Дистанционни лаборатории с карти за събиране на данни (DAQ карти)

IDevice Icon ...

Дистанционните лаборатории, базирани на карти за събиране на данни, предлагат по-гъвкави решения, като голяма част от лабораторното оборудване може да бъде заменена от една единствена DAQ карта.

 

Например, за дистанционни лаборатории, които включват упражнения с аналогови схеми, за предпочитане е да имаме виртуални инструменти, програмирани да изпълняват задачите на функционален генератор или осцилоскоп. Тези инструменти са създадени чрез използването на виртуален инструментариум и са програмирани да използват ресурсите на DAQ карта за генериране на аналогови вълни и за прочитане на аналогови сигнали. Потребителските интерфейси могат да бъдат създадени така, че да приличат на истинските устройства и по този начин да допринесат за атмосфера и усещане на реална среда.

 

При създаването на една дистанционна лаборатория с DAQ карта е необходимо първо да се прецени видът на упражненията, които ще се изпълняват, така, че да бъде избрано правилното DAQ  устройство. Експериментите могат да се променят в зависимост от изискваните сигнални честоти и това трябва да се има пред вид ако искаме режимът на работа на схемата да бъде добре визуализиран.

 

В областта на електрониката, Университетът на Каринтия предлага един пример за дистанционна лаборатория, създадена чрез използването на DAQ карта. Това е една хибридна онлайн лаборатория и се състои от програмируемо аналогово ASIC  устройство (ispPAC 10), което изпълнява множество обикновени аналогови функции. Схемата може да бъде програмирана и тествана дистанционно.

Figure 6

 

Фигура 7 показва печатната платка ( http://en.wikipedia.org/wiki/Printed_circuit_board), направена за тази дистанционна лаборатория. Използваният DAQ хардуер  - PCI-6251 на фирмата National Instruments е високо скоростна мултифункционална DAQ платка.(за повече подробности относно техническите характеристики на платката, посетете:

http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/ro/nid/14124). Това устройство има 16 аналогови входа и 2 аналогови изхода. Терминалите за изискване на данни са свързани към точните входове и изходи на ASIC така, че сигналът на всеки входен/изходен  терминал може да бъде получен и представен на потребителя. Сървърът, който управлява хардуера на ASIC дистанционната лаборатория задейства LabView и нейният вграден уеб сървър, който публикува виртуалните инструменти.

Figure 7

DAQ хардуерът за тази лаборатория е програмиран да изисква ограничен брой модели  и класификацията на моделите е настроена съобразно времевия интервал, определен от потребителя.

Днес, много компактните вградени Уеб сървъри (Микро уеб сървъри/ Micro Web servers –MWS) могат да бъдат използвани в широк кръг приложения. Те могат да заменят персоналните компютри, необходими за дистанционните лаборатории със специален хард- и софтуер. Могат да бъдат използвани в образователни, а така също и в индустриални среди. MWS са евтини и почти всеки измервателен инструмент има сериен порт (който се използва за свързване към MWS). Към един MWS могат да се свържат до 7 инструмента. Резулатите от измерванията могат да бъда прехърлени в компютри, поддържащи софтуер като MATLAB, Simulink и др. за  извършване на следващи цифрови и графични анализи.

 

Фигура 9 показва типична конфигурация на хардуерно управление, използващо технология Микро уеб сървър.

 

 

 

Микро Уеб сървърите правят възможно изпълнението на различни потребителски интерфейси (UI), особенно подходящи са за HTLM страници или мултимедийни анимации. Чрез използване например на тъч скрийн, оборудването  създава усещане у потребителите, че управляват истински инструментален панел (Фигура 10).