Sistem Automat Pentru Testarea Contoarelor Enerlux. Comanda Sistemului DE Achizitie

Capitolul 1

Introducere

1.1. Scopul și obiectivele lucrării

Scopul prezentei lucrări îl reprezintă realizarea unui sistem automat de testare a contoarelor electronice de energie electrică ENERLUX, produse de S.C. AEM S.A. Timișoara. În realizarea sistemului automat trebuie să se țină cont de caietul de sarcini (cerințele beneficiarului) și dotarea materială a firmei.

Principalele obiective ale lucrării sunt: automatizarea procesului de testare a contoarelor, cu consecințe favorabile asupra reducerii timpului de testare, ușurarea activității operatorului uman și eliminarea posibilelor erori introduse de acesta precum și sporirea gradului de protecție al operatorului în procedura de testare.

1.2. Testarea echipamentelor electronice

Măsurarea poate fi privită ca o activitate experimentală, de tip informatic, a cărui scop este obținerea unor date cantitative cu privire la proprietățile unui obiect sau sistem și redarea lor într-o formă potrivită pentru observator. Procesul de măsurare se realizează pe baza unei metode de măsurare, folosind un mijloc de măsurare special destinat acestui scop. Astfel, precizia măsurării este în strânsă legătură cu performanțele metodei și a mijlocului de măsurare.

În contextul dezvoltării actuale a electronicii, majoritatea ramurilor producției industriale sunt influențate de doi factori dinamizatori: adoptarea de noi tehnologii și organizarea fabricației în jurul unităților flexibile, automatizate.

Este cunoscut faptul că produsele electronice complexe, în categoria cărora se încadrează și echipamentele electronice industriale, se caracterizează (pe lângă fiabilitate) și prin atribute ca: mentenabilitate si disponibilitate – termeni care completează imaginea globală a calității. Evenimentul care afectează valoarea acestor indicatori îl constituie defectarea, care reprezintă în fond pierderea capacității unui sistem de a-și îndeplini funcția pentru care a fost conceput și realizat. Restabilirea funcționabilității are loc în urma unor operații de depanare definite prin termenul generic “de mentenanță”, având ca prim scop diagnosticarea defecțiunii. Completul de măsuri care presupune detecția și localizarea defecțiunilor se realizează de regulă în urma aplicării unei serii de operațiuni denumite generic “de testare” caracterizate printr-o metodă și având ca suport un anumit echipament electronic destinat procesului de testare.

Cunoașterea tipurilor de defecțiuni specifice echipamentelor electronice prezintă o importanță deosebită în vederea modelării, alegerii strategiei și metodelor de testare, cele mai eficiente. Din punct de vedere al operațiilor solicitate la testarea echipamentelor electronice, de un real interes se bucură prezentarea sintetică a tipurilor de defecțiuni sub aspectul simptomaticii acestora, în cadrul structurilor sistemului și mai puțin în raport cu identificarea lor prin metode statistice, utilizate în cadrul studiilor de fiabilitate.

Capitolul 2

Mediul LabVIEW

_______________________________________________________________________

2.1. Generalități

2.2. Controlul instrumentelor

2.3. Managementul proiectelor mari în LabVIEW

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

2.1. Generalități

Limbajul LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) apare în anul 1994 și este în prezent unul dintre cele mai puternice medii de programare grafică.

Mediul LabVIEW este utilizat pentru achiziția semnalelor, analiza măsurărilor și prezentarea datelor, oferind flexibilitatea limbajelor de programare tradiționale și în același timp o interfață utilizator prietenoasă.

Caracteristica principală a programului LabVIEW este aceea că utilizează, pentru dezvoltarea aplicațiilor, simboluri intuitive de panouri frontale și scheme bloc. Utilizatorul dezvoltă aplicația soft prin construcția ierarhizată de instrumente virtuale (VI-uri). Un instrument virtual este un pachet de programe grafice care arată și acționează ca un instrument fizic.

Panoul frontal (cu butoane, comutatoare, indicatoare) înfățișează intrările, ieșirile și constituie interfața uzuală pentru operații interactive. În spatele panoului este o diagramă bloc, care reprezintă programul executabil.

LabVIEW este un mediu de programare ierarhizat, datorită faptului că un instrument virtual poate fi reprezentat sub formă de simbol grafic și utilizat în schema bloc la construcția unui alt instrument virtual.

2.2. Controlul instrumentelor

LabVIEW oferă o interfațare facilă cu orice hardware de măsurare. Astfel se pot achiziționa semnale de la o gamă largă de echipamente. Datorită posibilității de comunicare cu toate dispozitivele de măsurare, folosind mediul LabVIEW se pot crea noi aplicații fără a se pierde investiția hardware existentă.

Se pot achiziționa date de la instrumente GPIB, seriale, Ethernet, PXI și VXI, folosind driverele oferite de National Instruments. Există posibilitatea comunicării cu mii de instrumente aparținând a sute de producători, folosind driverele de comunicație LabVIEW. Programul oferă performanță și portabilitate ridicate.

Driverele de comunicație simplifică controlul instrumentelor și timpul de dezvoltare a noi aplicații, eliminând necesitatea de a învăța protocoale de programare pentru fiecare instrument în parte. Multe drivere folosesc Visual Instrument Software Architecture (VISA) pentru a comunica cu o gamă de bus-uri de comunicație, cum ar fi GPIB sau serial, folosind același cod LabVIEW. Indiferent pe ce tip de bus este instrumentul, driverele VISA preiau controlul protocoalelor de comunicare respective.

Controlul instrumentelor fizice cu LabVIEW este proiectat cu simboluri grafice de blocuri, ce pot fi combinate pe ecran, pentru a construi soft-ul unui instrument virtual (VI). Cu LabVIEW, controlul instrumentelor automate este la fel de simplu și intuitiv ca și manevrarea panourilor instrumentelor fizice.

VI-ul are în componență module reutilizabile, ale căror panouri frontale pot fi intuitiv utilizate, pentru a efectua măsurări. În plus, fiecare VI poate fi introdus într-o simplă formă grafică (pictogramă sau icon) și combinată cu o altă reprezentare grafică, pentru a construi un VI de nivel superior.

2.3. Managementul proiectelor mari în LabVIEW

Pe lângă cele menționate mai sus, LabVIEW oferă și posibilitatea comunicării cu alte medii de programare (MATLAB, Simulink, Mathcad). Astfel, problemele complexe se pot rezolva mai ușor, într-o manieră elegantă.

Problemele ce apar în proiectele mari, realizate în LabVIEW, se abordează în principiu din două perspective:

din perspectiva de sus în jos (top-down), în care se definesc caracteristicile generale și specificațiile proiectului;

din perspectiva de jos în sus (bottom-up), în care se trece la realizarea subinstrumentelor virtuale și ulterior la asamblarea acestora în vederea obținerii proiectului complet.

Modularizarea permite realizarea, testarea și combinarea ulterioară a subinstrumentelor virtuale. Astfel, eventualele erori se pot identifica încă din faza de început a proiectării.

Un alt avantaj al utilizării subinstrumentelor virtuale este faptul că viitoarele îmbunătățiri sau modificări ale programului vor fi mai ușor de realizat. Prin urmare, modificările și adăugirile ulterioare nu necesită modificarea întregului program.

Capitolul 3

Descrierea contorului

_______________________________________________________________________

3.1. Generalități

3.2. Descriere constructivă

3.3. Caracteristici tehnice și condiții de mediu

3.4. Descriere funcțională

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

3.1. Generalități

Produsul ENERLUX (fig. 3.1.1.) al firmei AEM Timișoara este un contor electronic monofazat de energie electrică și face parte din categoria mijloacelor de măsurare de lucru, fiind destinat contorizării energiei electrice pentru consumatorii casnici și agenții comerciali ce utilizează sisteme de multitarifare pentru facturarea energiei electrice.

Contorul monofazat ENERLUX este realizat conform ultimelor tehnologii în domeniu, cu procesor numeric de semnal, microcontroler, afișaj LCD și memorii nevolatile de tip EEPROM. De asemenea, aparatul dispune pentru etalonarea, programarea și citirea datelor măsurate și contorizate de un port de comunicație optic și/sau bus local.

Fig. 3.1.1. Contorul ENERLUX

3.2. Descriere constructivă

Contorul este construit conform cerințelor IEC 1036/96.

Carcasa contorului este realizată dintr-un material plastic ignifug, astfel încât să îndeplinească condițiile de robustețe mecanică și cele privind nepropagarea focului și se compune din placă de bază (ce conține și blocul borne), capacul (transparent) și capacul blocului borne (transparent).

În interior aparatul conține șuntul pentru măsurarea curentului și placa de circuit imprimat. Pe placa de circuit imprimat sunt circuitul de măsură al energiei, microcontroler de prelucrare, memorare și afișare a informației, memorie EEPROM, afișaj LCD, circuite de alimentare și baterie cu Li.

Pe panoul frontal al contorului se regăsesc:

afișajul LCD;

etichetă inscripționată conform cerințelor IEC 1036;

interfața optică conform IEC 1107;

buton pentru selectarea mărimilor afișate.

Blocul borne conține 4 borne de curent. Acestea permit conectarea conductorilor cu diametrul de maxim 6mm. Contorul dispune de încă 2 borne pentru generatorul de impulsuri.

Generarea de impulsuri este de tip contact închis/deschis. Durata impulsului (contact închis) este de 80 ± 10ms, tensiunea maxim admisă 100V, curentul maxim admis 100mA, constanta generatorului fiind egală cu constanta contorului.

