MeaSoft v1.0 Návod k použití OPROX, a.s. Břenkova 3 613 00, Brno Tel.: +420 545 215 449 Fax: +420 545 215 407 Leden 2005
Obsah: 1. POPIS PROGRAMU...3 2. INSTALACE OVLADAČŮ MĚŘICÍ KARTY...3 2.1 INSTALACE OVLADAČŮ NI-DAQ...3 2.2 ODINSTALOVÁNÍ OVLADAČŮ NI-DAQ...4 3. KONFIGURACE MĚŘICÍ KARTY - MAX...4 4. NÁVOD K POUŽITÍ...7 4.1 HLAVNÍ PANEL...7 4.1.1 Kontrolní prvky a indikátory hlavního panelu...7 4.2 NASTAVENÍ MĚŘICÍ KARTY...9 4.2.1 Kontrolní prvky okna nastavení měřicí karty...9 4.3 DATABÁZE SNÍMAČŮ...10 4.3.1 Kontrolní prvky a indikátory okna databáze snímačů...11 4.3.2 Přidání nového snímače do databáze...12 4.3.2.1 Kontrolní prvky a indikátory okna Přidat snímač...12 4.3.3 Kalibrace snímače...13 4.3.3.1 Kontrolní prvky a indikátory okna kalibrace snímače...14 4.3.4 Okno Upravit snímač...14 4.3.4.1 Kontrolní prvky a indikátory okna úpravy snímače...15 4.4 NASTAVENÍ MĚŘENÍ...15 4.4.1 Kontrolní prvky a indikátory okna nastavení měření...16 4.5 ZOBRAZENÍ DAT...19 4.5.1 Kontrolní prvky a indikátory okna zobrazení dat...19 2
1. Popis programu Program MeaSoft v1.0 slouží k měření a záznamu dat ze snímačů mechanických a elektrických veličin, které jsou patřičným způsobem připojeny k analogovým vstupům měřicích karet řady E z produkce společnosti National Instruments. Program umožňuje editovat databázi připojovaných snímačů, nastavit připojenou měřicí kartu, nastavit měření jako jednorázové či vícenásobné (číslování jednotlivě ukládaných souborů naměřených dat), přičemž naměřená data jsou ukládána ve formátu ASCII a jsou takto připravena pro další zpracování např. v některém z tabulkových procesorů. 2. Instalace ovladačů měřicí karty 2.1 Instalace ovladačů NI-DAQ Pro správnou funkci měřicí karty z produkce společnosti National Instruments je nutno nainstalovat pro ni ovladače NI-DAQ. Pro úspěšnou instalaci pod Windows na bázi NT (NT/2000/XP) je nutno být přihlášen jako administrátor. 1. Vložte instalační CD NI-DAQ 7.2 #1/2 do CD-ROM mechaniky vašeho počítače, 2. V adresáři NI-DAQ spusťte soubor autorun.exe, 3. Klikněte na Install NI-DAQ / NI SWITCH, 4. Klikněte na Next, 5. Vyberte adresář k instalaci ovladačů NI-DAQ (doporučuje se ponechat nabídnutý adresář) a klikněte na Next, 6. U všech komponent k instalaci klikněte na obrázek disku a vyberte položku Do not install this feature, 7. Rozbalte komponentu Traditional NI-DAQ 7.2 kliknutím na znamínko +, klikněte na komponentu LabVIEW 7.0 Support a vyberte položku Install this feature to a local drive, 8. Klikněte na Next, 9. Označte položku I accept the licence Agreement(s), 10. Klikněte na Next, 11. Označte položku I accept the licence Agreement(s), 3
12. Klikněte na Next, 13. Klikněte na Next, 14. Klikněte na Finish, 15. Pro úspěšné dokončení instalace ovladačů NI-DAQ je potřeba restartovat počítač, to provedete kliknutím na tlačítko Restart. 2.2 Odinstalování ovladačů NI-DAQ Otevřete Ovládací panely. V nich otevřete položku Přidat nebo odebrat programy. V seznamu nainstalovaných aplikací klikněte na National Instruments Software a klikněte na tlačítko Odebrat. Pomocí levého tlačítka myši a klávesy Ctrl vyberte všechny položky v levé části okna a klikněte na tlačítko Uninstall. Po odinstalování ovladačů budete vyzváni k restartu počítače. Potvrzením této výzvy a restartu počítače je odinstalování ovladačů NI-DAQ dokončeno. 3. Konfigurace měřicí karty - MAX Před započetím používání tohoto programu je nutno nakonfigurovat měřicí kartu pomocí programu MAX (Measurement & Automation Explorer). Tento program je nainstalován spolu s ovladači NI-DAQ. Program spustíte poklepáním na ikonu Measurement & Automation, která se vytvoří na ploše během instalace ovladačů NI-DAQ. Tento program je nutno spustit pokaždé, kdy se operátor rozhodne změnit identifikační číslo měřicí karty, polaritu / rozsah analogových vstupů (prakticky podle toho, zda se bude měřit symetrické či nesymetrické napětí) a typ zapojení analogových vstupů (Differential, Referenced Single Ended, Nonreferenced Single Ended). 4
