Střední odborné učiliště Domažlice, škola Stod, Plzeňská 322, Stod

Transkript

1 Střední odborné učiliště Domažlice, škola Stod, Plzeňská 322, Stod Registrační číslo projektu : Číslo DUM : CZ.1.07./1.5.00/ VY_32_INOVACE_04.03 Tématická oblast : Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Téma : Autor : Využití periferií mobilních informačních technologií v oblasti měření základních elektrických veličin. Jiří Suchý Datum vytvoření : 04/2013 Anotace : Vzdělávací materiály vychází z potřeby inovovat školní vzdělávací program učebního oboru Mechanik informačních a bezpečnostních systémů a flexibilně implementuje současné trendy a vývoj mobilních informačních technologií Metodický pokyn: Materiál používá učitel při výkladu pro větší názornost a atraktivnost výuky a zároveň jej mohou využívat žáci pro domácí přípravu na výuku.

2 Měření a řízení pomocí PC Již na počátku 90. let dvacátého století se objevily pokusy využít osobní počítač pro měření a ovládání fyzikálních procesů. Výhoda takového uspořádání je zřejmá. V počítači se s daty pracuje pohodlně, lze je snadno ukládat, vykonávat s nimi vědeckotechnické výpočty a zobrazovat je. Během doby se ustálily dva odlišné přístupy k propojení počítače s přístroji měřícími nebo ovládajícími nějaký fyzikální proces. Jedno mají společné. Obvykle se mezi počítačem a procesem přenášejí elektrické signály. - První způsob spočívá ve využití volného vnitřního slotu počítače, který se vybaví zásuvnou kartou umožňující měření a vysílání elektrických signálů. Nejlevnějším a pro školní účely v mnoha případech postačujícím příkladem je zvuková karta. - Druhý způsob se zakládá na použití samostatného měřicího nebo řídicího přístroje, který se připojí ke standardnímu vnějšímu portu počítače. Velmi často jsou to sériové porty, USB, nebo síťové připojení LAN. Obě varianty mají své výhody a nevýhody a uživatel se rozhodne podle konkrétní situace. V případě notebooků s velmi omezenými možnostmi připojení karet do vnitřních slotů a také vzhledem k možnostem připojení na internet se nabízí použití HW zařízení vně počítače. Taková jednotka především neomezí mobilitu počítače a není nutné do počítače jakkoliv zasahovat. Počítač se jednoduše přinese k modelu nebo zařízení, kde probíhá proces, který se má měřit nebo regulovat, standardním komunikačním kabelem se propojí s měřicím přístrojem nebo akčním členem, a je připraven k akci. Na straně počítače je možné použít vlastní programové vybavením, nebo zavedený program. Pro oblast měření, regulace, vědeckotechnických výpočtů a vizualizací jsou to zejména programy LabView, Multisim a Matlab. Zvuková karta Zvuková karta dnes patří ke standardnímu vybavení počítače PC. Lze ji používat nejen pro výstup hudby a řeči, nýbrž také pro měřící účely. vždyť na zvukové kartě máme k dispozici kvalitní A/D a D/A převodníky s rozlišením 8 nebo 16 bitů. Karta je

3 vybavena konektory pro několik vstupů a výstupů: - Mikrofonní vstup (nono, stereo) - Vstup LINE ( stereo) - Výstup LINE ( stereo) - Výstup na reproduktory (stereo) Zvukové karty jsou v operačních systémech Windows implicitně vybaveny programy nazývanými Mixer, určenými pro ovládání záznamu a reprodukce. Podporovány jsou 8bitové a 16bitové formáty PCM. K dispozici ovladače je knihovna DLL která umožňuje využití karty jako měřícího přístroje.

4 Ovládání a zobrazení Softwarových nástrojů, které dovedou zobrazit a eventuelně i analyticky zpracovat signál přivedený na analogový vstup zvukové karty existuje celá řada, ze které se jako nejkomfortnější a uživatelsky nejpříjemnější jeví program Visual Analyser Program Visual Analyser Sdružené ovládací okno- osciloskop, spektrální analyzátor, voltmetr, čítač, měřič fáze Nástroj patří mezi mnohé programy, které s pomocí zvukové karty mění PC v měřící přístroj. Tento původem italský program lze použít jako dvoukanálový osciloskop, spektrální analyzátor, signální generátor a měřič frekvence.

5 Signální generátor Pracuje spolehlivě a umožňuje analýzu nasnímaných dat. Od jiných programů se liší možností plné konverze D/A signálu pro osciloskop, což se projeví věrným zobrazením vyšších kmitočtů zvukového spektra (nad 5 khz). Jako jiná takováto zařízení pracuje jen se signály zpracovatelnými zvukovou kartou počítače, to znamená v rozsahu 20 Hz až 20 khz s rozkmitem do 1 V.

6 Visual Analyser NE si podržel vynikající vlastnosti předchozích verzí,byly doplněny možnosti použití filtrů, Nastavení filtru nastavení snímání zachycených časových i frekvenčních průběhů, přidání kompenzace frekvence a vizualizace harmonických generátoru funkcí a kontroly existence nové verze programu na internetu. Stále se jedná o jeden z nejlepších osciloskopů pracujících na PC s pomocí zvukové karty. Nezměnila se ani distribuce češtiny, kde je po rozbalení archivu plně funkční i samotný český překlad bez nutnosti předchozí instalace originálu.

7 Zdroj : - BURKHARD, K.: Měření, řízení a regulace pomocí PC. - Vývoj hardwaru a softwaru pro praxi. BEN technická literatura, Praha, software_bw - Petr Klán, článek Obrázky: Archiv názornin autora