3.3. Caracteristici tehnice și condiții de mediu

Principalele caracteristici tehnice ale contorului ENERLUX sunt:

tensiunea nominală: 120, 230V;

curentul de bază: 5A, 10A;

curentul maxim Imax: 40A, 60A;

curentul de pornire: 20mA, 40mA;

frecvența nominală: 50Hz, 60Hz;

clasa aparatului: 1, conform IEC 1036;

capacitatea de înregistrare și afișare: minim 7250 ore, pentru energia corespunzătoare curentului maxim, tensiunii nominale și factorului de putere unitar;

puterea consumată de contor în condiții de referință: max. 2W și 10VA;

puterea consumată în circuitul de curent: max. 0.5VA;

domeniul tensiunii de alimentare a contorului: (0.85..1.1)*Un;

limitele domeniului de funcționare pentru tensiunea de alimentare: (0.8..1.15) * Un;

rigiditate dielectrică (50Hz, 1min): 4kV între carcasă și circuitele electrice și 2kV între circuite separate galvanic;

rezistența la impuls de tensiune (2/50µs): 6kV.

Caracteristicile funcției ceas-calendar:

eroarea de măsurare a timpului: max. ±0.5s/24h, în condiții de referință;

eroarea suplimentară de măsurare a timpului cu temperatura este de maxim ±0.15s/ºC/24h în domeniul de temperatură -10..+45ºC și ±0.5s/ºC/24h în domeniile de temperatură -25..-10ºC și +45..+55ºC;

recunoașterea anilor bisecți și schimbarea automată a orei de vară/iarnă în ultima duminică din martie, respectiv octombrie la o oră programabilă și într-un sens programabil, cu memorarea schimbării acesteia.

3.4. Descriere funcțională

Contorul realizează următoarele funcții:

contorizarea energiei electrice active unidirecțional cu semnalizarea sensului de circulație a energiei; constanta contorului este 1000imp/kWh;

contorizarea energiei active în până la 5 registre. Un registru contorizează energia totală, iar ceilalți până la 4 contorizează energia în diferitele zone orare;

înregistrarea maximului de putere corespunzător registrului de energie totală pe o durată de 15 minute;

calendar cu recunoașterea anilor bisecți și schimbarea automată a orei de vară/iarnă;

tarifare, prin programarea a până la 12 programe de tarifare diferite ce pot fi apelate pe parcursul unui an calendaristic. În cadrul fiecărui program de tarifare se pot programa până la 8 programe de tarifare săptămânale. În cadrul fiecărui program de tarifare săptămânal se pot programe carcasă și circuitele electrice și 2kV între circuite separate galvanic;

rezistența la impuls de tensiune (2/50µs): 6kV.

Caracteristicile funcției ceas-calendar:

eroarea de măsurare a timpului: max. ±0.5s/24h, în condiții de referință;

eroarea suplimentară de măsurare a timpului cu temperatura este de maxim ±0.15s/ºC/24h în domeniul de temperatură -10..+45ºC și ±0.5s/ºC/24h în domeniile de temperatură -25..-10ºC și +45..+55ºC;

recunoașterea anilor bisecți și schimbarea automată a orei de vară/iarnă în ultima duminică din martie, respectiv octombrie la o oră programabilă și într-un sens programabil, cu memorarea schimbării acesteia.

3.4. Descriere funcțională

Contorul realizează următoarele funcții:

contorizarea energiei electrice active unidirecțional cu semnalizarea sensului de circulație a energiei; constanta contorului este 1000imp/kWh;

contorizarea energiei active în până la 5 registre. Un registru contorizează energia totală, iar ceilalți până la 4 contorizează energia în diferitele zone orare;

înregistrarea maximului de putere corespunzător registrului de energie totală pe o durată de 15 minute;

calendar cu recunoașterea anilor bisecți și schimbarea automată a orei de vară/iarnă;

tarifare, prin programarea a până la 12 programe de tarifare diferite ce pot fi apelate pe parcursul unui an calendaristic. În cadrul fiecărui program de tarifare se pot programa până la 8 programe de tarifare săptămânale. În cadrul fiecărui program de tarifare săptămânal se pot programa până la 8 tipuri de programe de tarifare zilnice. În cadrul programului de tarifare zilnic, tariful poate fi schimbat de până la 12 ori. De asemenea, pe parcursul unui an calendaristic mai pot fi definite programe de tarifare specifice zilelor de sărbătoare. Se pot defini până la 24 de reguli pentru zilele de sărbătoare;

autocitire, care se realizează lunar la ora 00:00 a zilei programate din lună, memorează valorile tuturor indecșilor de energie, maximul de putere și momentul de timp la care s-a înregistrat (dată,oră). Contorul memorează datele ultimelor 12 autocitiri;

semnalizează scăderea tensiunii bateriei;

memorează într-un registru maximum 50 de evenimente, ultimele în ordine cronologică, cu marcarea tipului de eveniment și a momentului de timp când s-a produs acesta. Evenimente sunt: tensiune scăzută la baterie, căderea tensiunii de alimentare, revenirea tensiunii de alimentare, eroare a circuitului de măsură și eroare de memorie.

Afișajul (fig. 3.4.1.) este de tip LCD cu dimensiunea de 20x60mm, proiectat special pentru a indica mărimea măsurată (rând 2, cu dimensiunea de 8mm), codul corespunzător conform DLMS UA 1000-1 (cod cu mărimea de 5mm), sensul puterii, regiștrii de tarifare (rând 1, tariful curent se marchează cu semnul “<”) și semnalizare baterie scăzută. De asemenea, pe afișaj există un indicator, în formă de disc, care pâlpâie proporțional cu energia măsurată de contor. Pentru verificarea clasei de precizie se pot folosi și impulsurile generate de LED-ul portului optic, cu afișajul programat numai pentru afișarea energiei extinse.

Seria contorului este de 16 cifre, ceea ce necesită afișarea ei în două secvențe.

În caz de funcționare eronată a memoriei sau a circuitului de măsură, pe afișaj apar și “îngheață” unul din mesajele : F.F.1/Err.dSP, respectiv F.F./Err.EEP.

Fig. 3.4.1. Afișajul LCD

La acționarea butonului de comandă a afișajului se derulează secvența de afișare programată. Mărimea de pe afișaj se păstrează timp de 1 minut. Dacă în interval de 1 minut butonul se acționează din nou, secvența de afișare se derulează avansând cu o poziție, în caz contrar se revine la afișarea secvențială. În cazul în care lipsește tensiunea de alimentare, afișajul este stins. La acționarea butonului, afișajul va indica conform descrierii de mai sus. După 1 minut de neacționare a butonului, afișajul se va stinge.

Indicatorii ,,-P←” și ,,→+P” arată sensul momentan al energiei vehiculate. Indicatorul ,,LOW BATT ” semnalizează scăderea tensiunii bateriei cu Li și se șterge când tensiunea bateriei revine în limitele normale (schimbarea bateriei).

Prin portul optic al aparatului se realizează atât transferul datelor de contorizare și măsură memorate de contor cât și datele de programare și calibrare pentru contor.

Contorul poate funcționa cu două parole de nivele diferite. parola supervizor (realizează înscrierea programului de tarifare, a ceasului, anularea registrelor de energie, putere, evenimente) și parola simplă. Utilizând parola simplă, se realizează doar înscrierea ceasului.

Capitolul 4

Caiet de sarcini

________________________________________________________________________

4.1. Considerații generale

4.2. Cerințe de proiectare

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

4.1. Considerații generale

Se dorește realizarea unui sistem automat de testare a contoarelor electronice monofazate de tip ENERLUX, folosind aparatura existentă în cadrul firmei și mediul de programare LabVIEW. Aparatura disponibilă pentru acest proiect este formată din: un PC, o sursă de tensiune continuă, un osciloscop și un sistem de achiziție. Termenul de finalizare a proiectului este de 90 zile de la data primirii prezentului caiet de sarcini.

Prin realizarea acestui sistem se urmărește automatizarea procesului de testare a acestui tip de contor. De asemenea se impune sporirea gradului de protecție în muncă prin eliminarea nevoii operatorului uman de a lucra cu tensiuni periculoase.

Un alt obiectiv îl reprezintă sporirea numărului de contoare testate în intervalul de timp de lucru (8 ore). Se impune ca timpul necesar testării unui contor să fie de maxim 120 secunde.

S.C. AEM S.A. pune la dispoziția studenților aparatura existentă, documentația specifică acestui tip de contor (schema electrică, lista cu posibilele defecte, instrucțiunile de lucru, manualul tehnic) și se angajează în oferirea sprijinului necesar pentru finalizarea proiectului.

4.2. Cerințe de proiectare

În componența părții hardware va intra pe langă PC, aparatele necesare și un dispozitiv de fixare, în care se va introduce placa de circuit imprimat. Acest dispozitiv de fixare trebuie să asigure accesul la mărimile de interes (prin intermediul acelor de test) și un grad sporit de protecție al operatorului uman.

Partea software va conține un program de testare realizat în mediul LabVIEW. Programul de testare trebuie să fie simplu de utilizat, chiar și de către un nespecialist în domeniu. Înainte de a începe procedura de testare trebuie să se realizeze o autentificare a personalului de testare pentru a preveni utilizarea programului de către persoanele neautorizate.

