26
DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi segédlet) Dr. Ilosvai Lajos, Prof. Emeritus Jelátvitel Jel- feldolgozás Jelforrás Budapest 2002

DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

  • Upload
    others

  • View
    9

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi segédlet)

Dr. Ilosvai Lajos, Prof. Emeritus

Jelátvitel Jel- feldolgozás Jelforrás

Budapest 2002

Page 2: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

FIGYELMEZTETÉS!

Minden jog fenntartva! Az itt közreadott oktatási segédlet szerzői jogvédelem alatt áll, de közvetlen oktatási/tanulási célra – a forrásra való hivatkozással – szabadon felhasználható. Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző engedélye nélkül tilos reprodukálni, sokszorosítani, adatrögzítő rendszerben tárolni, vagy bármilyen formában közreadni még részletekben, vagy módosítva is. A szerző köszönettel veszi, a segédletben fellelhető hibákról, és az esetleges észrevételekről kapott tájékoztatást, melyet a következő címre kér elküldeni: [email protected].

2

Page 3: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

3

TARTALOMJEGYZÉK 1. Elméleti alapok...................................................................................................................4

1.1. A gyakorlat célja ..........................................................................................4 1.2. Analóg jelek digitalizálása ...........................................................................4

1.2.1. Digitális jelek struktúrája ............................................................4 1.2.2. A kettes számrendszer sajátosságai.............................................5 1.2.3. A kódolás ....................................................................................6 1.2.4. A mintavételi frekvencia meghatározása ....................................6 1.2.5. Kvantálás.....................................................................................8 2. A PSO-557 típusú mérésadatgyűjtő ..............................................................................9 3. Végrehajtandó feladatok ...............................................................................................12

4. A gyakorlat végrehajtása...............................................................................................13

4.1. A vizsgálatnál használt műszerek ..............................................................13 4.2. Műszercsatlakozások..................................................................................13 4.3. A mérő és kiértékelő program behívása.....................................................14 4.4. Amérésadatgyűjtő adatai ............................................................................14 4.4.1. A CPU adatai.............................................................................14 4.4.2. A mérésadatgyűjtő azonosító adatai..........................................14 4.4.3. A mérőcsatornák adatai.............................................................14 4.5. A jelalak és frekvencia megválasztása .......................................................15 4.6. A méréssel kapcsolatos beállítások ............................................................15 4.6.1. A mintavételezési idő és a memórianagyság beállítása ............15 4.6.2. A Csatornák elnevezése (Chn Def) ...........................................15 4.6.3. A bemenő, mérendő jel adatai (Input Setup) ............................16 4.6.4. A méréstartomány beállítása (User Scale) ................................16 4.6.5. A triggerfeltételek (trigger) beállítása .......................................16 4.7. A megjelenítéssel (grafikával) kapcsolatos beállítások .............................17 4.7.1. A grafikus megjelenítés paramétereinek beállítása...................17 4.7.2. Teljes képernyős ábrázolás (Cursor Val) ..................................20 4.8. A grafikon nyomtatásával kapcsolatos beállítások ....................................21 4.9. A műszer beállítási adatok tárolása merevlemezen....................................21 4.10. A lemezen tárolt műszer beállítási adatok beolvasása és aktiválása ........22 4.11. A mérési adatok lemezen való tárolásának előkészítése..........................22 4.12. Mérés, és a mérési adatok tárolása "Single" üzemmódban......................23 4.13. Mérés, és a mérési adatok automatikus tárolása "Autostore" üzemmód. 23 4.14. A lemezre kimentett mérési adatok megjelenítése képernyőn .................24

4.15. A jelek időtartománybeli vizsgálata "Analysis" segítségével ..................24 4.16. A jelek frekvenciatartománybeli analyzise ..............................................25 4.17.A kiértékelés eredményeinek tárolása lemezen "Store all" funkcióval.....26 5. A gyakorlat előtt áttanulmányozandó tananyag ...............................................................26 6. Ellenőrző kérdések ...........................................................................................................26