Obr. 1 Program MAX po spuštění Kliknutím na název připojené měřicí karty ve stromové struktuře My System fi Devices and Interfaces fi Traditional NI-DAQ Devices se v prostřední části okna nahoře zpřístupní možnost nastavit vlastnosti analogových vstupů měřicí karty kliknutím na ikonu Propetries... V nově otevřeném okně lze měnit následující vlastnosti: složka System slouží k nastavení identifikačního čísla měřicí karty (Device Number), které musí korespondovat s identifikátorem Zařízení při procesu nastavení měřicí karty (viz obr. 2), Obr. 2 Properties, složka System 5
složka AI v této složce se musí nastavit polarita / rozsah (prakticky zda se bude měřit symetrické či nesymetrické napětí) a typ zapojení analogových vstupů (Differential, Referenced Single Ended, Nonreferenced Single Ended) Obr. 3 Properties, složka AI Správné nastavení měřicí karty pomocí programu MAX lze zkontrolovat pomocí testovacího panelu (ikona Test Panels..., obr. 4). Obr. 4 Testovací panel programu MAX 6
4. Návod k použití 4.1 Hlavní panel Obr. 5 Hlavní panel Po spuštění programu se objeví okno hlavního panelu, který umožňuje následující: v indikátorech Kanál 1 až Kanál 16 se zobrazují aktuálně měřené veličiny, nulování kanálů, a to jak jednotlivě, tak i všechny najednou, spouštět a zastavovat právě probíhající měření, měnit počet desetinných míst indikátorů, nastavovat připojenou měřicí kartu, spouštět a následně editovat databázi snímačů, nastavit vlastní měření, monitorovat i kanály, které nejsou nastaveny pro vlastní měření. 4.1.1 Kontrolní prvky a indikátory hlavního panelu Na hlavním panelu se nachází následující kontrolní prvky a indikátory: 7
indikátory Kanál 1 až Kanál 16 v těchto indikátorech se zobrazují aktuální hodnoty analogových vstupů, přičemž pod označením Kanál 1 až Kanál 16 se zobrazuje název snímače, který byl daném kanálu přiřazen. tlačítka Nulovat po stisku tohoto tlačítka se vynuluje hodnota pouze daného kanálu. tlačítko Nulovat vše po stisku tohoto tlačítka se vynuluje hodnota všech kanálů. tlačítko Start [Home] po stisku tohoto tlačítka se započne aktuálně nastavené měření. Tomuto tlačítku je přiřazena horká klávesa Home, takže pokud dojde k výpadku monitoru, lze měření započít i z klávesnice počítače. tlačítko Stop [End] po stisku tohoto tlačítka se ukončí probíhající měření. Tomuto tlačítku je přiřazena horká klávesa End, takže pokud dojde k výpadku monitoru, lze právě probíhající měření ukončit i z klávesnice počítače. Dále po stisku tohoto tlačítka dojde k uložení naměřených dat. indikátor Číslo měření toto číslo označuje pořadové číslo měření, pokud bylo měření nastaveno s automatickým číslováním, viz kapitola Nastavení měření. indikační LED Měření vypnuto / zapnuto tato LED indikuje, zda program běží v režimu měření či pouze v monitorování hodnot snímačů. Tato LED se rozsvítí, pokud bylo stisknuto tlačítko Start a zhasne, pokud bylo stisknuto tlačítko Stop nebo bylo měření automaticky ukončeno dosažením zadaného počtu vzorků. indikátor Doba měření zobrazuje se uplynulý čas od startu měření ve formátu HH:MM:SS. Počet desetinných míst touto hodnotou se mění počet desetinných míst indikátorů Kanál 1 až Kanál 16. S tímto počtem desetinných míst budou data ukládána do souboru naměřených dat. tlačítko Nastavení měř. karty tímto tlačítkem se spustí podprogram pro nastavení připojené měřicí karty, viz kapitola Nastavení měřicí karty. tlačítko Databáze snímačů tímto tlačítkem se spustí podprogram pro editaci databáze snímačů, viz kapitola Databáze snímačů. tlačítko Nastavení měření tímto tlačítkem se spustí podprogram pro nastavení vlastního měření, viz kapitola Nastavení měření. 8