Programul de testare trebuie să:

furnizeze după fiecare pas de testare un rezultat de tipul PASS/FAIL;

asigure în cazul unui rezultat FAIL opțiunile de reluare a testului curent, de continuare a procedurii de testare sau de oprire a procesului de testare ;

asigure contorizarea plăcilor funcționale cât și a celor defecte;

ofere posibilitatea de selectare (validare) individuală a fiecărui pas de testare;

permită afișarea timpului de testare pentru fiecare contor;

genereze la închiderea lui, un fișier în care este scris: numele operatorului, numărul de contoare funcționale/defecte testate și momentul de timp când a început, respectiv când s-a sfârșit testarea.

Testarea va fi împărțită în trei etape. Fiecare etapă este formată din pași de testare specifici.

Etapa I – Testarea fără tensiune. În această etapă se dorește identificarea erorilor din procesul de plantare (componente plantate greșit, lipituri ,,reci”, scurtcircuite) și a componentelor ce nu se încadrează în parametrii specificați de producător. Astfel în această etapă se măsoară următoarele:

rezistența R2 de 100Ω (între punctele de măsură TP1 și TP7);

rezistența pe intrarea de tensiune (între punctele de măsură TP1 și TP2);

rezistența pe intrarea de curent (între punctele de măsură TP3 și TP4);

diodele redresoare D2 și D3;

dioda Zener D4;

diodele D1, D7 și D8;

tensiunea de 3,6V a bateriei cu Li BT1;

La sfârșitul acestei etape se va programa microcontrolerul MSP430F437 prin conectorul JTAG .

Etapa a II-a – Testarea cu tensiune continuă. În această etapă se urmărește funcționarea corectă a plăcii de circuit. Se aplică o tensiune continuă de 7,5V pe dioda D3 și se măsoară următoarele:

curentul absorbit de placă ( 8÷10 mA);

tensiunea de 5V furnizată de regulatorul de tensiune U2;

tensiunea de 3,3V în catodul lui D1 (tensiunea de alimentare a microcontrolerului);

tensiunea de 5V pe condensatorul C11 de 10μF;

referința de tensiune de 2,4V a convertorului analog-numeric pe condensatorul C18 de 10μF.

Etapa a III-a – Testarea cu tensiune alternativă. În această etapă se urmărește funcționarea contorului la tensiunea de lucru. Având în vedere faptul că se lucrează cu tensiuni periculoase pentru operatorul uman, se vor lua măsuri de protejare a acestuia. Se va alimenta placa de circuit (între punctele de test TP1 și TP2) cu o tensiune alternativă 230V/50Hz și se:

măsoară curentul absorbit de la rețea de către placa de circuit (30mA);

măsoară tensiunea pe dioda Zener de 7,5V;

măsoară baza de timp a contorului și se reglează aceasta (prin intermediul trimerului C13) în intervalul 1Hz ± 5ppm;

măsoară frecvența cuarțului Y2 de 3,579 MHz (cu vizualizarea formei de undă pe osciloscop);

verifică funcționarea generatorului de impulsuri (cu vizualizarea formei de undă pe osciloscop).

Capitolul 5

Planul proiectului

Prezentul proiect, fiind unul de o anvergură mare, a fost împărțit în două părți, relativ egale. Dat fiind numărul mare de sarcini, a fost necesară o planificare a acestora. Planul după care s-a desfășurat prezentul proiect este prezentat în tabelul 5.1 de mai jos.

Tabelul 5.1. Planul proiectului

Printre contribuțiile (sarcinile) mele la realizarea acestui proiect se numără:

comanda cu ajutorul mediului LabVIEW a sistemului de achiziție și crearea de instrumente virtuale pentru măsurarea: tensiunii, curentului și a rezistenței;

măsurarea frecvenței de 1Hz a semnalului bază de timp a contorului cu o precizie de 1 ppm;

programarea microcontrolerului din LabVIEW;

proiectarea schemei electrice a sistemului de testare;

realizarea practică a sistemului de testare;

verificarea, testarea și corecția sistemului.

Măsurarea cu precizie mare a frecvenței semnalului bază de timp este necesară deoarece contorul este prevăzut cu un ceas intern, ce permite realizarea acestuia cu mai multe sisteme de tarifare. Dacă valoarea frecvenței acestui semnal este reglată corect, contorul va schimba sistemul de tarifare la momentul potrivit.

Capitolul 6

Comanda sistemului de achiziție Agilent 34970A

_______________________________________________________________________

6.1. Descriere generală

6.2. Structura internă

6.3. Măsurarea tensiunilor

6.3.1 Măsurarea tensiunilor continue

6.3.2 Măsurarea tensiunilor alternative

6.4. Măsurarea curenților

6.5. Măsurarea rezistențelor

6.6. Măsurarea frecvențelor

6.7. Modulul 34901A

6.8. Funcția de scanare

6.9. Drivere LabVIEW

6.10. Instrumente virtuale realizate pe baza driverelor

6.10.1. Instrument virtual pentru măsurarea tensiunii

6.10.2. Instrument virtual pentru măsurarea curentului

6.10.2. Instrument virtual pentru măsurarea rezistenței

6.10.2. Instrument virtual pentru măsurarea frecvenței

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

6.1. Descriere generală

În vederea realizării sistemului automat de testare, AEM Timișoara a pus la dispoziție sistemul de achiziție Agilent 34970A (fig.6.1.1) echipat cu trei module 34901A de tip plug-in.

Fig.6.1.1 Sistemul de achiziție Agilent 34970A [7]

Principalele caracteristici ale sistemului de achiziție sunt:

interfețe de comunicație GPIB (IEEE-488) și RS-232;

măsurarea directă a tensiunii (continuă sau alternativă), rezistenței, curentului (continuu sau alternativ), frecvenței sau perioadei și a temperaturii prin intermediul termocuplurilor, termistoarelor sau RTD-urilor (Resistive Temperature Detector);

60 canale per instrument (dacă se folosesc 3 module 34901A);

compatibilitate SCPI (Standard Commands for Programmable Instruments);

fiecare canal poate fi configurat independent și i se poate adăuga o funcție de scalare (de tipul Mx+B) sau o alarmă (pentru a semnaliza situația în care valoarea măsurată depășește anumite limite);

intervalul de scanare a canalelor poate fi reglat de la 0 la 99 ore;

se pot stoca pana la 50.000 de valori măsurate în memoria internă;

multimetrul intern ce oferă o precizie de 6½ digiți (convertor pe 24 biți), stabilitate și rejecție a zgomotului;

sincronizare externă.

Modulul 34901A are următoarele caracteristici:

multiplexor pe 20 canale (tensiunea maximă admisă pe fiecare canal este de 300V);

viteza de comutare este de 60 canale/secundă;

2 canale adiționale destinate în mod special măsurării curentului (continuu sau alternativ), ce au domeniul de măsurare 100nA÷1A;

asigură conectarea la multimetrul intern.

În situațiile în care se dorește realizarea unor aplicații complexe, sistemul Agilent poate fi conectat la un calculator prin intermediul celor două interfețe de comunicație. Conectarea la un PC rezolvă problemele legate de stocare, prelucrare, analiză și prezentare a datelor. Un sistem tipic de achiziție și analiză a datelor este prezentat în figura 6.1.2.

Fig.6.1.2 Sistem tipic de achiziție a datelor [7]

Comunicația cu sistemul de achiziție se poate realiza prin intermediul softului BenchLink Data Logger sau prin intermediul LabVIEW. În realizarea proiectului s-a ales a doua opțiune, iar comunicația s-a realizat prin intermediul interfeței RS-232.

Interfața serială RS-232 are următoarele avantaje:

majoritatea PC-urilor au inclusă o interfață RS-232 (port serial) și nu este necesar un hardware adițional;

driverele sunt incluse în mediul de operare (Windows);

și dezavantaje:

transferul de date este de maxim 85.000 caractere/secundă;

lungimea cablurilor de legătură este limitată la 15m;

se poate conecta doar un singur instrument la un port serial;

cablurile de legătură pot fi afectate de zgomote și prin urmare transferul de date se poate micșora sau pierde.

Interfața GPIB (IEEE-488) are următoarele avantaje:

viteza, transferul de date poate ajunge până la 750.000 caractere/secundă;

posibilitatea conectării mai multor instrumente la același port GPIB;

este posibil transferul direct al memoriei;

și dezavantaje:

lungimea cablurilor de legătură este limitată la 20m;

PC-ul are nevoie de un slot special pentru cardul GPIB;

driverele nu sunt incluse în mediul de operare;

necesitatea unor cabluri de legătură speciale.

6.2. Structura internă

Circuitele interne (fig. 6.2.1) ale sistemului Agilent 34970A sunt împărțite în două secțiuni: cu referință la pământ și flotante. Cele două secțiuni sunt separate prin intermediul unor izolatoare optice în scopul menținerii preciziei măsurării și a repetabilității.

Fig.6.2.1. Circuitele interne ale sistemului de achiziție [7]

Comunicația între cele două secțiuni se realizează prin intermediul izolatoarelor optice.

Secțiunea cu referință la pământ asigură totodată patru ieșiri hardware pentru alarme și linii pentru sincronizarea externă.

Secțiunea flotantă conține procesorul principal al sistemului care controlează toate funcțiile de bază ale instrumentului.

Cu ajutorul procesorului se realizează:

comunicația cu modulele plug-in;

scanarea tastaturii situată pe panoul frontal;

controlul afișajului;

controlul multimetrului intern denumit pe scurt DMM (Digital MultiMeter).

