česky english Vítejte, dnes je neděle 05. duben 2020

NI myDAQ – mladší brat NI ELVIS

DPS 2/2014 | Měření - články
Autor: Ing. Ladislav Vavrek

Firma National Instruments uviedla pred časom nový produkt NI myDAQ, ktorý predstavuje výrazný krok v dostupnosti prototypového laboratória širokému spektru používateľov vďaka veľmi priaznivej cene a dobrým vlastnostiam. Kým prototypové laboratórium NI ELVIS sa predáva za cca 3 000 eur, NI myDAQ za cca 300 eur. Tým sa stáva zaujímavým aj pre študentov stredných a vysokých škôl, ktorí jeho kúpou získajú domáce laboratórium spolupracujúce s programami NI MultiSIM a NI LabVIEW. Viac informácií je v článku Prototypové laboratórium ELVIS, ktorý som uverejnil v časopise DPS elektronika od A do Z číslo 3/2012, strana 56–59.

Obr. 1 Pohľad na NI myDAQ

Obr. 1 Pohľad na NI myDAQ

Na obr. 1 je pohľad na NI myDAQ. Pri kúpe NI myDAQ dostanete NI myDAQ, šnúru spájajúcu NI myDAQ s počítačom pomocou USB konektora, meracie hroty, zásuvnú svorkovnicu, audiokábel, univerzálny skrutkovač a inštalačné DVD, na ktorom je okrem programu pre NI myDAQ – NI ELVISmx 4.4 Driver aj program NI LabVIEW 2012 a NI MultiSIM 12.0. Celá zostava je na obr. 2 (okrem DVD).

Obr. 2 Úplná zostava NI my DAQ

Obr. 2 Úplná zostava NI my DAQ

Opis vlastností NI myDAQ

NI myDAQ má niekoľko obmedzení vzhľadom na NI ELVIS. Prvým je zmenšený počet virtuálnych prístrojov z 12 na 8. Chýbajú: analyzátor impedancií – Imped, dvojitý regulovateľný napájací zdroj – VPS, dvojdrôtový snímač voltampérových charakteristík – 2 Wire a trojvodičový snímač voltampérových charakteristík – 3 Wire.

Všetky ostatné meracie prístroje sú k dispozícii. Ide o digitálny multimeter – DMM, dvojkanálový osciloskop – Scope, generátor funkcií – FGEN, analyzátor amplitúdových a fázových frekvenčných charakteristík – Bode, dynamický analyzátor signálov – DSA, generátor ľubovoľných priebehov – ARB, prijímač digitálneho signálu – Dig In a vysielač digitálneho signálu – Dig Out. Na kratšej hrane dole sú vyvedené svorky na meranie U, I a R, testovanie diód a na testovanie prerušenosti obvodov. Na dlhšej strane vpravo sú vyvedené na svorkovnicu napájacie napätia ± 15 V a analógová zem – AGND, analógové výstupy – AO 0 a AO 1, analógové vstupy AI 0 +, AI 0 −, AI 1 + a AI 1 −, digitálne vstupy alebo výstupy DIO (0–7), digitálna zem – DGND a zdroj + 5 V. Audio vstup – AUDIO IN a audio výstup – AUDIO OUT sú vyvedené pomocou audio konektorov. Opis jednotlivých prístrojov:

Digital Multimeter (DMM)

Na rozdiel od prototypového laboratória ELVIS nemeria L a C. Meria jednosmerné napätia v rozsahoch 60 V, 20 V, 2 V a 200 mV, striedavé napätia v rozsahoch 20 V, 2 V, 200 mV vo frekvenčnom rozsahu 40 Hz až 400 Hz s presnosťou približne 1,5 % a v rozsahu 400 Hz až 2 kHz cca 5 %, jednosmerný prúd a striedavý prúd v rozsahoch 1 A, 200 mA, 20 mA (frekvenčný rozsah a presnosť merania striedavého prúdu sú približne rovnaké ako pri meraní striedavého napätia), odpory v rozsahoch 20 MΩ, 2 MΩ, 200 kΩ, 20 kΩ, 2 kΩ a 200 Ω. Diódy sa testujú pri napätí 2 V. Multimeter má aj akustickú skúšačku prerušenia obvodov.

Osciloscope (Scope)

Osciloskop je dvojkanálový a ako zdroj signálu môže používať kanál AI 0 a AI 1, audiovstup pravý a ľavý. Citlivosť vertikálneho zosilňovača je odstupňovaná v rozsahoch 5 V/Div, 2 V/Div, 1 V/Div, 500 mV/Div, 200 mV/Div, 100 mV/Div, 50 mv/Div, 20 mV/div a 10 mV/Div. Pre audiovstup má osciloskop všetky rozsahy okrem rozsahu 5 V/Div. Rýchlosť vzorkovania pre vstup AI a AudioInput je 200 kS/s. Rýchlosť časovej základne je pre vstup AI a Audio- Input v rozsahu 200 ms/Div až 5μs/Div. Osciloskop má niekoľko režimov spúšťania. Na obr. 3 je pohľad na panel osciloskopu.

