabVIEW-7.1 EA-3/29
Adatkiértékelés, a hiszterézis a "Front Panelen" II f=20 Hz Us=1 V LabVIEW-7.1 EA-3/30
Adatkiértékelés, a hiszterézis a "Front Panelen" II f=50 Hz Us=1 V LabVIEW-7.1 EA-3/31
Adatkiértékelés, a hiszterézis a "Front Panelen" III LabVIEW-7.1 EA-3/32
Harmadik szint, Jelfeldolgozás I LabVIEW-7.1 EA-3/33
Harmadik szint, Jelfeldolgozás II 1. A jel spektruma, Fourier transzformáltja F{ x[k] } = X( f ) = X( f ) e jϕ( f ) X() f amplitúdó ϕ() f fázis spektrum spektrum LabVIEW-7.1 EA-3/34
Harmadik szint, Jelfeldolgozás IIa 2. A jel energiaspektruma E E E = = = & x () t k= X f () 2 2 dt x[k] 2 T LabVIEW-7.1 EA-3/35
A jelek Fourier transzformáltja LabVIEW-7.1 EA-3/36
Jelfeldolgozás, Zajszűrés középértékkel Szűrés középértékkel = Medián filter a zajos jel x[i] 1 2 i N a szűrés folyamata J[i] i-r i-2 i-1 i i+1 i+1 i+r a szűrés eredménye r - a szűrő rangja y 1 2r + 1 i+ r [] i = x[] i, i = 1,2, L, N i r y[i] 1 2 i N LabVIEW-7.1 EA-3/37
Jelfeldolgozás, Zajszűrés LabVIEW-7.1 EA-3/38
Jelfeldolgozás, Zajszűrés LabVIEW-7.1 EA-3/39
Jelfeldolgozás, Zajszűrés f=10 Hz LabVIEW-7.1 EA-3/40
Az 3. villamos mérés feladatai Cél: Gerjesztő és válaszjelek mérése elektronikus áramkörben, virtuális eszközzel. (mágneses hiszterézis mérése LabVIEW programmal) 1. feladat: Ismertesse az adatbeolvasási és kiíratási ciklus szervezését, illetve a vasmagos tekercs hiszterézis kiszámításának módját, a szükséges program lépéseket. 2. feladat: Adott frekvenciájú gerjesztés mellett vegye fel az Un(t) és az Ux(t) feszültségek időfüggvényét, majd ebből állítsa elő a H(t) mágneses térerősség- és a B(t) mágneses indukció időfüggvényét, valamint a hiszterézis karakterisztikát. Miért más a hiszterézis görbe alakja, ha megismételjük a mérést? Mi az a maradó (remanens) mágnesesség? 3. feladat: Állapítsa meg az anyag előmágnesezett állapota miatt a karakterisztika excentricitását és ezekkel az értékekkel korrigálja a mért értékeket - ennek megfelelően javítsa ki a programot! Adja meg a korrekciók értékékeit. 4. feladat: Vizsgálja meg a hiszterézis karakterisztika változását nagyobb frekvencia esetén. Mi történik, ha az amplitúdót csökkentjük? Ábrákkal mellékelje és magyarázza meg a jelenséget. 5. feladat: Alkalmazzon Median szűrőt és vizsgálja meg, hogyan függ a zajszűrés minősége a szűrő rank-számától és a periódusban szereplő minták számától. 6. feladat: Vegye fel a B mágneses indukció, és a H mágneses térerősség spektrumát, ábrázolja az amplitudó és a fázis spektrumokat. Milyen léptékeket érdemes használni az x és y tengelyeken és miért? Miben különbözik H és B spektruma? Hozzon floppy lemezt/usb flash pendrive-ot az adatsorok, grafikonok mentéséhez! Készítsen jegyzőkönyvet az oktató által kiválasztott feladatokról! LabVIEW-7.1 EA-3/41
Irodalom 1. Szakonyi L. Jelek és Rendszerek I, II, Pécsi Tudományegyetem, 2002. 2. www.ni.com/labview 3. Fodor Gy. Jelek és rendszerek, Műegyetemi Kiadó, 1998. LabVIEW-7.1 EA-3/42
A mérés programja, I/1 LabVIEW-7.1 EA-3/43
A mérés programja, II LabVIEW-7.1 EA-3/44
A mérés programja, III LabVIEW-7.1 EA-3/45
A mérés programja, IV LabVIEW-7.1 EA-3/46
A mérés programja, V LabVIEW-7.1 EA-3/47
A mérés programja, VI LabVIEW-7.1 EA-3/48
A mérés programja, VII LabVIEW-7.1 EA-3/49
A mérés programja, VIII LabVIEW-7.1 EA-3/50
A mérés programja, IX LabVIEW-7.1 EA-3/51