15. fejezet - Analóg kimenetek
Vissza		Előre

15. fejezet - Analóg kimenetek

Tartalom

15.1. ábra - Analóg kimenet blokkdiagramja

Az analóg kimeneti jelek típusai:

Egyenfeszültség és váltakozó feszültség
Egyenáram és váltakozó áram
Frekvenciajel (pulzus szélesség moduláció (PWM = Pulse Wave Modulation)

15.1. Digitál-analóg konverterek

A digitál/analóg átalakítók szokásos felbontása 8, 10, 12, 16 bites.

Kimeneti feszültség értékük:

0..+5V; (unipoláris)
0..10V; (unipoláris)
±5V; (bipoláris)
±10V; (bipoláris)

Az áramjelet megfelelő feszültségvezérelt áramgenerátor segítségével ebbe az áram-tartományba transzformálják 0..20 mA vagy 4..20 mA (élőnullás!).

Frekvencia kimenet esetén meghatározott periódusidejű (~1 kHz-es) négyszög jel magas és alacsony amplitúdójú részeinek arányát változtatjuk. Így nullától (0-tól) száz százalékig (100%) történő jel kitöltést valósíthatunk meg tetszőleges felbontás mellett.

Ezt a D/A kimeneti jelet általában egy arányos tárolós (PTn) berendezésre kapcsolják (pl. egyenáramú motorra), amely a beérkező impulzusokból – működéséből eredően - meghatározza a jel effektív értékét (egyen feszültségű megfelelő értékét) és erre a kimeneti jel értékre áll be.

15.2. ábra - Digitális analóg átalakítók: Pulzus szélesség moduláció

15.2. D/A átalakító típusok

15.3. ábra - Digitális analóg átalakítók: 2^i ellenállás osztó segítségével

ahol

	MSB	Most Significant Bit
	LSB	Least Significant Bit

Ehhez a digitális/analóg átalakító típushoz 1 : 2ⁿ átfogású pontos ellenállásokra van szükség. Ezért ezen drágább megoldás helyett, gyakrabban alkalmazzák az úgynevezett R-2R létrahálózatot az A/D átalakításhoz.

15.4. ábra - Digitális analóg átalakítók: R-2R ellenállás osztó segítségével

A D/A átalakító átalakítási időtartama μs nagyságrendű!

Ha több analóg kimenet szükséges, annyi D/A átalakítót alkalmaznak, ahány kimeneti csatorna szükséges. Általában jóval több bemeneti csatorna (analóg) szükséges , mint kimeneti csatorna, mert a több forrásból érkező információt általában egy kimenet jelének meghatározásához használjuk fel.

15.3. Analóg kimenet eljárása a számítógépben

15.3.1. Analóg kimenet csatorna frissítés

15.5. ábra - Analóg kimenet ikonja

Az "Analóg kimenet csatorna frissítés" eljárás egy meghatározott feszültség- értéket ír ki egy kiválasztott analóg kimeneti csatornára. Az " AO Update Channel " (Analóg kimenet csatorna frissítés) eljárásnak a következő bemenetei és kimenetei vannak:

15.1. táblázat - Analóg kimeneti csatorna frissítés eljárás paraméterei

Bemenet/kimenet	Leírás
Device (Berendezés) (bemenet)	A mérés-adatgyűjtő kártya berendezés száma.
Channel (Csatorna) (bemenet)	Egy szöveg típusú adat, amely megadja az analóg kimeneti csatorna számát.
Voltage (Feszültség) (bemenet)	A kártya kimenetre adott feszültség értéke Volt-ban.

Bemenet/kimenet

Leírás

Device (Berendezés)

(bemenet)

A mérés-adatgyűjtő kártya berendezés száma.

Channel (Csatorna)

(bemenet)

Egy szöveg típusú adat, amely megadja az analóg kimeneti csatorna számát.

Voltage (Feszültség)

(bemenet)

A kártya kimenetre adott feszültség értéke Volt-ban.

Ha hiba történik az "AO Update Channel" (Analóg kimenet csatorna frissítés) eljárás működése közben, egy dialógus ablakba írt szöveggel megkapjuk a hiba okát, ezután választási lehetőségünk van, hogy befejezzük a program működését, vagy folytassuk az eljárás végrehajtását.

15.3.2. Hullámforma előállítása

Sok alkalmazásban egy analóg kimeneti pont megadott időben történő beállítása nem elegendően gyors. Mindezekhez még hozzájárul, hogy nehéz megvalósítani egy állandó mintavételi időközt minden kimeneti pont értékének beállítása között, mivel az időköz számos tényező függvénye, amelyek a következők: a ciklusutasítás végrehajtási sebessége, a hívó program időszükséglete és és további technikai tényezők. Az "AO Generate Waveform" (Analóg kimenet hullámforma létrehozása) eljárással több kimeneti pont értékének beállítását végezhetjük, nagyobb sebességgel, mint ahogy az "AO Update Channel" (Analóg kimenet csatorna frissítés) eljárás elvégezheti. Mindemellett, ez az eljárás elfogadja a felhasználó által megadott adatfrissítési sebességet is.

15.3.3. Analóg kimeneti hullámforma létrehozása

15.6. ábra - Analóg kimenet létrehozása vektor típusú adatból

Az "Analóg kimenet hullámforma létrehozása" eljárás létrehoz egy mintavételes feszültség sorozatot (hullámformát) egy kiválasztott analóg kimeneti csatornán a megadott frissítési sebességgel.

Az " AO Generate Waveform " (Analóg kimenet hullámforma létrehozása) eljárásnak a következő bemenetei és kimenetei vannak:

15.2. táblázat - Analóg kimeneti hullámforma létrehozása eljárás paraméterei

Bemenet/kimenet	Leírás
Device (Berendezés) (bemenet)	A mérés-adatgyűjtő kártya berendezésszáma.
Channel (Csatorna) (bemenet)	Egy szöveg típusú adat, amely megadja az analóg kimeneti csatorna számát.
Update rate (Frissítési sebesség) (bemenet)	A másodpercenként végzett frissítések száma.
Waveform (Hullámforma) (bemenet)	Egydimenziós tömb, amely tartalmazza azokat az adatokat Volt-ban, amelyeket kiírunk az analóg kimeneti csatornára.

Irodalmak

[15.1.] Chi-Tsong-Chen. Analog And Digital Control System Design. Sounders College Publishing . 2006.

[15.2.] Chi-Tsong-Chen. Linear System Theory and Design. Oxford University Press. 1999.

[15.3.] Gajic, Zoran . Modern Control Systems Engineering. 1996.

Vissza		Előre
14. fejezet - Analóg bemenetek	Főoldal	16. fejezet - A mérésadatgyűjtő számítógép algoritmusai