RS-232 w Dasylab 9 Metex PDF

Preview

Summary

Download RS-232 w Dasylab 9 Metex PDF

Description

POLITECHNIKA RZESZOWSKA •• KATEDRA METROLOGII I SYSTEMÓW DIAGNOSTYCZNYCH LABORATORIUM GSPSP

WSPÓŁPRACA DASYLAB Z WYBRANYMI PRZYRZDAMI POMIAROWYMI Akwizycja i przetwarzanie danych z podrcznego multimetru przy wykorzystaniu interfejsu RS-232 I. Cel wiczenia Celem wiczenia jest zapoznanie si z konfiguracj interfejsu szeregowego RS-232C w rodowisku DASYLab i akwizycj danych z multimetru METEX-3660D na przykładzie układu do pomiaru temperatury z czujnikiem termoelektrycznym. II. Zagadnienia 1. Podstawowe cechy interfejsu szeregowego RS-232 i sposób transmisji danych (parametry, typowy format danych itp.) 2. Czujniki pomiarowe: podział (parametryczne, generacyjne), właciwoci statyczne (statyczna funkcja przetwarzania, czuło, błdy statyczne) i dynamiczne (modele I i II rzdu, parametry charakterystyczne i sposoby ich wyznaczania, typowe odpowiedzi skokowe i charakterystyki czstotliwociowe). 3. Czujniki do pomiaru temperatury: termoelektryczne (termopary) i termorezystancyjne (termometry metalowe): cechy charakterystyczne, podstawowe typy i parametry. III. Przebieg wiczenia Do wykonania wiczenia wykorzystany zostanie komputer PC z programem DASYLab i multimetr METEX-3660D z czujnikiem termoelektrycznym. 1. Konfiguracja interfejsu RS-232 w rodowisku DASYLab 1.1. Przed włczeniem komputera podłczy kabel multimetru METEX-3660D do portu COM1 lub COM2. 1.2. Podłczy multimetr i wykona nastpujce operacje: • sprawdzi podłczenie termoelementu do miernika, • załczy miernik przyciskiem ON/OFF, • wybra przełcznikiem temperatur jako wielko mierzon (TEMP), • ustawi przyciskiem FUNCTION funkcj COM na wywietlaczu. 1.3. Włczy komputer, uruchomi program DASYLab i zbudowa układ z rysunku 1. Opcje modułów: RS232Input: New RS232 Master Module at additional Serial Interface; Dig.Meter00: Last value; Formula00: (IN(0) >= 33)*5; Bar Graph00: Unit: C, Type of display: Thermometer, Scaling: Display from 0 to 50; Chart Recorder00: Display Time Unit, Connect trigger events.

Rys. 1. Układ do akwizycji i wizualizacji danych z multimetru. Opracowanie: dr in. R. Hanus -1-

1.4. Skonfigurowa port COM. W tym celu naley po dwukrotnym klikniciu na module RS Master 00: a) wybra opcj Interface i ustawi parametry transmisji jak na rysunku 2 (dla COM1).

Rys. 2. Konfiguracja interfejsu szeregowego.

b) po naciniciu przycisku Options... sprawdzi ustawienie opcji „Data request necessary” w oknie Serial options (rys. 3).

Rys. 3. Konfiguracja interfejsu szeregowego cd.

-2-

c) po wybraniu opcji RS232 Monitor sprawdzi poprawno komunikacji. Okno monitora powinno wyglda podobnie jak na rysunku 4.

Rys. 4. Sprawdzenie poprawnoci komunikacji. 1.5. Ustawi w oknie Serial setup format danych i jednostk jak na rysunku 5.

Rys. 5. Ustawienie formatu danych. -3-

2. Przykładowe pomiary temperatury 2.1. Uruchomi układ i dotykajc palcami kocówk czujnika zaobserwowa zmiany temperatury. W celu wła ciwego wywietlania wyników przez moduł Recorder00 naley przeskalowa o Y wybierajc zakres np. od 20°C do 40°C Zwróci uwag, e moduł Status Lam00 sygnalizuje przekroczenie temperatury 33°C. 2.2. Uywajc kursorów w oknie modułu Recorder00 odczyta odstp czasowy pomidzy kolejnymi zmierzonymi wartociami temperatury. 2.3. ciskajc lekko palcami złcze pomiarowe czujnika wykona przykładowe odczyty temperatury dla osób wykonujcych wiczenie. Zwróci uwag na rozdzielczo i błd pomiaru temperatury multimetrem METEX-3660D. 2.4. Zmodyfikowa układ z rysunku 1 dodajc moduły Formula01 i Status Lam01 w celu sygnalizacji spadku temperatury np. poniej 25°C. 3. Zapis danych do pliku tekstowego 3.1. Zmodyfikowa układ z rysunku 1 dodajc moduł Write00 (rys. 6.)

Rys. 6. Układ do akwizycji, wizualizacji i zapisu do pliku danych z multimetru. 3.2. Skonfigurowa moduł Write00 według rysunku 7 i – po wybraniu „Options…”- wg rys. 8

Rys. 7. Konfiguracja modułu Write Data

-4-

Rys. 8. Konfiguracja opcji zapisu danych do pliku tekstowego 3.3. Uruchomi program i przetestowa zapis danych do pliku. 4. Oszacowanie stałej czasowej czujnika temperatury1 4.1. Zmodyfikowa układ z rysunku 1 dodajc nowe moduły jak na rysunku 9. Opcje nowych modułów: Statistics00: Blok1: Maximum, Running; Blok 2: Minimum, Running; Dig.Meter01: Last value; Formula01: Blok1: ((IN(0) - IN(1))*0.63) + IN(1); Blok 2: IN(0) - ((IN(0) - IN(1))*0.63); Dig.Meter02: Name: Blok 1: 63%wart.ustal.max, Last value, Blok 2: 63%wart.ustal.min, Last value.