Tot în secțiunea flotantă se realizează scalarea mărimilor măsurate, monitorizarea condițiilor alarmelor și stocarea datelor.

Cu ajutorul DMM-ului intern se pot măsura următoarele mărimi:

tensiune (continuă sau alternativă) până la 300V;

temperatură, cu ajutorul termocuplurilor, termistoarelor și RTD-urilor;

rezistență până la 100MΩ;

curent (continuu sau alternativ) până la 1A;

frecvență sau perioadă până la 300kHz.

DMM-ul intern (fig.6.2.2.) conține circuite de condiționare a semnalelor, de amplificare (sau atenuare) și un convertor analog-numeric pe 22 biți.

Fig.6.2.2. Schema bloc simplificată a DMM-ului intern [7]

Circuitele de condiționare a semnalelor, împreună cu amplificatorul, au sarcina de a transforma semnalul de intrare într-o tensiune care se află în domeniul de măsurare al convertorului analog-numeric.

Semnalele analogice de la intrare sunt aduse prin intermediul unui multiplexor la circuitele de condițtionare a semnalelor. Dacă semnalul de intrare este o tensiune, condiționarea semnalului se face prin intermediul unui atenuator în cazul tensiunilor mari sau prin intermediul unui amplificator în cazul tensiunilor mici. La măsurarea rezistențelor se trece un curent continuu cunoscut prin rezistența a cărei valoare este necunoscută și se măsoară căderea de tensiune pe acea rezistență.

Convertorul analog-numeric transformă tensiunea continuă de la ieșirea amplificatorului într-o informație numerică. În general, tehnicile de conversie care stau la baza construcției convertoarelor analog-numerice, se pot clasifica în două mari categorii: tehnici de conversie cu integrare și tehnici de conversie fără integrare. DMM-ul intern folosește tehnica de conversie cu integrare.

Caracteristicile multimetrului intern sunt date în principiu de convertorul analog-numeric. Astfel, rezoluția, viteza de citire (conversie) și capacitatea de rejecție a semnalelor perturbatoare sunt dictate de convertorul analog-numeric.

Sistemul de achiziție oferă posibilitatea alegerii timpului de integrare a convertorului analog numeric. Se poate alege un timp de integrare predefinit exprimat în numărul de perioade ale rețelei (Power Line Cycles) sau orice alt timp de integrare situat în intervalul 400μs ÷ 4s cu o rezoluție de 10μs.

Trebuie menționat faptul că este bine ca timpul de integrare să fie multiplu al perioadei rețelei, pentru rejecția prin integrare a tensiunilor perturbatoare cu frecvența rețelei, care afectează tensiunea de la intrarea convertorului analog-numeric. Se poate alege un timp de integrare situat în intervalul 0,02PLC ÷ 200PLC.

Pentru măsurările de temperatură, timpul de integrare este fixat la 1PLC. De asemenea, timpul de integrare este adus la valoarea de 1PLC după fiecare inițializare (resetare) a sistemului de achiziție.

În tabelul 6.2.1 se prezintă relațiile care există între timp de integrare, rezoluție, afișaj și numărul de biți de la ieșirea convertorului analog-numeric.

Tabelul 6.2.1. Influența timpului de integrare asupra convertorului analog-numeric

Sistemul de achiziție oferă posibilitatea alegerii rezoluției și implicit a vitezei de citire. Astfel, se poate alege între o rezoluție mare (24 biți), ce oferă o viteză mică de conversie (3 conversii/secundă) sau o rezoluție mai mică (15 biți), ce oferă o viteză de conversie mult mai mare (600 conversii/secundă).

Procesorul principal, localizat în secțiunea cu logică flotantă, controlează circuitele de condiționare a semnalelor, domeniile și convertorul analog-numeric. Procesorul poate primi comenzi și trimite rezultatele măsurărilor la secțiunea cu referință la pământ. Procesorul principal folosește un sistem de operare multitasking pentru a putea controla mai bine resursele sistemului și sarcinile.

Cu ajutorul procesorului principal:

se calibrează rezultatele măsurărilor;

se aplică fiecărui rezultat un factor de scalare de tipul Mx+B;

se monitorizează condițiile alarmelor;

se trece de la unitățile de măsură ale traductoarelor la unitățile de măsură ale mărimilor care se măsoară;

se atașază fiecărui rezultat al măsurării o etichetă cu momentul de timp (data și ora) când a fost obținut.

Sistemul de achiziție oferă posibilitatea eliminării decalajelor inițiale, introduse de circuitele interne de măsură, prin intermediul modului autozero.

Dacă modul autozero este activat, după fiecare măsurare se deconectează semnalul de intrare și se realizează o altă măsurare (de zero). Rezultatul obținut în a doua măsurare se scade în mod automat din rezultatul primei măsurări.

Atunci când modul autozero este dezactivat, instrumentul realizează o măsurare de zero și scade acest rezultat din măsurările ulterioare. Sistemul va face o nouă măsurare de zero de fiecare dată când se schimbă funcția (se măsoară o altă mărime), domeniul sau timpul de integrare.

Modul autozero se aplică numai la măsurările de tensiune/curent continuu și rezistență. Această funcție este dezactivată în mod automat atunci când se alege un timp de integrare mai mic de 1PLC. Modul autozero poate fi configurat numai prin intermediul interfeței de comunicație.

6.3. Măsurarea tensiunilor

6.3.1 Măsurarea tensiunilor continue

Sistemul de achiziție permite măsurarea tensiunilor continue de maxim 300V. Se poate alege un anumit domeniu de măsură (100mV, 1V, 10V, 100V, 300V) sau modul automat de selecție a domeniului de măsură. Înainte de a fi aplicată convertorului analog-numeric, tensiunea de intrare este condiționată de circuitul prezentat îm figura 6.3.1.1.

Dacă tensiunea de intrare este mai mică de 12V, comutatorul “Low V” este închis și aceasta se aplică direct la intrarea amplificatorului. În cazul tensiunilor de intrare mai mari de 12V, comutatorul “High V” este închis și semnalul este atenuat înainte de a fi adus la intrarea amplificatorului. Câștigul amplificatorului poate fi selectat cu ajutorul comutatoarelor de domeniu (x1, x10 sau x100), astfel încât tensiunea de ieșire a acestuia să se încadreze în intervalul ±12V.

Din figura 6.3.1.1 se observă că, în cazul măsurării tensiunilor mici, rezistența de intrare a canalului pe care se realizează măsurarea este aproximativ egală cu rezistența de intrare a amplificatorului. Amplificatorul operațional este realizat cu tranzistoare cu efect de câmp (FET), are curenți de intrare mai mici de 50pA și asigură o rezistență de intrare mai mare de 10GΩ.

Fig. 6.3.1.1. Circuitul de condiționare a tensiunii continue de intrare [7]

Tot din schemă se observă că, în cazul măsurării tensiunilor mari (domeniile de 100V și 300V), rezistența de intrare (a canalului pe care se realizează măsurarea) este dată de rezistența divizorului de tensiune (aproximativ 10MΩ).

6.3.2 Măsurarea tensiunilor alternative

Cu ajutorul sistemului se pot măsura tensiuni alternative a căror valoare efectivă este de maxim 300V. Ca și în cazul măsurării tensiunilor continue, se poate alege un anumit domeniu de măsură (100mV, 1V, 10V, 100V, 300V) sau modul automat de selecție a domeniului de măsură. În acest caz, circuitul de condiționare a semnalului este prezentat în figura de mai jos.

Fig. 6.3.2.1. Circuitul de condiționare a tensiunii alternative de intrare [7]

Rolul acestui circuit de condiționare este de a transforma tensiunea alternativă de la intrarea canalului într-o tensiune continuă de ±12V (pentru a putea fi adusă la intrarea convertorului analog-numeric).

Circuitul de condiționare conține un atenuator (A1) și un amplificator (A2). Condensatorul de cuplaj (C) elimină componenta continuă a semnalului de intrare. Prima secțiune implementază un atenuator compensat, ce asigură o impedanță de intrare mare (peste 1MΩ). A doua secțiune implementază un amplificator cu câștig variabil.

Tensiunile continue reziduale ce provin de la atenuator și amplificator sunt blocate cu ajutorul unui condensator. Tensiunea obținută la ieșirea amplificatorului se aplică apoi unui convertor ac-dc (redresor).

6.4. Măsurarea curenților

Măsurarea curentului continuu sau alternativ este permisă numai pe canalele 21 și 22 ale modulului 34901A. Se poate alege un anumit domeniu de măsură (10mA, 100mA sau 1A) sau modul automat de selecție al domeniului de măsură. Circuitul de măsurare a curentului (fig. 6.4.1) conține: o siguranță (1,5A, 250V), un șunt (rezistența Rs) și un comutator (S1). Căderea de tensiune de pe Rs este amplificată și adusă la intrarea convertorului analog-numeric. Procesorul principal realizează prelucrările numerice necesare pentru obținerea valorii curentului de intrare.

Fig. 6.4.1. Circuitul de măsurare a curentului [7]

6.5. Măsurarea rezistențelor

La măsurarea unei rezistențe, se trece un curent cunoscut prin acea rezistență și apoi se măsoară căderea de tensiune pe aceasta.

Fig. 6.5.1. Măsurarea rezistențelor [7]

Sistemul oferă două metode pentru măsurarea rezistențelor: metoda cu 2 puncte de măsură și metoda cu 4 puncte de măsură. Dacă se folosește metoda cu 4 puncte de măsură, se elimină erorile ce pot apărea datorită căderii de tensiune pe conductoarele de legătură. În ambele metode, curentul care parcurge rezistența are sensul prezentat în figura 6.5.1 (de la borna HI la borna LO). Metoda cu 4 puncte de măsură este mai precisă și este folosită la măsurarea rezistențelor de valori mici (<10Ω).

6.6. Măsurarea frecvențelor

Pentru măsurarea frecvenței și a perioadei, DMM-ul intern folosește o tehnică reciprocă de numărare. Folosind această tehnică, se obține aceeași rezoluție, indiferent de valoarea frecvenței semnalului de intrare. Schema bloc a circuitului destinat măsurării frecvențelor este prezentată în figura 6.6.1.

Fig. 6.6.1. Măsurarea frecvențelor [7]

Circuitul de condiționare a semnalului de intrare este identic cu cel de la măsurarea tensiunilor alternative. Baza de timp este divizată pentru a obține semnalul poartă. Semnalul de intrare împreună cu semnalul poartă comandă numărătorul (fig. 6.6.2). Cât timp este comandat, numărătorul numără perioadele semnalului bază de timp.

Fig. 6.6.2. Formarea semnalului de comandă a numărătorului [7]

La sfârșitul perioadei semnalului poartă, rezultatul numărătorului este memorat și împărțit cu frecvența semnalului bază de timp. Numărătorul este inițializat înainte de începerea unui nou proces de numărare. Rezoluția măsurării este legată de baza de timp și nu depinde de valoarea frecvenței semnalului de intrare. Acest lucru duce la creșterea vitezei de măsurare în special la frecvențe joase.

6.7. Modulul 34901A

Modulul 34901A (fig. 6.7.1) are schema electrică prezentată în fig. 6.7.2. Modulul este de fapt un multiplexor pe 20 de canale. Fiecare din cele 20 de canale comută simultan intrările “HI” și “LOW”, asigurând totodată izolare față de multimetrul intern. Modulul este împărțit (cu ajutorul comutatorului 99 – “Bank Switch”) în 2 secțiuni cu câte 10 canale fiecare. Sunt disponibile 2 canale adiționale (21 și 22), care sunt folosite numai pentru măsurarea curentului (continuu sau alternativ) în intervalul 100nA÷1A. Măsurarea se face cu ajutorul DMM-ului intern și nu sunt necesare șunturi externe.

Fig. 6.7.2. Modulul 34901A

Modulul permite închiderea mai multor canale, cu condiția ca nici un canal să nu fie configurat pentru a realiza o măsurare sau să fie inclus pe lista de scanat.

Fig. 6.7.1. Schema electrică a modulului 34901A [7]

6.8. Funcția de scanare

Sistemul de achiziție oferă posibilitatea conectării multiplexorului la multimetrul intern cu scopul de a realiza o scanare. În timpul unei scanări, multimetrul intern este conectat pe rând la fiecare canal al multiplexorului, în vederea realizării măsurărilor.

Înainte de a porni scanarea trebuie configurată o listă de scanare. Lista de scanare poate conține orice canal de intrare al multiplexorului. Fiecare canal poate fi configurat individual pentru măsurarea unei mărimi (tensiune, rezistență etc.). Atunci când se configurează fiecare canal, sistemul oferă posibilitatea alegerii rezoluției și domeniului dorit.

În procesul de scanare, sistemul măsoară mărimile aduse la intrările canalelor care sunt incluse pe lista de scanare. Scanarea începe cu primul canal din slotul 1 și continuă în ordine ascendentă până la ultimul canal din slotul 3. Canalele care nu sunt incluse în lista de scanare vor fi ignorate.

Dacă se dorește reluarea scanării, se poate folosi temporizatorul intern pentru a porni procesul de scanare la anumite intervale de timp (fig.6.8.1.). Intervalul de scanare poate fi setat între 0 și 359.999 secunde (99:59:59 ore) cu o rezoluție de 1ms. Se poate introduce totodată și o întârziere între citirea canalelor.

Fig. 6.8.1. Procesul de scanare [7]

Procesul de scanare poate fi pornit:

manual, prin apăsarea butonului SCAN, situat pe panoul frontal al aparatului;

cu o comandă software, prin intermediul interfeței de comunicație;

atunci când se recepționează un impuls TTL de declanșare;

atunci când pe un canal care se monitorizează se declanșează o alarmă.

6.9. Drivere LabVIEW

Sistemul de achiziție poate fi comandat prin interfața de comunicație RS-232 cu ajutorul unor instrumente virtuale numite drivere de comunicație. Aceste drivere au fost create de către specialiștii de la National Instruments, pe baza setului de comenzi ale sistemului de achiziție. Driverele sunt disponibile gratuit. Se pot descărca de pe pagina de internet www.ni.com/devzone/idnet/ sau direct din mediul LabVIEW la secțiunea Help > Find Instrument Drivers.

Driverele de comunicație sunt grupate într-o bibliotecă denumită “hp34970a.llb”. După ce au fost descărcate, aceste drivere se instalează în dosarul instr.lib. Pentru instalarea pe un alt calculator a driverelor, se va copia doar dosarul hp34970a. Structura driverelor este prezentată în figura 6.9.1.

Fig. 6.9.1. Structura driverelor pentru sistemul Agilent 34970A

Driverele sistemului Agilent 34970A sunt grupate în următoarele categorii:

de inițializare/închidere a comunicației;

de configurare a parametrilor;

de acțiune/stare;

de date;

utilitare (verificare a setărilor);

exemple de instrumente virtuale construite pe baza driverelor.

În continuare se vor prezenta driverele care au fost utilizate în cadrul acestui proiect. Driverele sunt foarte intuitive datorită numelui și a simbolului grafic (pictogramă).

Fig. 6.9.2. HP34970A Initialize.vi

Driverul “HP34970A Initialize.vi” (fig. 6.9.2) realizează o inițializare a comunicației între sistemul de achiziție și calculator. La început, trebuie să se cunoască numărul portului serial unde este conectat aparatul, iar setările portului serial trebuie să fie identice cu cele ale sistemului de achiziție (setări efectuate manual de la panoul frontal al aparatului). Cu ajutorul acestui driver, se poate reseta aparatul, prin intermediul controlului “Reset”. Acest instrument virtual trebuie rulat înainte de apelarea oricărui alt driver de comunicație.

Fig. 6.9.3. HP34970A Close.vi

Cu ajutorul driverului “HP34970A Close.vi” (fig. 6.9.3) se realizează închiderea interfeței de comunicație cu sistemul de achiziție.

Fig. 6.9.4. HP34970A EZ Voltage.vi

Prin intermediul driverului “HP34970A EZ Voltage.vi” (fig. 6.9.4) se realizează măsurarea unei tensiuni. Se poate alege ce tip de tensiune se măsoară (continuă sau alternativă), domeniul și rezoluția. Subinstrumentul virtual realizează câte o măsurare de tensiune pe fiecare canal inclus în lista de scanare, iar rezultatele sunt memorate în vectorul de ieșire.

Fig. 6.9.5. HP34970A EZ Current.vi

Driverul “HP34970A EZ Current.vi” (fig. 6.9.5) comandă sistemul de achiziție în vederea măsurării unui curent. Se poate alege ce tip de curent se măsoară (continuu sau alternativ), domeniul și rezoluția. Subinstrumentul virtual realizează câte o măsurare de curent pe fiecare canal inclus în lista de scanare iar rezultatele sunt memorate în vectorul de ieșire. Funcționarea acestui driver este permisă numai pe canalele 21 și 22 ale modulului 34901A.

Fig. 6.9.6. HP34970A EZ Resistance.vi

Cu ajutorul driverului “HP34970A EZ Resistance.vi” (fig. 6.9.6) se realizează măsurarea unei rezistențe. Se poate alege domeniul și rezoluția. Cu ajutorul driverului se realizează câte o măsurare de rezistență pe fiecare canal inclus în lista de scanare, iar rezultatele sunt memorate în vectorul de ieșire.

Fig. 6.9.7. HP34970A Conf Freq and Period.vi

Prin intermediul driverului “HP34970A Conf Freq and Period.vi” (fig. 6.9.7) se realizează configurarea unui canal pentru măsurarea frecvenței/perioadei unui semnal. Se poate alege tipul măsurării (frecvență sau perioadă), domeniul de tensiune, timpul de integrare și filtrul de intrare. Driverul realizează câte o măsurare de frecvență sau perioadă pe fiecare canal inclus în lista de scanare, iar rezultatele sunt memorate în vectorul de ieșire.

Fig. 6.9.8. HP34970A Switch.vi

Driverul “HP34970A Switch.vi” (fig. 6.9.8) permite închiderea/deschiderea canalelor specificate prin lista cu canale. Cu ajutorul acestui subinstrument virtual se poate seta sau verifica starea canalelor.

Fig. 6.9.9. HP34970A Read.vi

Cu ajutorul driverului “HP34970A Read.vi” (fig. 6.9.9) se realizează citirea datelor din buffer-ul de ieșire al sistemului de achiziție. Acest subinstrument virtual preia numărul maxim de valori din buffer, astfel că nu există un număr egal de citiri per canal. Driverul returnează valorile citite și numărul de citiri.

Fig. 6.9.10. HP34970A Standard Event Status.vi

Driverul “HP34970A Standard Event Status.vi” (fig. 6.9.10) permite setarea sau verificarea registrelor de evenimente.

