Б., Сатышева А. Б. М. Х. Дулати атындағы ТарМУ, Тараз қ



жүктеу 48.75 Kb.
Дата22.04.2019
өлшемі48.75 Kb.
түріБағдарламасы

ӘОЖ 664.681.324
LABVIEW БАҒДАРЛАМАСЫНДА САНДЫҚ-АНАЛОГТЫ ТҮРЛЕНДІРГІШ ЖӘНЕ АНАЛОГТЫ-САНДЫҚ ТҮРЛЕНДІРГІШТЕРДІҢ ЖҰМЫСЫН МОДЕЛЬДЕУ
Орманбекова А.А., Кеңес Н.Б., Сатышева А.Б.

М.Х. Дулати атындағы ТарМУ, Тараз қ.
Сандық-аналогты түрлендіргіш (қысқартылған түрі-САТ) – бұл аналогты және сандық құрылғыларының арасында байланыс орнату үшін өте маңызды кездесетін құрылымдық сұлбалардың бірі болып табылады. САТ компьютермен басқарылатын көптеген электронды сұлбалар және құрылғылар, сандық вольтметрлерді қоса алғанда, график жинаушылар, осциллографтар және көптеген басқа құрылғылардың негізі болып табылады. САТ – бұл логикалық сандық сигналды аналогты сигналға түрлендіретін электронды құрылғы болып табылады. САТ-тің шығыс кернеуі – анық түрде анықталған кіріс сигналындағы биттер терілімі:

мұндағы: wi – салмақ коэффициенті; bi – бит мәні (1 немсе 0); i – бит номерінің индексі.

Егер wi = 2i, мөлшерленген екілік сұлба жағдайында, 8-битті САТ-тің толық атауы келесі түрде жазылады:



(1-сурет) үлгісінде виртуальді құрал өзгеру үрдісін көрсетеді. Беттік панельде сегіз буль ауыстырып-қосқыштар кіріс биттерін b0 ден b7 дейін орналастырады. Программа іске қосылғаннан кейін, сегіз жарық диод индекаторлары кіріс байтының көлемін көрсетеді. Шығыс сигналы сандық индекатор түрінде көрсетіледі. 8-битті ковертердің алгоритм жұмысы диаграммалық панельде көрсетілген және LabView пакеті арқылы жүзеге асырылады.


Cурет 1. 8-битті САТ-тің модельі
САТ кірісіне тұрақты жылдамдықпен жіберілетін аналогты сигналды түрлендіру үшін кезкелген биттердің тізбектіліктерін қолдануға болады. 8 - битті екілік өлшегіштің шығысында қарапайым тізбектілік алынады. Оның көмегімен сандық сигнал 0 ден 255 аралығында түрленеді. Бұл үрдісті көрсету үшін қарапайым өлшегішті САТ-ке жалғау қажет. Осыдан кейін шығыс сигналы графикалық индикаторға жіберіледі. Графиктің өсу жылдамдығы жиілік өлшегіш арқылы анықталады: неғұрлым қисық бұрыш – үлкен жиілік. Айнымалы үлгілеу тактілі сигналды түрлендіреді. Өлшегіш (11111111) ден (00000000) аралығынан асса, онда аналогты сигнал 255 тен 0 дейін төмендейді. Бұндай сигнал түрін сатылы деп атаймыз, себебі сатылы баспалдақ тәрізді. 2-суретте осындай аспаптың модельі көрсетілген. 255 мәні бар ағымдағы өлшегіштін салыстырмалы түйіні («Shift register») және өлшегіш 0 ден 255-ке дейін жылжымалы регистр арқылы ұйымдастырылған. Осы өлшегіштегі сигнал бит ағымына бөлінеді және САТ-ке жіберіледі де бит массивіне, кейін бит кластеріне түрленеді. 0-255 маштабына келтіру үшін, 4 және 6 биттік САТ-ке осы сигнал тұрақты санға көбейтіледі, САТ шығысынан графикалық индикаторда «Waveform Chart» көрсетілгендей «аналогты» сигнал алынады. Сағат белгісі - көрсетілген миллисекунд мөлшерінде бағдарлама кодының кідіруін қамтамасыз ететін функциональді түйін «Wait».



Cурет 2. 4, 6 және 8-биттік САТ-тің сигналының модельі
Аналогты-сандық түрлендіргіш (қысқартылғанда АСТ) – бұл аналогты және сандық құрылғыларының өзара әрекеттесуін қамтамасыз ететін екінші негізгі элемент болып табылады. АСТ сандық вольтметрлердің, сандық авометрлердің, көп арналы анализаторлардың, осциллографтар және көптеген аспаптардың негізі болып табылады. АСТ-тің көптеген әртүлі типтері бар. Ең көп таралған интегралдаушы түрі. Аналог сигналының кірісіне пропорционал екілік сандық кодтың түрленуі АСТ мақсаты болып табылады (3-сурет).