Rys. 9. Układ do oszacowania stałej czasowej czujnika temperatury. 1

W podobnym układzie mona oszacowa stał czasow rezystancyjnych czujników temperatury, co na przykładzie czujnika Ni – 100 przedstawiono w dodatku na kocu instrukcji. -5-

4.2.Uruchomi program. ciskajc lekko palcami złcze pomiarowe czujnika zarejestrowa jeden cykl narastania temperatury do wartoci ustalonej i spadku do temperatury otoczenia. Operujc kursorami oszacowa stał czasow czujnika w obydwu przypadkach, wykorzystujc wskazania miernika Dig.Meter02 (63% wartoci ustalonej odpowiednio przy narastaniu i opadaniu temperatury). 5. Realizacja panelu uytkownika 5.1. Zmodyfikowa układ z rysunku 9 dodajc moduły jak na rysunku 10. Opcje nowych modułów: Action00: Event: Experiment Start, Start Value: 0; Receiver: DASYLab; Action: Layout Full Screen; Switch00: Switch Type: Start/Stop; Text ON: START; Text OFF: STOP; Switch01: Switch Type: Pause/Continue; Text ON: Pause; Text OFF: Continue.

Rys. 10. Zmodyfikowany układ z rys. 9. 5.2. Zbudowa panel uytkownika zawierajcy wybrane moduły wizualizacji i sterowania przebiegiem programu, np. jak na rysunku 11.

Rys. 11. Przykładowy panel do układu z rysunku 10.

-6-

6. Rejestracja temperatury w okrelonych odstpach czasu 6.1. W układzie z rys. 10 chcemy uzyska pomiar i rejestracj temperatury w odstpach np. 2 sekundowych. W tym celu naley: a) po dwukrotnym klikni ciu na module RS Master 00: i naciniciu przycisku Options... zmieni ustawienia opcji „Data request necessary” w oknie Serial options (rys. 12).

Rys. 12. Konfiguracja pomiaru temperatury z okrelonym krokiem. b) wprowadzi w oknach Serial setup oraz Setup Serial Interface ustawienia według rysunku 13. c) ustawi przyciskiem FUNCTION funkcj CMP na wywietlaczu miernika

-7-

Rys. 13. Ustawienia opcji Serial setup oraz Setup Serial Interface. 6.2. Uruchomi układ i sprawdzi jego działanie. IV. Pytania kontrolne 1. Poda podstawowe cechy interfejsu szeregowego RS-232 i omówi sposoby transmisji danych. 2. Scharakteryzowa parametry transmisji danych interfejsem szeregowym RS-232. 3. Omówi typowy format słowa danych w transmisji przez interfejs RS-232. 4. W jaki sposób ustawia si parametry transmisji szeregowej w rodowisku DASYLab? 5. Sklasyfikowa czujniki do pomiaru temperatury ze wzgldu na zasad działania. Poda przykłady czujników z kadej grupy i ich cechy charakterystyczne. 6. Omówi zasad działania i typowy układ pracy termoelementu. 7. Przedstawi podział metod badania właciwoci dynamicznych przetworników.

-8-

8. Jakie modele dynamiki stosuje si  do opisu właciwoci dynamicznych czujników temperatury i jaki jest zwizek przyjtego modelu z konstrukcj czujnika? 9. Wymieni i scharakteryzowa sygnały testowe, stosowane w badaniach właciwoci dynamicznych przetworników. 10. Omówi wyznaczanie parametrów dynamicznych przetworników I i II rzdu na podstawie odpowiedzi skokowej. 11. Narysowa odpowiedzi skokowe przetworników I rzdu dla dwóch rónych stałych czasowych i zaznaczy parametry charakterystyczne tych odpowiedzi. Literatura 1. Winiecki W., Stanik B., Nowak J.: Graficzne, zintegrowane rodowiska programowe do projektowania komputerowych systemów pomiarowo-kontrolnych. Mikom, Warszawa 2001. 2. Lesiak P., Gołbek P.: Laboratorium aparatury pomiarowo-diagnostycznej cz II: komputerowe systemy pomiarowo-diagnostyczne. Wyd. Politechniki Radomskiej, Radom 2005. 3. DASYLab – Data Acquisition System Laboratory. Book 1: User Guide, Book 2: Module Reference Guide - dokumentacja (pdf) dostpna na stronie internetowej producenta programu: http://www.dasylab.com. 4. Winiecki W.: Organizacja komputerowych systemów pomiarowych. Wyd. Pol. Warszawskiej, Warszawa 1997. 5. Nawrocki W.: Sensory i systemy pomiarowe. Wydawnictwo Pol. Poznaskiej, Pozna 2001. 6. Michalski L, Eckersdorf K.: Pomiary temperatury. WNT, Warszawa 1986. Dodatek Okrelenie stałej czasowej czujnika rezystancyjnego Ni-100. W układzie z rysunku 9 zmieni ustawienia w oknie Serial setup według rysunku D1. Po podłczeniu do miernika czujnika Ni - 100 i ustawieniu pomiaru rezystancji (zakres 200 ) mona wyznaczy stałe czasowe analogicznie jak w punkcie 4.

Rys. D1. Ustawienia w oknie Serial setup dla czujnika rezystancyjnego. -9-...