Разработка системы для формирования аналогового управляющего сигнала с заданными амплитудно-частотными характеристиками. Разработка системы для измерения параметров импульсных сигналов

Страницы работы

2 страницы (Word-файл)

Содержание работы

Порядок выполнения работы

1.     Ознакомиться    с    методикой    проектирования     измерительных    и управляющих   каналов,   техническим   описанием   модулей   и      программным обеспечением необходимым для управления модулями КАМАК. При выполнении задания необходимо:

-  разработать функциональную схему автоматизированной системы и алгоритм
работы управляющей программы;

-  разработать и отладить программу, реализующую разработанный алгоритм,
выполнить   необходимые   исследования   и   получить   требуемые   в   задании
результаты;

-    представить   отчет   обо   всех   этапов   проектирования,   экспериментально
полученные данные и результаты расчетов.

Задания

1. Разработайте систему для формирования аналогового управляющего сигнала с заданными амплитудно-частотными характеристиками (форма и параметры сигнала задаются из таблицы 1). Сигнал сформируйте на выходе одного из преобразователей модуля 2ЦАП-10. Интервал дискретизации установите с помощью модуля С/Т-1. Контролируйте интервал дискретизации с помощью сигналов Q или L от модуля С/Т-1 или 2ЦАП-10 (по указанию преподавателя). При формировании сигнала следует перейти к дискретной модели UKB(kDt) с интервалом дискретизации по времени At =256мкс и округлением мгновенных значений сигнала до величин, определяемых шагом квантования по уровню модуля 2ЦАП-10.

Алгоритм генерации сигнала должен предусматривать автоматическое переключение частоты (периода) сигнала в заданном диапазоне значений по команде, вводимой с клавиатуры ЭВМ. С помощью осциллографа определить параметры UM, f, Т сигнала.

Таблица 1 Варианты заданий № 1

Вариант

Вид сигнала U(t)

Параметры сигнала

Выход сигнала

Контроль интервала дискретизации

1

UM * ( 1 - t/T), 0 <= t <=T

UM=5.04 В; T=10, 20, 50, 100. 200, 500, 1000 мс

ЦАП1

Модуль СТ-1 LAM-требование

2

UM* |SIN(2πft)|

UM=4.51B; f =1,2, 5, 10,20, 40,50, 100 Гц

ЦАП2

Модуль С/Т-1 L-запрос в контроллере крейта

3

UM*(1+SIN3 (2πft))

UM=2.40 В; f=l, 2, 5, 10, 20, 40, 50, 100 Гц

ЦАП1 ЦАП2

Модуль 2ЦАП-10 L-запрос в контроллере крейта

4

UM, 0<=t<=T/10 0, T/10<t<=T

UM=4.01 В; T=10, 20,  50,  100, 200,500, 1000 мс

ЦАП2

Модуль 2ЦАП-10 LAM-требование

5

UM *(t/T), 0 <= t <= T/2; UMx*(l-t/T),

T >= t > T/2

UM=10.02B; Т=10,  20,  50,   100, 200, 500, 1000 мс

ЦАП1

Модуль С/Т-1 L-запрос в контроллере крейта.

6

UM*SIN2 (2πft)

UM=4.50 В f=l,2, 5, 10,20,40, 50, 100 Гц

ЦАП1 ЦАП2

Модуль 2ЦАП-10 LAM-требование

7

UM(l+

COS3(2πft))

UM=2.21 В f=l,2, 5, 10,20,40, 50, 100 Гц

ЦАП2

Модуль С/Т-1 LAM-требование

8

UM, 0<=t<=T/2

0, T/2 <t <=T

UM=4.01 B; T=10, 20,  50,   100, 200, 500, 1000 мс

ЦАП1

Модуль 2ЦАП-10 LAM-требование

9

UM*t/T,

0 <= t <=T

UM=4.00 B; T=10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000 мс

ЦАП1 ЦАП2

Модуль С/Т-1 LAM-требование

2. Разработайте систему для измерения параметров импульсных сигналов. Интервалы времени задаются модулем С/Т-1. Для фиксации числа импульсов используйте модуль 2Сч6-2/10. Измеряемые параметры и интервалы измерений указаны в табл. 2. Проведите 10 измерений для каждого интервала времени. Рассчитайте средние значения и среднеквадратические отклонения параметра для каждого интервала времени.