Cурет 3. 8-биттік аналогты-сандық түрлендіргіштің сұлбасы.
Өлшегіш сандыаналогты түрлендіргіш арқылы аналогты кернеуге айырбасталады да сынамалы екілік тізбектілікті құрайды. Жоғарыда айтылғандай АСТ-тің көптеген сұлбаларының базалық элементі САТ болып табылады. Осыдан кейін сынамалы кернеу кіріс сигналымен салыстырылады. Егер кіріс кернеуі сынамалы сигналдан үлкен болса, сынамалы сигналды кіріс кернеу деңгейіне жақындату үшін, өлшегіш мәнін ұлғайтады. Ал егер де кіріс сигналы сынамалыдан кіші болса, кіріс деңгейіне сынамалы сигнал деңгейі жақындау үшін, өлшегіш шығыс мәнін кішірейтеді. Компаратор белгіні өзгертпейінше бұл үрдіс жалғаса береді. Eгер өлшегіштің разряд сандары көбейсе, САТ-тің осындай типі ұлғая бастайды. АСТ-ді интеграциялануы ара тәріздес сынамалы кернеуді түрлендіру үшін сандық-аналогты түрлендіргіш және екілік өлшегіш қолданылады. 4-суретте аспаптың модельі көрсетілген. Екілік өлшегіш еркін режимде жұмыс жасайды. Сынамалы сигнал кіріс сигналынан үлкен болған жағдайда компаратор белгісін өзгерте бастайды. Графикалық индикаторда осындай ара тәріздес сигналмен кіріс кернеуінің қиылысуын көруге болады. Қиылысу нүктесіндегі өлшегіштің екілік мөлшері – сандалған сигнал болып табылады. Компаратор күйінің өзгеруі қиылысқанды көрсетеді. Ара тәріздес АСТ сигналын модельдеу үшін, компаратор өзгерген жағдайда өлшегіш бастапқы жағдайға қайту қажет. Ол үшін қарапайым екілік өлшегішті нөлденген екілік өлшегішіне ауыстырылады. Сынамалы сигналдың деңгейі кіріс сигналына жете бастағанда, екілік өлшегіш бастапқы жағайға қайтады, ал ара тәріздес циклі жаңадан басталады. Жоғарыда көрсетілгендей, индикаторда кіріс сигналы үш рет өзгерді.

АСТ –ді бақылаушылардың негізгі мақсаты – кіріс сигнал деңгейіне жету. Ара тәріздес және кіріс сигналының анықталатын қиылысу нүктесінде бақылау алгоритмі өзінің жұмысын тоқтатады.



Сурет 4. АСТ интегрциялану жымысын үлгілейтін аспап
Келесі алгоритм өте қарапайым:

Егер сынамалы сигнал деңгейі кіріс сигналынан үлкен болса, өлшегіш саның бірге азайтады,

Егер сынамалы сигнал деңгейі кіріс сигналынан кіші болса, өлшегіш саның бірге көбейтеді,ұзаққа дейін қайталау.

Бірақта егер кіріс сигнал деңгейі өзгерсе, кіріс сигналының өзгеруіне жету үшін, АСТ ара тәріздес кернеуінің түрленуіне қайтуы қажет.



Тактілі генератор жылдам болған жағдайда, бақылау шұғыл түрде болады. Ал егерде кіріс сигналы өте тез өзгере бастаса, сыналмалы сигнал қайтадан кіріс сигналын қуып жетпейінше, сандалмалы сигнал жоғала бастайды. Шыңдығында АСТ межелі бақылау жылдамдығы бар. Ол кіріс сигналының максимальді жиілік өзгеруін шектейді. 5-суретінде АСТ бақылауды модельдейтін беттік панельде көрсетілген.

Сурет 5. АСТ бақылауды модельдейтін беттік панельде көрсетілген.
АСТ бақылау кезінде өсу режімінде жұмыс істейтін, өлшегіш қолданылады, сондықтан кіріс сигналы сынамалы кернеу деңгейінен күрт төмендеген кезде (жоғары өскенде) , кіріс сигналының сынамалы кернеуі белгілі бір деңгейге жетпегенше, генерацияға түсетін ара тәріздес кернеуі бақылау АСТ-ке кері қайтады.

Әдебиет


  1. Михеева П.М., Крылова С.И., Лукьянченко В., Урюпина В.С. Учебный курс LabVIEW Основы. – 2007.

  2. Тревис Дж. LabVIEW для всех. –М.: ДМК Пресс; Прибор комплект, 2004.

  3. Блюм П. Стил програмирование / Пер. с анг. Под ред. Михеева П.М. – М.: ДМК Пресс; 2008, 400 с.


Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет