Компьютер и виртуальные приборы - Приборы и системы управления, 1997г., №12, стр.39
Компьютер и виртуальные приборы
Компьютеры в наше время не только становятся вычислительными средствами, но и превращаются в универсальные виртуальные измерительные приборы. Устройства на основе персонального компьютера (ПК) заменят стандартные измерительные приборы (вольтметры, самописцы, осциллографы, магнитографы, спектроанализаторы и др.) системой виртуальных приборов. Такая система будет состоять из компьютера, наличие которого сегодня - необходимое условие высококачественных и быстрых измерений, и одной-двух плат сбора данных (ПСД), причем программная часть виртуального прибора может эмулировать переднюю управляющую панель стационарного измерительного устройства. Выпускаемые устройства можно разбить на несколько групп: измерительные платы АЦП и ЦАП, цифровые ТТЛ-совместимые платы и дополнительные согласующие устройства. Теперь в зависимости от поставленной задачи Вы подбираете для Вашего ПК необходимый набор устройств, которые будут ее решать вместе с Вами.
Рассмотрим эти группы подробнее.
Виртуальные вольтметры, осциллографы и спектроанализаторы
Виртуальные вольтметры, осциллографы и спектроанализаторы
Плата ЛА-И24 позволяет совместно с ПК реализовать прецизионный шестиканальный вольтметр среднеквадратических значений в полосе частот до 200 Гц с точностью 0,00019%.
Платы ЛА-70, -2, -3, -8, -20 и -ADSP в полосе до 500 кГц с точностью до 0,003 % при динамическом диапазоне 90 дБ обеспечивают реализацию виртуальных вольтметров, осциллографов, спектроанализаторов, причем характеристики прибора зависят от выбранного устройства ПСД.
Программная часть виртуального осциллографа состоит из пользовательского интерфейса, который позволяет воспользоваться всеми аппаратными возможностями платы. Меняя коэффициент усиления, смещение, частоту дискретизации и т.д., Вы быстро настроите параметры осциллографа на свой сигнал. Кроме того, ПК служит для мониторинга и обработки сигнала, функционирует в режиме "лупы" и измерительного курсора, выполняет функции интерполяции, фильтрации, накопления и т.д.
Виртуальный спектроанализатор позволит Вам также проанализировать сигнал в частотной области с различными оконными функциями, вычислить отношение сигнал/шум и коэффициент гармонических искажений.
Виртуальные генераторы
Виртуальные генераторы
При определении параметров радиотехнических цепей, регулировании, испытаниях и ремонте различных электронных устройств используются разнообразные измерительные сигналы. Измерительные платы ЦАП (ЛА–2ЦАП5, –2ЦАП70, - 2ЦАПн5 н – ЦАПн10) позволяют превратить ПК в функциональный генератор и генератор монохроматического гармонического сигнала одновременно. Частотный и динамический диапазоны определяются выбранным устройством. Поставляются программные драйверы: функциональный генератор для MS-DOS и Windows.
Цифровые интерфейсные устройства
Цифровые интерфейсные устройства
Цифровые ТТЛ-совместимые ПСД позволяют получать ПК информацию от стендового оборудования и периферийных цифровых устройств и передавать управляющие ТТЛ сигналы на внешние по отношению к ПК устройства.
Плата ЛА-24Д схожа с платой ЛА-96Д: имеют один 24-разрядный цифровой порт и возможность внешнего управляемого и независимого от порта прерывания. Разъемы плат совпадают контакт в контакт, эти платы имеют совместимое программное обеспечение. В плате ЛА-32Д 32 цифровые линии: по 16 на ввод и вывод информации. Предусмотрено независимое стробирование на ввод и вывод информации.
Дополнительные согласующие устройства
Дополнительные измерительные ПСД дают возможность корректно и удобно соединить источники внешних сигналов с устройствами, вставляемыми в Ваш ПК. Это многоканальные фильтры, устройства синхронных выборок/хранения, аналоговые мультиплексоры, платы реле, платы различных преобразователей и расширитель шины IBM PC.
Вывод
Ремонт устаревших стационарных приборов обходится примерно столько же, сколько стоимость виртуального. Быстрая адаптация виртуального прибора к условиям эксперимента и возможность использовать один такой прибор в разных применениях делает виртуальный прибор единственной реальной возможностью для решения технической или научной задачи с минимальными затратами.
В статье обсуждались лишь самые распространенные экспериментальные возможности (функции) виртуальных приборов на основе ПК. Фундаментальность предлагаемого способа решения проблемы радиотехнических измерений в промышленных и экспериментальных применениях с использованием ПК и плат, предлагаемых Центром АЦП, как виртуальных приборов, обеспечит выполнение стоящей перед Вами задачи с минимальными затратами и максимальными комфортом и точностью.