tlačítko Zobrazit data tímto tlačítkem se spustí podprogram pro zobrazování obsahu uložených souborů naměřených dat. tlačítko Monitor vypnut / zapnut po nastavení měření jsou na hlavním panelu zobrazovány pouze hodnoty těch snímačů, které jsou přiřazený určeným kanálům. Kliknutím na tlačítko Monitor vypnut se zobrazí i hodnoty analogových vstupů ostatních kanálů. Název tlačítka se přitom změní na Monitor zapnut a k návratu ze stavu monitorování všech kanálů je nutno toto tlačítko opět stisknout. Pozn.: Toto tlačítko lze použít pouze pokud neprobíhá měření! tlačítko Konec programu tímto tlačítkem ukončíte program. 4.2 Nastavení měřicí karty Obr. 6 Panel Nastavení měřicí karty V tomto panelu se nachází kontrolní prvky určené ke konfiguraci měřicí karty pro korektní využití jejích analogových vstupů. 4.2.1 Kontrolní prvky okna nastavení měřicí karty Zařízení touto číselnou hodnotou se identifikuje měřicí karta pro její využití pomocí ovladačů NI-DAQ. Tato hodnota musí být totožná s hodnotou nastavenou pomocí programu MAX (viz kapitola Konfigurace měřicí karty - MAX). Měřicí rozsah kliknutím na tuto položku se rozbalí roleta se seznamem všech dostupných měřicích rozsahů použitelných pro připojenou měřicí kartu. Dostupné jsou rozsahy jak pro měření symetrického, tak i nesymetrického napětí. 9
Typ signálu kliknutím na tuto položku se rozbalí roleta se seznamem typů signálu připojitelných k analogovým vstupům. Lze vybrat buďto: DC (připojení signálu stejnosměrného napětí) nebo AC (připojení signálu střídavé napětí). Zapojení analog. vstupů kliknutím na tuto položku se rozbalí roleta se seznamem možných zapojení analogových vstupů. Vybrat lze buďto zapojení typu Differential nebo Referenced Single Ended. tlačítko Původní kliknutím na toto tlačítko se načtou naposledy uložené hodnoty nastavení měřicí karty. tlačítko OK kliknutím na toto tlačítko se potvrdí nastavené hodnoty, dojde k jejich uložení a návratu do hlavního panelu. Potvrzené hodnoty budou načteny jako výchozí při dalším spuštění programu. tlačítko Zpět kliknutím na toto tlačítko se provede návrat do hlavního panelu bez potvrzení změn v nastavení měřicí karty. 4.3 Databáze snímačů Toto okno slouží k editaci databáze použitelných snímačů, tedy k přidávání, odebírání a úpravám parametrů těchto snímačů. Dále je v tomto okně možné editované snímače kalibrovat, a to buď přímým zadáním kalibračních konstant nebo měřením. 10
Obr. 7 Okno databáze snímačů 4.3.1 Kontrolní prvky a indikátory okna databáze snímačů Seznam snímačů v tomto seznamu jsou uvedeny všechny snímače, které jsou v databázi obsaženy, Typ snímače zde je operátor informován o zadaném typu snímače, který je v Seznamu snímačů modře podsvětlen, Výrobní číslo zde je operátor informován o zadaném výrobním čísle snímače, který je v Seznamu snímačů modře podsvětlen, Rozsah snímače (Minimum, Maximum) zde je operátor informován o zadaném rozsahu hodnot, který je zadaný snímač schopen měřit, Měřená jednotka zde je operátor informován o zadané měřené jednotce snímače, který je v Seznamu snímačů modře podsvětlen, Datum kalibrace zde je operátor informován o datu, kdy byla provedena kalibrace snímače, který je v Seznamu snímačů modře podsvětlen, Poznámka zde je operátor informován o zadané poznámce snímače, který je v Seznamu snímačů modře podsvětlen, 11
