Аналоговый и цифровой вольтметры, измеряющие сигнал с симулятора генератора.

Аналоговый вывод

Аналоговый вывод часто используется для задания внешнего воздействия на контрольно-измерительную систему. Качество выходного сигнала при этом определяется несколькими характеристиками цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП): временем установления, скоростью нарастания выходного напряжения и выходным разрешением.

· Время установления– это время, необходимое для установления с заданной точностью на аналоговом выходе устройства сигнала определённой величины. Время установления обычно указывается для изменения величины выходного напряжения от минимального до максимального значения.

· Скорость нарастания выходного напряжения– максимальная скорость изменения выходного сигнала, которую может достичь ЦАП. Время установления и скорость нарастания выходного напряжения определяют то, как быстро ЦАП может изменить амплитуду выходного сигнала. Таким образом, ЦАП с маленьким временем установления и с высокой скоростью нарастания может генерировать высокочастотные сигналы, поскольку на изменение уровня выходного напряжения с заданной точностью ему требуется меньше времени.

Примером приложения, где требуются хорошие вышеуказанные параметры, является задача генерации высокочастотных акустических сигналов. С другой стороны, в источнике напряжения для управления нагревательным элементом быстрого цифро-аналогового преобразования не требуется, поскольку температура не сможет очень быстро реагировать на измерения напряжения.

· Выходное разрешение– как и в случае аналогового ввода данный параметр определяет количество разрядов в цифровом коде, который используется для генерации аналогового сигнала. Чем выше разрядность ЦАП, тем меньше инкремент напряжения, и тем более гладкий сигнал получается на выходе генератора. В приложениях, в которых требуется широкий динамический диапазон с маленьким инкрементом напряжения для выходного аналогового сигнала, следует использовать ЦАП с высоким разрешением.

 

Для начала создадим программу, работающую не с реальным прибором, а с симулятором сигнала специальной формы. Для этого ознакомьтесь с демонстрационной программой «volt_sim.exe». А теперь создайте аналогичную программу, выполнив следующие действия.

1. Откройте программу LabView. Создайте новый виртуальный инструмент (New VI).

2. Щелкните правой клавишей мыши на лицевой панели (Front Panel). Выберите в Num Inds элемент Gauge (Измеритель) и отбуксируйте его на панель. В окне программ (Block Diagram) появится соответствующий элемент.

3. Щелкните по этому элементу правой клавишей мыши и выберите Properties. Установите диапазон измеряемых и отображаемых величин от -5 до +5 В, как на вкладке Data Range, так и на вкладке Scale.

4. В окне программ (Block Diagram) вокруг элемента Gauge создайте цикл по условию (While Loop), взяв его из группы элементов Exec Ctrl.

5. Аналогично создайте элемент «цифровой индикатор» (Num Ind) внутри цикла.

6. Источником сигнала выберем элемент Simulate Sig из группы Input в окне программ (Block Diagram). Зададим ему свойства: форма сигнала – треугольная, частота – 0,01 Гц, амплитуда – 5 вольт.

7. Для управления симулятором сигнала создадим аналоговый элемент управления Dial из группы NumCtrl. Теперь соединим вход Amplitude симулятора с элементом Dial. Выход симулятора соединим с индикаторами.

8. Для удобства контроля амплитуды симулятора создадим еще один элемент - цифровой индикатор (Num Ind) внутри цикла.

9. Для управления частотой используйте цифровой элемент управления Num Ctrl совместно с делителем на 1000.

10. Аналогично создайте элемент управления смещением (offset) сигнала.

11. Расположите элементы наиболее удобно. Добавьте элементы декора. Сохраните программу.

12. Запустите программу. Измените амплитуду, частоту и смещение сигнала. Пронаблюдайте колебания стрелки аналогового индикатора и показания цифровых индикаторов.

13. Включим – выключим схему кнопкой стоп. Как изменилось возможность управлять схемой?