Adatgyűjtő kártya programozása mérésleírás

Az alábbi leírás pdf formátumban is letölthető.

Bevezetés

A mérési gyakorlat célja egy számítógépes adatgyűjtő kártya programozásának megismerése: a kártya analóg kimeneteinek és bemeneteinek programozásával egy oszcilloszkóp jellegű mérőfelületet készítünk, mellyel felvesszük egy LED (Light Emitting Diode) feszültség-áram karakterisztikáját.

A gyakorlat során a National Instruments cég által gyártott USB porton keresztül vezérelhető NI USB-6008 típusú mérőkártyát programozunk. A mérőkártya funkcióit Visual C\# környezetben a NI DAQmx meghajtóprogram segítségével érhetjük el, illetve a kártya működését az NI Measurement & Automation Explorer (MAX) program segítségével ellenőrizhetjük.

A számítógépes mérőkártyák önmagukban számos komplex mérésvezérlési feladat megvalósítását teszik lehetővé: a nagyszámú analóg bemeneti csatornán keresztül különböző kísérleti paraméterek változását vizsgálhatjuk nagy mintavételezési sebességgel; az analóg kimeneti csatornákkal DC vagy időben változó meghajtó jeleket generálhatunk; a digitális csatornákon keresztül logikai áramköröket vezérelhetünk; illetve a trigger bemeneti csatornákon keresztül mérésünket egy külső bemeneti jelhez szinkronizálhatjuk. A mérésen használt NI USB-6008 mérőkártya 8 analóg bemeneti csatornával, 2 analóg kimeneti csatornával, 12 digitális kimeneti vagy bemeneti csatornával és egy számláló csatornával rendelkezik. Az analóg bemeneti csatornák felbontása 12 bit, azaz a maximális, $\pm10$\,V-os méréstartományban $20$\,V$/2^{12}\approx5$\,mV pontossággal mérhetünk. A maximális mintavételezési sebesség 10000 adatpont/másodperc, mely a használt csatornák között szétoszlik, pl. ha 4 csatornát használunk, akkor minden csatornán 10000/4=2000 adatpont/másodperc sebességet érhetünk el. Az analóg kimeneti csatorna $0$ és $+5$\,V közötti feszültségeket tud kiadni, felbontása szintén 12 bit, a maximális programozási sebessége 150 adatpont/másodperc.