Вход

Метрология - реферат на тему: "Программы для обработки данных в измерительных системах"

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Реферат*
Код 300670
Дата создания 04 января 2014
Страниц 22
Мы сможем обработать ваш заказ 23 мая в 12:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
650руб.
КУПИТЬ

Описание

Реферат на тему:«Программы для обработки данных в измерительных системах»
по дисциплине: Метрология
...

Содержание

1. Программы для обработки данных
в измерительных системах.
1.1. DASYLab
1.2. DIAdem
1.3. GeniDAQ
2. Разработка функционально полной системы.
2.1. Структура ZETLab-Studio

Введение

Введение
Буквально за последние 5 лет на западе произошла революция в созданиии разработке измерительных средств. Это в первую очередь связано с активнымразвитием компьютерных технологий применительно к технологиям измерений.
Основными достижениями революции в измерительных технологиях стали:
- ТакназываемыеDAQ - boards (DataAcquisitionBoards - Платысборданных) - измерительные модули, встраиваемые непосредственно в компьютер(ПК).
- Специализированные измерительные интегрированные программные оболочки для сбора, обработки и визуального представления измерительнойинформации(например - LabVIEW).
Под Виртуальными Измерительными Системами понимается средствоизмерений, построенные на базе персональных компьютеров (ПК), встраиваемыхв компьютер многофункциональных и многоканальных АЦ - плат, внешнихпрограммно-управляемых модулей предварительной обработки сигналов иприборов и специализированных измерительных интегрированных программныхоболочек для сбора, обработки и визуального представления измерительнойинформации.
В отличие оттрадиционных средств, их функции, пользовательскийинтерфейс, алгоритмы сбора и обработки информации определяютсяпользователем а не производителем. Эти средства называются Виртуальными по2м основным причинам:
С помощью одного и того же аппаратного и программного обеспечения можносконструировать систему, выполняющую совершенно различные функции и имеющуюразличный пользовательский интерфейс.
Управление такими системами, как правило, осуществляется через графическийпользовательский интерфейс (GraphicsUserInterface - GUI) при помощитехнологии Drag-and-Drop(“Перенёси положил”) с использованиемманипулирования мышью через виртуальные элементы управления, расположенныена виртуальных приборных панелях.
Такие системы компонуются с помощью Графического Программирования.