Fig. 6.9.11. HP34970A Conf Scan.vi

Prin intermediul driverului “HP34970A Conf Scan.vi” (fig. 6.9.11) se modifică sau verifică parametrii funcției de scanare ce vizează canalele specificate în lista cu canale. Driverul permite modificarea întârzierii introdusă între citiri.

Fig. 6.9.12. HP34970A Conf Scan List.vi

Driverul “HP34970A Conf Scan List.vi” (fig. 6.9.12) permite configurarea sau verificarea listei canalelor de scanat.

Fig. 6.9.13. HP34970A Conf Trigger.vi

Driverul “HP34970A Conf Trigger.vi” (fig. 6.9.13) permite setarea sau verificarea parametrilor de sincronizare ai sistemului de achiziție. Se poate alege sursa de sincronizare și intervalul de scanare. După configurare, sistemul poate rămâne în modul declanșat (așteaptă apariția unui semnal de declanșare a funcției de scanare).

În cele ce urmează se va prezenta și explica sumar subinstrumentul virtual “HP34970A Switch Example.vi”. Exemplul se găsește în biblioteca de drivere “hp34970a.llb” și a fost des folosit în cadrul realizării programului de testare.

Trebuie precizat faptul că aceste drivere, ca și orice alte instrumente virtuale, pot fi modificate în conformitate cu cerințele aplicației. De exemplu, a trebuit să se folosească acest driver ca și subinstrument virtual. În faza inițială (cum a fost descărcat) nu s-a putut folosi driverul pentru că nu avea atașat un conector. Prin urmare, a trebuit să-i creăm un conector și astfel, driverul a putut fi utilizat ca și subinstrument virtual în realizarea altor aplicații.

Panoul frontal și diagrama bloc ale instrumentului vritual “HP34970A Switch Example.vi” sunt prezentate în figurile 6.9.14 și 6.9.15.

Fig. 6.9.14. Panoul frontal HP34970A Switch Example.vi

Pe panoul frontal se regăsește un control prin care se alege portul de comunicație. În acest caz, sistemul fiind conectat la un port serial s-a ales COM1. Urmează un control numeric prin care se alege slotul ale cărui canale dorim să le închidem sau deschidem. Acest control poate lua doar valorile 1, 2 sau 3 deoarece sistemul de achiziție dispune de 3 sloturi. Prin intermediul controlului de tip enumerativ se alege tipul modulului ce urmează a fi comandat (în acest caz s-a ales 34901A). Se poate reseta sistemul cu ajutorul controlului “Reset”. Urmează configurarea portului serial în conformitate cu setările sistemului.

Închiderea și deschiderea canalelor se face cu ajutorul controlului “Channels” (o matrice de LED-uri). Dacă un LED este aprins, atunci cand se va rula programul, canalul corespunzător va fi închis și viceversa. Se observă din figura 6.9.14 că după rularea programului se vor închide canalele 1, 3 și 18. Prin urmare, bornele HI de la toate cele 3 canale vori fi conectate împreună și totodată bornele LO de la toate cele 3 canale vor fi conectate împreună. Deoarece canalul 18 se află în a doua secțiune a modulului 34901A, cele spuse mai sus sunt valabile numai atunci când comutatorul 99 este închis (fig. 6.7.1).

Diagrama bloc este formată în ansamblu din 2 bucle for și driverele “Initialize.vi”, “Switch.vi”, ”Close.vi” (care au fost explicate mai sus). Cele două bucle for construiesc două liste: lista cu canalele ce vor fi închise și lista cu canalele ce vor fi deschise. În cea de a doua buclă for există o structură de tip “formula node” care calculează numărul canalului în funcție de slotul în care se află. Urmează transformarea numărului canalului într-un șir de caractere pentru a putea fi trimis prin interfața de comunicație. Dacă un LED este aprins, atunci canalul corespunzător este adăugat pe lista canalelor închise, iar dacă este stins, este adăugat pe lista canalelor deschise. Cele două liste cu canale sunt salvate în registrele de deplasare ale primei bucle for. După terminarea celor două bucle for, cele două liste cu canale sunt trimise driverelor de comunicație.

Eventualele erori ce pot apărea în execuția programului sau în procesul de comunicație, sunt semnalate cu ajutorul instrumentului virtual “Simple Error Handler.vi”.

6.10. Instrumente virtuale realizate pe baza driverelor

În cadrul proiectului a fost necesară realizarea unor instrumente virtuale pentru măsurarea: unei tensiuni, unui curent, unei rezistențe și a frecvenței semnalului bază de timp. Au fost realizate instrumentele virtuale menționate mai sus și apoi li s-a creat fiecăruia o pictogramă și un conector pentru a putea fi apelate (rulate) din programul de testare. În cele ce urmează se vor prezenta aceste subinstrumente virtuale.

6.10.1. Instrument virtual pentru măsurarea tensiunii

Instrumentul virtual folosit pentru măsurarea tensiunii se numește “Tensiune.vi” și are panoul frontal prezentat în figura 6.10.1.1. Acest instrument virtual poate fi privit per ansamblu ca un voltmetru. Pe panoul frontal se află controale, butoane și indicatoare cu ajutorul cărora se pot seta parametrii interfeței de comunicație, reseta sistemul de achiziție, selecta tipul tensiunii (continuă sau alternativă), domeniul, rezoluția și canalul pe care se face măsurarea. Rezultatul măsurării este afișat în volți de un indicator numeric. Eventualele erori ce pot apărea în procesul de comunicație sau în execuția programului sunt semnalate de gruparea de indicatoare (cluster-ul) “ERORI”.

Fig. 6.10.1.1. Panoul frontal – Tensiune.vi

Diagrama bloc a instrumentului de măsurare a tensiunii este prezentată în figura 6.10.1.2. După cum am spus mai sus, la început este nevoie să apelăm driverul “Initialize.vi” pentru a inițializa procesul de comunicație. Urmează apelarea driverului “EZ Voltage.vi” cu ajutorul căruia se face o simplă măsurare de tensiune pe canalul specificat de controlul de tip string. Deoarece driverul permite măsurarea tensiunii pe mai multe canale, rezultatele măsurării sunt plasate într-un vector. Dacă se măsoară tensiunea pe un singur canal, atunci rezultatul măsurării va fi de fapt primul element al vectorului. În acest instrument virtual, se măsoară tensiunea pe un canal iar rezultatul măsurării este extras cu ajutorul funcției “Index Array” din vectorul de ieșire. Rezultatul este furnizat de sistemul de achiziție în volți. În final trebuie să închidem procesul de comunicație cu ajutorul driverului “Close.vi”.

Fig. 6.10.1.2. Diagrama bloc – Tensiune.vi

Instrumentului virtual “Tensiune.vi” i s-a atașat o pictogramă și un conector (fig. 6.10.1.3). Prin urmare, el poate fi apelat ca un subinstrument virtual din programul de testare.

Fig. 6.10.1.3. Pictograma și conectorul – Tensiune.vi

6.10.2. Instrument virtual pentru măsurarea curentului

În vederea măsurării curentului, pe baza driverelor a fost creat un instrument virtual denumit “Curent.vi”, al cărui panou frontal este prezentat în figura 6.10.2.1. Funcționarea acestui instrument virtual este similară cu cea a unui ampermetru. Prin intermediul panoului frontal se poate alege tipul curentului (continuu sau alternativ), domeniul de măsură, rezoluția și canalul pe care se face măsurarea.

Fig. 6.10.2.1. Panoul frontal – Curent.vi

În mod similar cu “Tensiune.vi”, diagrama bloc (fig. 6.10.2.2) a instrumentului virtual “Curent.vi” începe cu apelarea driverului “Initialize.vi” și se termină cu apelarea driverului “Close.vi”.

Fig. 6.10.2.2. Diagrama bloc – Curent.vi

Pentru măsurarea curentului se folosește driverul “EZ Current.vi”. Valoarea curentului (furnizată în amperi) se împarte cu 103 și astfel rezultatul măsurării dat în miliamperi.

Instrumentului virtual “Curent.vi” i s-a atașat o pictogramă și un conector (fig. 6.10.2.3) pentru a putea fi apelat ca și subinstrument virtual din programul de testare.

Fig. 6.10.2.3. Pictograma și conectorul – Curent.vi

6.10.2. Instrument virtual pentru măsurarea rezistenței

Pentru măsurarea rezistenței electrice, pe baza driverelor existente a fost creat instrumentul virtual “Rezistență.vi” al cărui panou frontal este prezentat în figura 6.10.3.1. Acest instrument virtual poate fi privit ca un ohmmetru. Dacă se alege metoda de măsură cu 4 fire, se elimină erorile generate de căderea de tensiune pe firele conductoare. Această metodă se folosește pentru măsurarea rezistențelor de valoare mică.

Fig. 6.10.3.1. Panoul frontal – Rezistență.vi

Diagrama bloc este similară cu cea a instrumentului virtual “Tensiune.vi”. Singura deosebire este că pentru măsurarea rezistenței electrice s-a folosit driverul “EZ Resistance.vi”. Rezultatul măsurării este furnizat în ohmi.

Fig. 6.10.3.2. Diagrama bloc – Rezistență.vi

Instrumentului virtual “Rezistență.vi” i s-a atașat o pictogramă și un conector (fig. 6.10.3.3) pentru a putea fi apelat ca și subinstrument virtual din programul de testare.