Obr. 3 Pohľad na panel osciloskopu a digitálneho vysielača (vpravo)

Obr. 3 Pohľad na panel osciloskopu a digitálneho vysielača (vpravo)

Function Generator (FGEN)

Generuje sínusový, pravouhlý a trojuholníkový priebeh v rozsahu 0,2 Hz až 20 kHz. Frekvencia sa dá nastaviť plynulo alebo nastavením zápisom v okienku pod ladiacim gombíkom. Amplitúda sa dá nastaviť od 0 V do 10 V a jednosmerná zložka od 0 V do 5 V. Priebehy sa dajú rozmietať v nastaviteľnom rozsahu s nastaviteľným krokom a intervalom kroku.

Bode Analyzer

Slúži na súčasné zobrazenie aplitúdovej a fázovej frekvenčnej charakteristiky aktívnych aj pasívnych dvojbrán vo frekvenčnom rozsahu 1 Hz až 20 kHz. Začiatok a koniec rozmietania sa dá nastaviť, takisto aj počet bodov na dekádu. Dajú sa voliť rôzne stupnice zobrazenia frekvencie. Pomocou kurzorov môžeme odčítať veľkosť napäťového prenosu v (dB) a fázový posuv v (°) pri zvolenej frekvencii.

Dynamic Signal Analyzer (DSA)

Ide o analyzátor spektra, merač harmonického skreslenia THD a SINAD (pojem SINAD je vysvetlený v článku, ktorý je uvedený v úvode). Frekvenčný rozsah je 0 Hz až 40 kHz s možnosťou nastavenia šírky pásma a rozlíšenia frekvencie. Vstup AI má dva napäťové rozsahy ± 10 V a ± 2 V a audiovstup má rozsah ± 2 V. Displej v hornej časti zobrazuje spektrum analyzovaného signálu a v dolnej časti priebeh signálu.

Arbitrary Waveform Generator (ARB)

ARB je generátor ľubovoľných priebehov, ktorý umožňuje generovať rôzne priebehy implicitne nastavené v knižnici priebehov, kde sa dajú nastaviť rôzne parametre v závislosti od toho, o aký priebeh ide. Druhou možnosťou je matematicky definovať požadovaný priebeh. Na obr. 5 je editačné okno ARB.

Obr. 5 Editačné okno ARB

Obr. 5 Editačné okno ARB

Digital Reader

Principiálne je to 8kanálový prijímač digitálnych signálov, ktorých stav sa zobrazuje pomocou indikátorov podobných LED. Dajú sa voliť kanály 0–3, 4–7 a 0–7.

Digital Writer

Tento prístroj je 8-kanálový vysielač digitálnych signálov. Stav kanálov 0–3, 4–7 a 0–7 sa dá nastaviť ručne pomocou prepínačov alebo sa automaticky opakuje nastavená postupnosť stavov. Indikácia stavov je urobená podobne ako pri DigitalReader. Na obr. 3 vpravo je pohľad na panel prístroja.

Záver

NI myDAQ je veľkým prínosom v laboratóriách slaboprúdových meraní a v odborných učebniach elektroniky hlavne tým, že je cenovo dostupný a umožňuje, aby každý študent v skupine mal 8 meracích prístrojov, ktoré môže samostatne používať. Druhým, ešte väčším prínosom je skutočnosť, že spojením NI myDAQ a NI LabVIEW dostávajú študenti do rúk výkonný nástroj na riadenie rôznych procesov vo všetkých odvetviach priemyslu. Z toho vyplýva univerzálnosť spojenia NI myDAQ s NI LabVIEW v mnohých predmetoch, ktoré sa vyučujú na stredných odborných školách, ktoré sú zamerané na elektrotechniku.

Obr. 4 Pohľad na NI myDAQ s prídavnou doskou

Obr. 4 Pohľad na NI myDAQ s prídavnou doskou

K NI myDAQ sa dajú kúpiť rôzne zásuvné moduly, ktoré obsahujú len kontaktné polia (na obr. 4 je to 5 malých a jedno veľké kontaktné pole vpravo) alebo kontaktné polia spojené s rôznymi obvodmi pre audiotechniku, výkonovú elektroniku a pod. Veľkou nevýhodou je cena zásuvných modulov, ktorá veľmi často výrazne prekračuje cenu samostatného NI myDAQ. Iste sa nájde veľa šikovných učiteľov odborných predmetov, ktorí si urobia zásuvný modul, ktorého cena je desatinou (aj menej) ceny kúpeného modulu. Firma Texas Instruments dodáva k NI myDAQ celú súpravu rôznych integrovaných obvodov, ktoré obsiahnu veľmi široké spektrum aplikácií.

 

Partneři

eipc
epci
imaps
papouch
ep
mikrozone
mcu
projectik