tlačítko Přidat snímač stiskem tohoto tlačítka se otevře okno, ve kterém lze zadat parametry do databáze nově přidávaného snímače, tlačítko Odebrat snímač stiskem tohoto tlačítka se odebere ten snímač, který je v Seznamu snímačů modře podsvětlen, tlačítko Upravit snímač stiskem tohoto tlačítka se otevře okno, ve kterém lze upravit parametry v databázi již existujícího snímače snímače, tlačítko Zpět stiskem tohoto tlačítka dojde k návratu do hlavního panelu programu. 4.3.2 Přidání nového snímače do databáze snímačů. Obr. 8 Okno Přidej snímač V tomto okně operátor zadá parametry nového snímače, který bude uložen do databáze 4.3.2.1 Kontrolní prvky a indikátory okna Přidat snímač Název snímače zde je nutno zadat název nově zadávaného snímače. Pokud operátor nechá tuto kolonku nevyplněnou, nebude možno zadání nového snímače potvrdit stiskem tlačítka OK. Typ snímače zde lze zadat typ nového snímače, Výrobní číslo zde lze zadat výrobní číslo nového snímače, Rozsah snímače (Minimum, Maximum) zde lze zadat rozsah hodnot nového snímače, který je snímač schopen měřit, 12
Měřená jednotka zde lze zadat měřenou jednotku nového snímače, Datum kalibrace zde lze zadat datum provedení kalibrace snímače. Pokud je kalibrace provedena v ten samý okamžik, kdy je editováno toto okno, lze vyplnění této kolonky urychlit stiskem tlačítka Dnešní datum. Poznámka zde lze zadat libovolnou poznámku k novému snímači, tlačítko Kalibrace tímto tlačítkem se spustí okno pro kalibraci nově zadávaného snímače, tlačítko OK tímto tlačítkem se potvrdí zadané parametry nově zadaného snímače a zapíší se do databáze. tlačítko Zpět tímto tlačítkem dojde k návratu do okna Databáze snímačů, přičemž zadané hodnoty jsou ignorovány. 4.3.3 Kalibrace snímače V tomto okně se nově zadávaný zkalibruje, a to buď přímým zadáním kalibračních konstant nebo se zkalibruje měřením. Obr. 9 Okno kalibrace snímače 13
4.3.3.1 Kontrolní prvky a indikátory okna kalibrace snímače Název snímače zde je operátor informován o názvu právě kalibrovaného snímače, Měřená jednotka zde je operátor informován o měřené jednotce právě kalibrovaného snímače, Počet měření pro kalibraci zde lze zadat počet vzorků pro kalibraci měřením, ze kterých je pak naměřená hodnota vypočítána jako aritmetický průměr. Vzorkovací frekvence kalibračních měření je nastavena na 1000 Hz. Kanál snímače kliknutím na tuto položku se otevře roleta s možností výběru čísla kanálu, na kterém je připojen právě kalibrovaný snímač. Tato roleta obsahuje položky v rozsahu 1 až 16. Aktuální hodnota zde se zobrazuje aktuálně měřené napětí na zvoleném analogovém vstupu měřicí karty (Kanálu snímače), Kalibrační hodnota 1 zde operátor zadá první kalibrační hodnotu snímače, Naměřená hodnota 1 zde operátor zadá první naměřenou hodnotu snímače přímo, nebo stiskem tlačítka Odměř 1 změří tuto hodnotu podle parametrů zadaných v položkách Počet měření pro kalibraci a Kanál snímače. Kalibrační hodnota 2 zde operátor zadá druhou kalibrační hodnotu snímače, Naměřená hodnota 2 zde operátor zadá druhou naměřenou hodnotu snímače přímo, nebo stiskem tlačítka Odměř 2 změří tuto hodnotu podle parametrů zadaných v položkách Počet měření pro kalibraci a Kanál snímače. tlačítko OK tímto tlačítkem se potvrdí zvolené kalibrační hodnoty a zapíší se do databáze snímačů, tlačítko Zpět tímto tlačítkem dojde k návratu do okna Přidat snímač, přičemž zadané hodnoty jsou ignorovány. 4.3.4 Okno Upravit snímač V tomto okně lze upravit parametry v databázi již existujícího snímače. 14
Obr. 10 Okno pro úpravu parametrů snímače 4.3.4.1 Kontrolní prvky a indikátory okna úpravy snímače Název snímače zde lze upravit název snímače. Typ snímače zde lze upravit typ snímače, Výrobní číslo zde lze upravit výrobní číslo snímače, Rozsah snímače (Minimum, Maximum) zde lze upravit rozsah hodnot snímače, Měřená jednotka zde lze upravit měřenou jednotku snímače, Datum kalibrace zde lze upravit datum provedení kalibrace snímače, Poznámka zde lze upravit poznámku ke snímači, tlačítko OK tímto tlačítkem se potvrdí změny snímače a zapíší se do databáze, tlačítko Zpět tímto tlačítkem dojde k návratu do okna Databáze snímačů, přičemž upravené hodnoty jsou ignorovány. 4.4 Nastavení měření V tomto okně se zadají parametry vlastního měření. 15