Fig. 6.10.3.3. Pictograma și conectorul – Rezistență.vi

6.10.2. Instrument virtual pentru măsurarea frecvenței

Instrumentul virtual “Frecvență.vi” a fost realizat pe baza driverelor în scopul măsurării frecvenței semnalului bază de timp al contorului. În cadrul proiectului a fost necesară măsurarea frecvenței semnalului cu o precizie de 1ppm si reglarea valorii acesteia, prin intermediul unui trimer, în intervalul 1Hz ± 1ppm. Pe panoul frontal (fig. 6.10.4.1) se află controale și comutatoare prin intermediul cărora se poate selecta: mărimea care se măsoară (frecvență/perioadă), canalul pe care se face măsurarea, domeniul de tensiune al semnalului și tipul filtrului de intrare. Un indicator de tip LED semnalizează faptul că frecvența semnalului se încadrează între cele două valori (minimă și maximă) specificate prin intermediul a două controale numerice. Frecvența semnalului este afișată în Hz prin intermediul unui indicator numeric.

Fig. 6.10.4.1. Panoul frontal – Frecvență.vi

Diagrama bloc (fig. 6.10.4.2) începe cu apelarea driverului “Initialize.vi” cu ajutorul căruia se stabilește comunicația între sistemul de achiziție și calculator. Se apelează apoi driverul “Conf Freq and Period.vi” prin care se configurează canalul 105 să măsoare frecvența semnalului de intrare. Prin intermediul acestui driver alegem și tipul filtrului de la intrare (în acest caz un FTJ). Urmează configurarea listei de scanare cu ajutorul driverului “Conf Scan List.vi”. Diagrama bloc se continuă cu o buclă while din care se iese atunci când frecvența semnalului se află între cele două limite. În cele ce urmează se apelează driverul “Conf Scan.vi” prin care se configurează procesul de scanare. Ulterior se apelează driverul “Conf Trigger.vi” pentru declanșarea imediată a procesului de măsurare. După ce au fost făcute toate configurările, se așteaptă sfârșitul procesului de măsurare. Acest lucru se face prin apelarea driverului “Standard Event Status.vi” cu ajutorul căruia se caută sfârșitul procesului de măsurare în registrele de evenimente. Dacă procesul de măsurare s-a terminat, se citește rezulatul măsurării din buffer-ul de ieșire al sistemului de achiziție. Rezultatul măsurării este un șir de caractere și prin urmare trebuie transformat într-un număr cu ajutorul funcției “Fract/Exp String To Number”.

Rezultatul măsurării este afișat într-o fereastră de dialog prin intermediul funcției “One Button Dialog”. După ce se apasă butonul “OK” al acestei ferestre se reia bucla while dacă frecvența semnalului nu se încadrează în cele două limite. Când frecvența semnalului se află între cele două limite, se va aprinde indicatorul de tip LED și se părăsește bucla while. Diagrama bloc se termină cu închiderea procesului de comunicație și afișarea eventualelor erori.

În scopul utilizării acestui instrument virtual ca și subinstrument virtual în cadrul programului de testare, i s-a atașat o pictogramă și un conector ca în figura 6.10.4.3.

Fig. 6.10.4.3. Pictograma și conectorul – Frecvență.vi

Capitolul 7

Descrierea sistemului de testare

_____________________________________________________________________

7.1. Descriere generală

7.2. Programarea microcontrolerului

7.3. Realizarea practică

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

7.1. Descriere generală

Schema bloc a sistemului de testare a contoarelor ENERLUX este prezentată în figura 7.1.1.

Fig. 7.1.1. Schema bloc a sistemului de testare

Sistemul de testare conține:

un PC echipat cu mediul LabVIEW și programul de testare;

sursa de tensiune continuă TDK-Lambda ZUP 20-10;

osciloscopul numeric Tektronix TDS 1012B;

sistemul de achiziție Agilent 34970A echipat cu 2 module 34901A;

sursa de tensiune alternativă (transformator de izolare galvanică);

dispozitivul de fixare a plăcii de circuit imprimat.

Sistemul de achiziție și comanda acestuia au fost descrise în capitolul anterior. În proiectul de diplomă cu titlul “Sistem automat pentru testarea contoarelor ENERLUX. Comanda sursei și a osciloscopului”, redactat de Anca-Nicoleta Ștefan, sunt descrise: programul de testare, sursa de tensiune continuă și osciloscopul.

Deoarece PC-ul este echipat cu un port serial și în realizarea sistemului a fost necesar un al doilea port serial, s-a achiziționat o placă de extensie a numărului de porturi seriale de tip MOXA CP-104UL (fig. 7.1.2). Această placă se introduce într-un port PCI al calculatorului si oferă 4 porturi seriale.

Fig. 7.1.2. Placa MOXA CP-104UL [8]

Pentru programarea microcontrolerului s-a folosit emulatorul MSP-FET430UIF prezentat în figura 7.1.3.

Fig. 7.1.3. Emulatorul MSP-FET430UIF

7.2. Programarea microcontrolerului

Un dezavantaj al mediului LabVIEW este acela că în paleta de funcții nu există instrumente virtuale cu care să se realizeze comunicația prin interfața JTAG. Instrumentele virtuale care să asigure comunicația prin interfața JTAG necesită un timp pentru a se realiza și implică cunoașterea standardului de comunicație.

Din motivele menționate mai sus, în cadrul proiectului s-a ajuns la o soluție de compromis în ceea ce privește programarea microcontrolerului.

Soluția constă în folosirea programului MspFet (fig. 7.2.1). MspFet se folosește exclusiv pentru programarea microcontrolerelor MSP430 cu ajutorul emulatorului hardware FET430UIF conectat la portul USB al unui PC. Avantajul major al acestui program este faptul că poate fi controlat prin intermediul liniei de comandă a sistemului de operare Windows.

Fig. 7.2.1. Programul MspFet

Pentru a putea controla programul folosind linia de comandă trebuie să se țină cont de următoarea sintaxă:

“ mspfet.exe {+ < acțiune > }[fișier sursă] [< opțiuni >] ”

Unde:

În câmpul acțiune se va trece oricare din următoarele:

e Mass erase (Ștergere memorie flash în totalitate);

b Blank check (Verificare ștergere);

p Program file (Scriere în memoria flash);

v Verify file (Verificare scriere);

f Blow fuse (Distrugere siguranță securitate);

Trebuie menționat faptul că vor fi executate doar acțiunile specificate.

În câmpul opțiuni trebuie trecută una din următoarele:

-RAW={n} Permite selectarea adaptorului FET RAW unde n este numele unui port paralel (LPT1, LPT2, etc.).

-FET={n} Permite selectarea adaptorului FET DLL unde n este numele unui port (TIUSB sau LPT1, LPT2, etc.). Trebuie instalat fișierul msp430.dll în directorul MSPFET pentru această opțiune.

-BSL={n} Permite selectarea adaptorului BSL unde n este numele unui port serial (COM1, COM2, etc.).

Adaptorul de programare FET (Flash Emulation Tool) este de fapt un convertor bidirecțional între nivelele logice TTL ale portului paralel al PC-ului și interfața JTAG a microcontrolerului.

Adaptorul de programare BSL (BootStrap Loader) permite comunicația cu memoria microcontrolerului în faza de prototip, faza finală a producției, și în service. Prin intermediul acestuia pot fi accesate și modificate atât memoria programabilă (flash-ul) cât și memoria de date (RAM).

De exemplu, dacă dorim să încărcăm un program în memoria microcontrolerului folosind adaptorul FET DLL conectat la portul USB al unui PC, în linia de comandă va trebui să scriem următoarele:

“ mspfet.exe +ebpv fișier_program.txt –FET=TIUSB”

Ținând cont de cele menționate mai sus și de faptul că mediul LabVIEW oferă posibilitatea trimiterii de instrucțiuni către linia de comandă a sistemului de operare, s-a realizat un instrument virtual prin care se poate programa microcontrolerul MSP430F437.

Pentru instrumentul virtual realizat, denumit “Programare U1.vi”, panoul frontal și diagrama bloc sunt reprezentate în figurile 7.2.2 și respectiv 7.2.3.

Fig. 7.2.2. Programare U1 – Panoul frontal

Fig. 7.2.3. Programare U1 – Diagrama bloc

Pe panoul frontal se află un control de tip string în care se trec instrucțiunile care urmează a fi trimise liniei de comandă și un control de tip path (cale de fișier) prin care se specifică directorul curent de lucru. Programul care urmează a fi încărcat în memoria flash a microcontrolerului trebuie să se afle în directorul curent.

Diagrama bloc a instrumentului virtual conține o structură de tip secvență stivă pentru controlul execuției programului. În prima și ultima secvență a structurii se apelează instrumentul “System Exec.vi” (fig. 7.2.4) pentru a trimite comenzi sistemului de operare. Secvența din mijloc apelează instrumentul “Wait.vi” (fig. 7.2.5) care asigură o întârziere de 17 secunde necesară pentru încărcarea programului în memoria flash.

Fig. 7.2.4. System Exec.vi Fig. 7.2.5. Wait.vi

După programarea microcontrolerului trebuie ca programul MspFet să fie închis. Pentru aceasta în ultima secvență a structurii se trimite la linia de comandă următoarea expresie:

“taskkill /F /IM MspFet.exe”

Unde:

taskkill – este o comandă cu ajutorul căreia se pot închide procese sau task-uri. Procesele pot fi închise prin ID-ul lor sau prin numele imagine.

/F – este o comandă opțională prin care se forțează închiderea procesului;

/IM – este o comandă opțională prin care se specifică faptul că procesul va fi încheiat cu ajutorul numelui imagine.