Таблица 2 Варианты заданий № 3

Вариант

Измеряемый параметр

Интервалы времени

1

Частота, 1 источник

Тэт=0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0,10 с.

2

Период, 1 источник

"—"

3

Длительность одиночного импульса, 1 источник-С/Т-1

τ = 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0,10 с.

4

Частота, 2 источника

Тэт = 0.001, 0.002, 0.005, 0.01. 0.02, 0.05,0.1,0.2,0.5, 1.0 с

5

Период, 2 источника

"—"

6

Длительность одиночного импульса, 1 источник -С/Т-1

τ = 0.001,0.002,0.005,0.01, 0.02, 0.05, 0.1,0.2,0.5, 1.0 с

3. Постройте систему для определения времени реакции системы на сигналы: LAM-требование модуля (по Q), L-запрос от модуля, запрос прерывания (L). Выход генератора эталонной частоты Fэт=1МГц С/Т-1 (режим СИНХРОНИЗАТОР) соедините с входом "Lbx" и счетным входом счетчика импульсов 2Сч6-2/10. Выполните: ручной запуск модуля С/Т-1, программно определите наличие статусного сигнала от модуля, остановите работу модуля С/Т-1. Считайте число импульсов, зафиксированное счетчиком 2Сч6-2/10 от момента запуска модуля С/Т-1 до момента его останова, и рассчитайте время реакции системы на сигналы состояния модуля или запрос прерывания. Проведите 10 измерений времени реакции системы на сигналы состояния модуля, по которым рассчитайте средние значения, и среднеквадратические отклонения интервалов времени.

4. Постройте систему для тестовой проверки характеристик аналого-цифрового преобразователя    АК-КЗ.    В    качестве    источника    эталонных    напряжений используется сигнал на одном из выходов цифроаналогового преобразователя 2ЦАП-10. Последовательно установите на выходе ЦАП напряжения в диапазоне 0...5100 мВ с интервалом 20 мВ. Измерьте напряжения на выходе ЦАП, сравните полученные значения с теоретическими. Постройте графики зависимостей UBыхАЦПот UBX для теоретической и экспериментальной характеристик. Рассчитайте абсолютные отклонения UBыхАЦП экспериментальной зависимости от теоретической.

Определите влияние шумов на характеристику АЦП. Закоротите вход АЦП, измерьте величину помехи на входе 1000 раз, определить среднее значение помехи, ее максимальное и минимальное значения и среднеквадратическое отклонение.

Контрольные вопросы

1. Для решения каких задач может быть использован модуль С/Т-1?

2.  Какую  команду   следует  подать  в  модуль  С/Т-1,     чтобы     на  выходе
устройства   получить   импульс   длительностью 1 мс?   Каким должно быть при
этом положение тумблера "СИНХР-ТАЙМЕР"? С какого разъема следует снимать
сигнал и каковы его параметры?

3.  Какие команды позволяют зафиксировать момент окончания временного
интервала в модуле С/Т-1?

4.  Какими способами можно запускать модуль С/Т-1?

5.  Какие задачи могут быть решены с помощью модуля 2ЦАП-10?

Как может быть использована команда F(18) при выводе аналогового сигнала на осциллограф с помощью модуля 2ЦАП-10?

6.   Можно   ли   сформировать   с   помощью   модуля   2ЦАП-10   сигнал   вида
u(k dt)=U*sin(2 pi k/M)?

7.   Определить экспериментальным путем время переходного процесса на
выходе ЦАП при подаче на вход скачка кода от 0 до 1000 и то 1000 до 0.

8. Какой код будет записан в регистре модуля 2Сч6-2/10:

-  после подачи на его вход 989898 импульсов,

-  после подачи на его вход в течение 4 с импульсного сигнала частотой 3,5
кГц?

9.   Какие модули КАМАК необходимо использовать и     какие соединения
выполнить между ними для преобразования напряжения Ux в цифровой код с
заданной частотой дискретизации во времени?

10.     Какую     команду     следует    использовать,    чтобы    убедиться,     что
преобразование аналогового сигнала в код закончено? Какие статусные сигналы
необходимо проанализировать в ответ на поданную команду?

Литература

1. Лабораторные работы по курсу "Программно-аппаратные средства автоматизации" / Виноградова Н.А., Дергалин Д.Д., Есюткин А.А.,./Под. ред. А. А. Есюткина: Изд-во МЭИ. 1996. 45с.

Похожие материалы

Информация о работе