Виртуальные приборы для нестандартных измерительных задач - Электроника: Наука, Технология, Бизнес №1 2010г.

Виртуальные приборы для нестандартных задач

Нередко, чтобы решать нестандартные измерительные задачи, недостаточно просто взять несколько приборов и объединить их в систему. Нужна модификация как самих приборов, так и алгоритмов обработки полученных данных. Приборы, создаваемые в ЗАО «Руднев-Шиляев» - генераторы, спектроанализаторы, осциллографы – изначально проектируются с учетом подобных требований. Это позволяет создавать на их основе уникальные измерительные системы для различных задач.

Сегодня широко распространены так называемые виртуальные приборы. Они представляют собой комбинацию плат с АЦП и ЦАП для приема и формирования сигналов и специального программного обеспечения (ПО), с помощью которого эти сигналы обрабатываются. Платы размещают в корпусе персонального компьютера (ПК) или подключают к нему через USB-интерфейс, а ПО для них устанавливают на ПК. Аппаратную и программную составляющие виртуальных приборов можно гибко подбирать и модифицировать под конкретные задачи. Поэтому такие приборы можно эффективно использовать как составные части для создания сложных измерительных систем. Эти системы отличаются мобильностью и невысокой ценой.

ГСПФ – генератор сигналов произвольной формы. В линейке этих устройств есть три модели, которые различаются интерфейсом – ГСПФ-051 (ISA), ГСПФ-052(PCI) и ГСПФ-053(USB). Вне зависимости от типа прибора для управления используется одна и та же унифицированная программа «Генератор». В программе имеется ряд предусмотренных шаблонных форм сигналов с регулируемыми параметрами – синусоидальный сигнал, меандр, импульс, пилообразный сигнал, постоянных уровень. Пользователь может быстро сгенерировать необходимый сигнал, задав нужные параметры – частоту, амплитуду, смещение. В программе также предусмотрена возможность загрузить любой произвольных сигнал из созданного заранее файла, поддерживаются бинарный (*.dat) и WAVE (*.wav) форматы.

Программа "Генератор": настройка параметров синусоидального сигнала

Двухканальные спектроанализаторы (СА-02) являются многофункциональными приборами, призванными решать измерительные задачи акустического и вибрационного диапазонов частот. Спектроанализаторы обеспечивают измерение и цифровую обработку сигналов одновременно по двум каналам. Эти измерения могут быть проведены в соответствии с выбранным методом анализа: «Спектральное накопление», «Синхронное накопление», «Распределения», «Октавный и треть октавный анализ».

Анализаторы серии СА могут использовать в качестве источника данных также и файлы с результатами предварительно проведенных измерений. Для создания таких файлов можно воспользоваться цифровыми регистраторами сигналов МА-08/16.

Приборы МА-08/16 предназначены для измерения и цифровой записи непрерывных и кратковременных сигналов произвольной формы в виде файлов на жесткий диск компьютера. Есть три основных режима работы регистратора: режим калибровки, режим записи, режим просмотра данных, записанных в файл.

ЗАО «Руднев-Шиляев» выпускает также широкий спектр цифровых запоминающих осциллографов (ОЦЗС). Разнообразие моделей осциллографов позволяет охватить весь спектр измерительных задач. В каждом конкретном случает можно подобрать оптимальный прибор, обладающий нужными техническими характеристиками. При этом все модели используются один и тоже унифицированный программный интерфейс для обмена данными и единую программную оболочку «Осциллограф».

Программа "Осциллограф": режим Zoom

В программе «Осциллограф» реализовано два основных режима работы:

• Имитация обычного аналогового осциллографа, когда пользователь управляет коэффициентами развертки по вертикали и горизонтали, а все внутренние параметры АЦП устанавливаются автоматически.
• Режим непосредственного АЦП, когда пользователь может заведовать размер буфера, частоту дискретизации и входной диапазон АЦП. Остальные функциональные возможности программы в обоих режимах идентичны.

В качестве примера решения нестандартной задачи с помощью описанных приборов можно привести создание Управляющего комплекса для оценки звукоизоляции конструкций методом смежных реверберационных камер. Данная система была построена с использованием, генератора полосового шума, созданного на основе ГСПФ-052, и 16-канальной системы регистрации и анализа акустических данных, изготовленной на основе СА-02, и использующий специальные алгоритмы обработки для определения времени ревербации и оценки звукоизоляции конструкции.

Таким образом, благодаря возможности выбора нужных программных и аппаратных модулей, виртуальные приборы на основе ПК могут стать основой для создания измерительной системы, способной решить нестандартные задачи.