7.3. Realizarea practică

În vederea realizării unui model experimental pentru sistemul de testare, fiecărui modul 34901A i s-a atașat un conector. Deoarece modulul are 22 canale, s-a ales un conector de tip DB50, al cărui tabel de corespondență este prezentat în figura 7.3.1.

Fig. 7.3.1. Tabelul de corespondență pentru conectorul DB50

În continuare s-a trecut la alegerea cutiei (carcasei) pentru dispozitivul de fixare a plăcii. S-a ținut cont de faptul că în această cutie trebuia să se introducă: transformatorul de izolare (separare) galvanică, programatorul și releele de comandă. S-a avut în vedere faptul că pe partea laterală a cutiei se vor monta: conectorii pentru legătura cu sistemul de achiziție, conectorul de legătură cu sursa de tensiune continuă, un conector USB și conectorul de alimentare pentru transformator.

S-a ales o cutie fabricată din material ignifug. Dimensiunile cutiei sunt prezentate în Anexa 1. După ce s-a ales cutia, s-a luat o hotărâre cu privire la modul de amplasare a componentelor. Asupra cutiei s-au efectuat decupaje pentru fixarea conectorilor. Dimensiunile decupajelor laterale sunt prezentate în Anexa 2.

Capacul dispozitivului de fixare (fig. 7.3.2) este din plexiglas. Acest capac a fost găurit pentru a putea fi prins de cutia dispozitivului de fixare. S-a trecut la alegerea punctelor de test. În alegerea punctelor de test s-a ținut cont de faptul că acestea trebuiau să fie situate doar pe o față a plăcii de circuit imprimat. Punctele de test și tabelul de corespondență sunt prezentate în Anexa 3. În continuare, s-a trecut la măsurarea coordonatelor punctelor de test cu ajutorul sistemului de măsurat în coordonate Axiom și a software-ului Aberlink 3D. Coordonatele punctelor de test sunt prezentate în Anexa 5 și Anexa 6. Asupra capacului s-au mai efectuat găuri pentru ghidarea plăcii și găuri pentru fixarea clemelor de prindere. Toate găurile care s-au efectuat asupra capacului din plexiglas sunt prezentate în Anexa 4.

Fig. 7.3.2. Capacul dispozitivului de fixare

Legătura dintre capac și cutie este făcută cu ajutorul unui conector liniar dublu cu 28 pini. Tabelul de corespondență pentru conectorul punctelor de test este prezentat în figura 7.3.3. Acest conector permite separarea capacului de cutie.

În proiectarea sistemului s-a ajuns la concluzia că două module sunt suficiente pentru cazul de față. Repartizarea canalelor pentru cele două module este prezentată în tabelul 7.3.4. La repartizare s-a ținut cont de faptul că, dacă un modul este folosit pentru măsurarea unei mărimi, în acest timp, canalele acelui modul nu se mai pot folosi la direcționarea semnalelor (nu se mai poate comanda închiderea/deschiderea canalelor).

Fig. 7.3.3. Tabelul de corespondență pentru conectorul punctelor de test

Tabelul 7.3.4. Repartizarea canalelor pentru cele două module 34901A

Pe baza celor menționate mai sus s-a trecut la proiectarea schemei electrice. Schema electrică a sistemului de testare este prezentată în figura 7.3.5. În cele ce urmează se trece la explicarea în linii mari a schemei electrice.

Pentru a simplifica schema electrică, o parte din conexiuni au fost reprezentate cu ajutorul etichetelor. În partea stângă a schemei electrice sunt reprezentate cele două module ale sistemului de achiziție prin intermediul conectorilor de legătură. La canalele acestor două module sunt aduse mărimile de interes conform tabelului 7.3.4. În partea de sus se află sursa de tensiune continuă care este legată la primul canal din fiecare modul. Cu ajutorul sistemului de achiziție putem conecta sursa de tensiune la fiecare diodă pentru a o testa sau la bornele de comandă ale releelor pentru a alimenta contorul cu tensiunea rețelei. În partea de jos a schemei este reprezentat osciloscopul ce are canalele legate la modulul 2 al sistemului de achiziție.

Fig. 7.3.5. Schema electrică a sistemului de testare

Prin închiderea canalelor corespunzătoare se aduc la osciloscop semnalele de interes. În partea dreaptă a schemei electrice se află reprezentat conectorul punctelor de test de care se leagă în mod direct dispozitivul de programare al microcontrolerului.

În schema electrică se mai observă transformatorul de separare galvanică și cele 5 relee de comandă. Releele K1,K2,K3 și K4 sunt comandate simultan la începutul etapei a III-a de testare. Releele K1 și K2 au rolul de a alimenta transformatorul cu tensiunea rețelei. Când nu sunt comandate, releele K3 și K4 conectează la canalul 3 al modulului 1 intrarea de tensiune a contorului. Atunci cand se comandă cele 4 relee, transformatorul este pus în funcțiune cu ajutorul K1 și K2, iar pe intrarea de tensiune a contorului este adusă tensiunea rețelei cu ajutorul K3 și K4. Releul K5 se folosește pentru verificarea funcționării generatorului de impulsuri.

O atenție deosebită s-a acordat protecției operatorului uman. Astfel, în serie cu sursa de tensiune și cu bornele de comandă a releelor K1,K2,K3 și K4 s-au introdus două puncte de masă. Dacă în etapa a III-a de testare se scoate placa de circuit din dispozitivul de fixare, releele K1,K2,K3 și K4 nu vor mai fi comandate (transformatorul nu mai este alimentat cu tensiune) si astfel tensiunile periculoase sunt îndepărtate.

Fig. 7.3.6. Comanda releelor

Având schema electrică la îndemână, s-a trecut la realizarea practică a dispozitivului de fixare a plăcii de circuit. În cele ce urmează se prezintă câteva imagini cu dispozitivul de fixare.

Fig. 7.3.7. Amplasarea componentelor în carcasa dispozitivului de fixare

Fig. 7.3.8. Dispozitivul de fixare a plăcii de circuit imprimat – vedere de sus

Fig. 7.3.9. Dispozitivul de fixare a plăcii de circuit imprimat – vedere laterală

Capitolul 8

Rezultate experimentale

Sistemul realizat a fost testat, în condiții normale, pe un eșantion format din 100 de contoare. Mai întâi, contoarele au fost testate manual conform instrucțiunilor de lucru. S-a constatat faptul că printre cele 100 de contoare se aflau 3 contoare defecte. Ulterior, contoarele din eșantionul supus testării, au fost verificate cu sistemul propus. Sistemul realizat a identificat cele 3 contoare defecte. Rezultatele experimentale sunt prezentate în figura 8.1.

Fig. 8.1. Programul de testare – Rezultate experimentale

Pentru verificarea siguraței în muncă, în timpul testării cu tensiunea rețelei, s-a scos contorul din dispozitivul de fixare și s-a constatat faptul că tensiunile periculoase au fost deconectate.

La sfârșitul acestui experiment, s-a constatat că durata medie de testare a unei plăci este de aproximativ 90 secunde.

Capitolul 9

Concluzii

În prezenta lucrare se tratează realizarea practică a unui model experimental pentru testarea automată a contoarelor ENERLUX și cuprinde o descriere a acestui tip de contoare, comanda sistemului de achiziție Agilent 34970A cu ajutorul mediului LabVIEW și o posibilitate de programare a microcontrolerului existent pe placa de circuit imprimat. Au fost realizate instrumente virtuale pentru: măsurarea tensiunii, curentului, rezistenței și a frecvenței, comanda canalelor sistemului și programarea microcontrolerului. Acestor instrumente virtuale li s-a atașat o pictogramă și un conector în vederea utilizării lor ca și subinstrumente virtuale.

Sistemul automat de testare a fost realizat în conformitate cu cerințele beneficiarului exprimate prin intermediul caietului de sarcini. Prin realizarea acestui sistem s-a urmărit automatizarea operațiilor de testare a contoarelor, cu consecințe favorabile asupra reducerii timpului de testare, ușurării activității operatorului uman, și, nu în ultimul rând, a eliminării posibilelor erori introduse de acesta. În proiectarea sistemului, o atenție specială s-a acordat protecției operatorului uman, prin eliminarea nevoii de a lucra cu tensiuni periculoase.

Deoarece mediul LabVIEW permite interfațarea facilă cu orice hardware de măsurare, prin intermediul driverelor de comunicație oferite de National Instruments, timpul necesar dezvoltării noilor aplicații se poate reduce semnificativ și investiția hardware existentă nu se va pierde.

Partea de comandă a sistemului de achiziție poate fi folosită în procesul didactic, în cadrul lucrărilor de laborator aferente disciplinelor “Sisteme de achiziție de date” și “Instrumentație virtuală”.

Bibliografie

[1] M. Lascu Tehnici avansate de programare în LabVIEW, Editura Politehnica, Timișoara, 2007

[2] A. Gontean Software în electronică și telecomunicații, Curs pentru învățământ la distanță, Timișoara, 2008

[3] S. Mischie Interfețe pentru sisteme cu instrumentație programabilă, Editura Politehnica, Timișoara, 2004

[4] H. Cârstea Tehnologie electronică. Proiectare și aplicații, Editura Augusta, A. Avram Timișoara, 2003

M. Rangu

[5] *** LabVIEW User Manual, National Instruments, January 1998.

[6] www.ni.com

[7] Specificații tehnice Agilent 34970A

[8] Specificații tehnice MOXA CP-104UL

[9] Documentație contoare ENERLUX, S.C. AEM S.A.