Фрагмент работы для ознакомления

Его возможности действительно велики и удобны в процессе настройки под конкретную задачу. Также имеется много конфигурационных полезных мелочей.Система обладает весьма обширными средствами взаимодействия с периферийным оборудованием. В части стандартного интерфейса к внешним устройствам предусмотрены RS232 и GPIB. Пакет может работать с очень большой номенклатурой аппаратуры сбора данных для PC по интерфейсам ISA, PCI, PCMCIA, USB и через параллельный порт от практически всех заметных производителей такой техники. Также имеется поддержка некоторых систем промышленных контроллеров процессов, в том числе с интерфейсом типа CAN. Непосредственная работа с портами ввода/вывода PC не предусмотрена.Большую практическую ценность представляет собой возможность использования звуковой платы для ввода/вывода аналоговых сигналов переменного тока (с некоторыми ограничениями по частоте дискретизации) и параллельного порта PC для цифрового ввода/вывода. Эту функцию выполняет имеющийся в системе специальный драйвер, обеспечивающий работу в реальном времени. Данное свойство DASYLab позволяет получать крайне дешевые с точки зрения аппаратных затрат решения для значительного круга задач измерений и испытаний и может найти свое применение в радиолюбительской практике.Научиться работать с программой можно очень быстро. Справка хорошо систематизирована, достаточно подробна и привязана к выполняемым действиям. Никаких проблем с использованием кириллицы замечено не было. Это и другие отмеченные свойства пакета делают его весьма привлекательным для отечественного потребителя.DIAdemЭтот продукт германской фирмы не относится к хорошо известным. Степень его популярности оценить трудно. В обзорах предпочтений потребителей ПОдля сбора и обработки данных выделение DIAdem отдельной строкой ни разу не встречалось, и, надо думать, его включали в группу «Прочие», на долю которой приходится несколько процентов.Одной из причин, не способствующих популярности этого пакета, может быть его значительная сложность. Он все-таки больше ориентирован на профессионалов в области измерений и обработки данных, хотя фирма и утверждает, что начинающие смогут быстро его освоить. Можно предположить, что именно заметная оригинальность архитектуры DIAdem и серьезность использованных решений привлекли к нему упомянутое в начале внимание NationalInstruments.Ниже рассматривается версия 7.02 пакета, которая вышла в конце 2000 г. и предназначена для работы под Windows 95/98 и Windows NT/2000.DIAdem позволяет создавать системы, работающие на основе обоих принципов обработки данных, которые используются в графических пакетах. Первый принцип, базирующийся на привязке получения отсчета данных к частоте дискретизации (задается от таймера PC или вырабатывается примененной аппаратурой) и уже упомянутый в этой части статьи, называется в DIAdem одиночной обработкой (Singlevalueprocessing). При втором подходе (LabVIEW и многие другие) данные по завершению их обработки в элементе системы передаются следующему в темпе выполнения конкретных вычислений. В DIAdem это именуется пакетной обработкой (Packetprocessing). Для обоих этих способов предусмотрены соответствующие и различные библиотечные функциональные узлы и свой способ их соединений в схеме, но и также есть два блока для обмена данными между частями системы, которые выполнены по разным принципам обработки данных. Таким образом, в DIAdem в рамках одного проекта допускается одновременное использование различных способов работы с данными.Для пользователя пакет состоит из трех основных частей (в направлении сверху вниз): программный прибор (device), далее — модуль и потом — функциональный блок. Прибор представляет собой фактически отдельную программу со своим меню и набором модулей. В модули входят сгруппированные по назначению библиотечные функциональные блоки, которые в случае ввода их в схему отображаются на ней своей отдельной иконкой. Выбор прибора, модуля или блока производится из меню в левой части среды разработки (рис. 3). Рис. 3. Рабочая среда в DIAdem версии 7.02Имеютсятакиеприборы: DATA, VIEW, CALC, GRAPH, DAC (Data Acquisition), VISUAL и AUTO (sequences).В DAC вводится схема (рис. 3), VISUAL имеет назначение в смысле передней панели и AUTO предназначен для организации порядка проведения измерений и испытаний. Остальные приборы могут обмениваться данными с DAC и используются для различного рода вычислений и манипуляций с данными (электронные таблицы и т. п.), их отображения во всевозможных стилях и форматах, презентаций и далее в этом роде. Возможности и назначение первых четырех приборов сходны с математическими и графическими пакетами, которые применяют для пост-обработки результатов измерений.Набор библиотечных функциональных блоков в DIAdem слишком велик, чтобы попытаться его как-то описать в данном обзоре. Будет легче сказать, что они предусмотрены практически на все случаи жизни.DIAdem поддерживает стандартные интерфейсы ко внешним устройствам типа GPIB, RS-232 и CAN. В него включены драйверы для значительного количества плат сбора данных и промышленных контроллеров процессов. В прямом виде работа с портами ввода/вывода PC не предусмотрена.Как и в DASYLab, имеется возможность использования звуковой платы (только в режиме пакетной обработки) для ввода/вывода аналоговых сигналов с уже сделанными в 2.7 комментариями. В приборе DATA можно работать с WAV-файлами.DIAdem является открытой системой в том смысле, что потребитель сам может создать собственный DLL-файл и включить его в систему для расширения ее функций. DLL пишется на Pascal/ Delphi/ C/ C++, и фирма дает пример таких действий.К стандартной системе есть отдельно поставляемые расширения для работы с базами данных, изображениями и графикой.К программе безусловно нужно привыкнуть. Она работает не без погрешностей, но они, а также некоторые неудобства не слишком досаждают. Их можно простить столь массивному пакету. Использование кириллицы трудностей не вызывает.Сделанный обзор DIAdem получился более чем кратким. Для более подробного ознакомления с ним с сайта фирмы можно списать демо-версию. На этот продукт стоит обратить внимание при решении серьезных или глобальных проблем при организации комплексных измерений и испытаний, например, на транспорте, в автомобильной промышленности.GeniDAQРазработчик этого продукта - тайваньская фирма Advantech (www.advantech.com.tw), хорошо известная широким спектром своей аппаратуры измерительного, испытательного и вычислительного назначений. В 2000 г. наконец вышла 32-разрядная версия 4 пакета под новым названием GeniDAQ, которая предназначена для Windows 95/98, Windows NT и Windows CE. Далее рассматривается его выпуск 4.11.В среде разработки GeniDAQBuilder в режиме TaskDesigner проектируется схема, а в окне DisplayDesigner создается передняя панель (рис. 4), подобно другим пакетам этого рода. В части графического интерфейса пользователю предоставляется стандартный комплект органов управления и индикации, но с ограниченными возможностями (так, например, для графического дисплея нет функции автоматического выбора диапазона). В меню конфигурации элементов передней панели устанавливаются связи для приема/передачи данных между ними и соответствующими выходами/входами введенных блоков в схеме. При выполнении надписей на кириллице проблем замечено не было.Рис. 4. Передняя панель в GeniDAQ версии 4.11Набор библиотечных блоков для составления схем невелик, и в основном они предназначены для выполнения интерфейсных функций. Практически вся обрабатывающая часть проекта должна размещаться внутри одного или нескольких блоков, которые называются BASIC Script. В этих блоках текстом в специальном окне вводится программа на языке VisualBasic с расширением для поддержки специфических свойств данной системы. Набор собственных блоков для обработки данных минимален, и, таким образом, возможности системы в этом плане определяются свойствами хорошо известного продукта Microsoft. В части составления и отладки текстовых программ в GeniDAQ представляется значительно меньше удобств, чем имеется в родной среде VisualBasic.Интенсивное использование текстового программирования в GeniDAQ является как его достоинством (универсальность, гибкость), так и недостатком (требуется знание языка). Об этом, впрочем, подробно шла речь в предыдущих разделах статьи. Также, вообще говоря, GeniDAQ не совсем корректно относить к пакетам графического программирования. Так, например, всю схему многих проектов можно построить буквально из двух-трех блоков типа: (Входной блок) BASIC Script ® (Выходной блок).Для запуска проекта на исполнение вне среды разработки в пакете имеется специальная программа GeniDAQRuntime, которая, к сожалению, так же, как и среда разработки, требует подсоединения аппаратного ключа защиты (Dongle) к параллельному порту PC. Это может затруднить взаимодействие с конечными потребителями разрабатываемого прикладного ПО.В части интерфейса к аппаратуре поддерживается вся соответствующая продукция Advantech и стандартный RS-232. Есть возможность работы в сети (TCP/IP).Отдельно, без техники Advantech, в использовании GeniDAQ практического смысла не видно. Но системы на его основе в виде аппаратно-программного комплекса целиком от одного производителя можно принять в рассмотрение при поиске недорогих решений и с учетом сделанных выше замечаний. Основной же областью применений GeniDAQ представляются задачи прямых измерений и основанные на них системы испытаний и контроля.Разработка функционально полной системыКак правило, программные пакеты решают только один аспект поставленной задачи. Пакет ZETLab предоставляет все необходимые средства, объединённые единой методологией, — виртуальные приборы общего назначения: осциллографы, самописцы, вольтметры, частотомеры, узкополосные и долеоктавные анализаторы, корреляторы, регистраторы, генераторы различных сигналов, фильтры верхних и нижних частот, устройства цифрового ввода и вывода. Кроме того, предоставляются специализированные приборы: измерители нелинейных искажений, амплитудных, фазовых и частотных характеристик, генераторы с обратной связью, программы для модального и порядкового анализа. На основе готовых приборов можно собрать испытательный или измерительный стенд, систему управления производственным циклом или систему мониторинга. Нажатием на одну кнопку можно сохранить выполненный проект и запускать его по мере необходимости.Все виртуальные приборы-программы работают как в реальном времени, так и в режиме обработки оцифрованных в виде файлов сигналов. Средства регистрации и воспроизведения сигналов позволяют записывать сигнал и обрабатывать его с применением различных алгоритмов. Это существенно минимизирует время разработки и отладки законченной системы. Пакет ZETLab позволяет в одном персональном компьютере одновременно использовать несколько различных устройств ввода/вывода. Так, для медленно меняющихся сигналов можно использовать многоканальные АЦП, а для быстро меняющихся — высокопроизводительные АЦП. Связав в локальную сеть несколько компьютеров, можно работать с одним измерительным трактом на нескольких компьютерах в реальном масштабе времени. Это особенно полезно при проведении учебного процесса. Также это широко используется в системах непрерывного контроля и мониторинга, когда один компьютер используется для непрерывной записи сигналов и выдачи предупреждений, а другой — для проведения диагностики контролируемых узлов. Все виртуальные приборы имеют возможность записывать результаты в файлы для последующей обработки и анализа результатов. В пакете ZETLab предусмотрено всё для создания отчётов в MicrosoftExcel и Word с минимальными затратами времени и сил.

Список литературы

Список литературы:
1. Н.А. Виноградова, Я.И. Листратов, Е.В. Свиридов. «Разработка прикладного программного обеспечения в среде LabVIEW». Учебное пособие – М.: Издательство МЭИ, 2005.
2. Хазанов Б. И. Интерфейсы измерительных систем. - М.: Энергия, 1979.
3. Алиев Т. М., Тер-Хачатуров А.А. Измерительная техника: Учебное пособие для техн. вузов. - М.: Высш. шк.,1991
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
© Рефератбанк, 2002 - 2022