Obr. 11 Okno nastavení vlastního měření 4.4.1 Kontrolní prvky a indikátory okna nastavení měření Kanál 1 až Kanál 16 zatržením této položky se otevře okno se seznamem snímačů obsažených v databázi snímačů (viz obr. 12), ve kterém se požadovaný snímač vybere buďto dvojklikem nebo výběrem snímače levým tlačítkem myši (snímač zmodrá ) a stisknutím tlačítka OK. Vedle zatržítka se pak objeví název snímače přiřazeného kanálu, 16
Obr. 12 Seznam snímačů pro přiřazení ke kanálu Cesta k souboru naměřených dat kliknutím na obrázek žluté složky se objeví dialogový box, ve kterém se zadá cesta k souboru měřených dat. Tento dialogový box se potvrzuje kliknutím na tlačítko Select Cur Dir. Obr. 13 Zadání cesty k souboru měřených dat 17
Název souboru zde se vloží název souboru měřených dat. Název souboru může obsahovat příponu.dat. Pokud se ale nevyplní, program si ji doplní sám. Automatické číslování zatržením této položky si operátor zvolí, zda chce uložit naměřená data pouze jednou, nebo zda použít číslování při vícenásobném měření. Pořadové číslo souboru je od názvu souboru odděleno řetězcem _$_ (bez uvozovek). Komentář do této kolonky lze zapsat jakoukoliv poznámku, která se může vztahovat k měření. Vzorkovací frekvence kolonka pro zadání vzorkovací frekvence / kanál. Počet vzorků kolonka pro zadání počtu vzorků / kanál. Pokud se do této položky zadá hodnota -1, pak bude měření probíhat do té doby, než se stiskne tlačítko STOP. V tomto případě je množství uložených dat limitováno pouze volným prostorem na disku počítače. Doba měření automaticky upravovaná hodnota vypočtená z počtu vzorků a vzorkovací frekvence. Tuto hodnotu lze také změnit, pak se vypočte nová hodnota proměnné Počet vzorků. tlačítko Uložit nastavení stiskem tohoto tlačítka se objeví dialogový box, ve kterém se po zadání cesty a názvu konfiguračního souboru uloží aktuálně nastavené měření. Takto uložené měření bude po opětovném spuštění programu MeaSoft použito jako referenční. tlačítko Načíst nastavení stiskem tohoto tlačítka se objeví dialogový box, ve kterém se po zadání cesty a názvu konfiguračního souboru načte uložené nastavení měření. Toto načtené nastavení měření bude po opětovném spuštění programu MeaSoft použito jako referenční. tlačítko OK stiskem tohoto tlačítka se potvrdí provedené nastavení měření, které lze spustit tlačítkem Start v hlavním panelu. tlačítko Zpět stiskem tohoto tlačítka se ignorují provedené změny v nastavení měření a dojde k návratu do hlavního panelu programu MeaSoft. 18
4.5 Zobrazení dat Obr. 14 Okno zobrazení naměřených dat Toto okno slouží k zobrazování obsahu souborů již naměřených dat. 4.5.1 Kontrolní prvky a indikátory okna zobrazení dat Cesta k souborům kliknutím na obrázek žluté složky se objeví dialogový box, ve kterém se zadá cesta k souborům již měřených dat. Tento dialogový box se potvrzuje kliknutím na tlačítko Select Cur Dir. 19
Obr. 15 Zadání cesty k souborům měřených dat Seznam souborů zobrazí se seznam souborů naměřených dat, které program nalezl v zadaném adresáři Cesta k souborům. Kliknutím na název souboru se aktualizují data v grafu a informační data o měření. Datum startu měření zobrazí se datum, kdy byl proveden start měření. Čas startu měření zobrazí se čas, ve kterém byl proveden start měření. Vz. frekvence [Hz] zobrazí se vzorkovací frekvence, se kterou bylo zvolené měření provedeno. Počet vzorků / kanál zobrazí se počet vzorků / kanál zvoleného souboru naměřených dat. Komentář zobrazí se komentář, který byl přiřazen zvolenému souboru naměřených dat. graf Data v tomto grafu se zobrazují naměřená data. V pravém horním rohu se zobrazuje legenda jednotlivých průběhů. tlačítko Zpět stiskem tohoto tlačítka dojde k návratu do hlavního panelu. 20