Page 4: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

1 ELMÉLETI ALAPOK

1.1 A gyakorlat célja

A korábban használatos analóg méréstechnika helyett egyre inkább tért hódít a digitá-lis méréstechnika. Ez utóbbi lehetőséget nyújt a mérési eredmények számítógépes feldolgozá-sára. Így például a gépjármű lengéskényelmi mutatói, és a lengésgyorsulások energiasűrűség-spektruma speciális számítógépes program segítségével közvetlenül meghatározhatók. A digi-tális méréstechnika egyes esetekben alkalmas a mérési eredmények grafikus megjelenítésére is. Jelen gyakorlat célja, a digitális méréstechnika alapjainak elsajátítása, lehetőségeinek be-mutatása.

1.2 .Az analógjelek digitalizálása

1.2.1 Digitális jelek strukturája Analóg jelek digitális rendszerekkel történő feldolgozása a folytonos értékű és idejű

folyamatok diszkrét értékű adatokká való átalakítását tételezi fel. Ennek megvalósítására, az analóg jelekből diszkrét időpontokban mintákat vesznek, az amplitúdókat kvantálják és adat-szavakká kódolják, s ezeket a digitális feldolgozó berendezések már "megértik".

Az elektronikus adatfeldolgozó rendszerekben az ilyen adatok tárolására és feldolgozására bináris tárolóelemeket hasz-nálnak. A bináris szó jelentése "kétértékű" vagyis a tároló-elemnek mindössze két üzemi állapota lehet; ezeket a 0 és az 1 számjegyekkel lehet jelölni.1.1. ábra. Analóg jelek mintavételezése

Az egy elemi tárlócella által reprezentált bináris jelet bitnek nevezik. A digitális számítórendszerek típusuktól és belső adatstruktúrájuktól függő

szervezése olyan, hogy több ilyen elemi tárolócella w szóhosszúságú (vagy szószélességű) bináris adattárolóvá fogható össze. A szó hosszúságát bit mértékegységben adják meg. A nyolc bitből álló adatszó szóhosszúsága ennek megfelelően nyolc bit (1.2.ábra). Az ilyen adattárolók programutasításokat, címeket, címek részeit vagy akár kódolt adatokat tartalmaz-hatnak.

1.2. ábra. 8 bites adatszó

Ha az adatszó számot reprezentál, akkor a szó hosszúsága határozza meg az ábrázolha-

tó szám maximális értéket. Pozitív egész számokat tekintve a w bit szóhosszúságú, bináris számmal leírható, legnagyobb számérték a következő:

wZ 2max = 1.1.

4

Page 5: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

A w számú biten összesen 2w darab, egymástól különböző szám adható meg. A szóhosszúság és az ábrázolható számok darabszáma közti összefüggést a következő táblázat mutatja be.

Nyolchosszúságú adatszó elnevezése byte (bájt). A 210 = 1024 számot K betűvel szokás je-lölni. Ezt használva, pl. a 4 kilobyte (Kbyte) kapa-citású tároló: 4⋅1024 = 4096 byte = 4098 darab 8 bites szót tartalmazhat.

Az analóg időfüggvények digitálissá alakí-tása mindössze azt jelenti, hogy a jelet számérté-kek idősorára bontjuk, amely a leíró fizikai meny-nyiség értékének változását adja meg a mindenko-ri mintavételi pontokban. A tárolók felépítése kö-vetkeztében a jeleket nem tízes alapú számokká, hanem kettesalapú, bináris számokká alakítják át. A bináris jelekkel teljes számrendszer építhető fel, amely jól illeszkedik a digitális számítórendszerek struktúrájához.

Szóhosszúság bitekben

Az ábrázolható Jelek száma

1 2 2 4 3 8 4 16 5 32 6 64 7 128

8 (=1 byte) 256 9 512 10 1024 (=1K) 11 2048 12 4096 (= 4K) 16 65536

1.2.2 A kettes számrendszer sajátosságai Egy tetszőleges számrendbeli számot, ha úgy tetszik kódszót, a következő alakban adnak meg:

−=

=0

1,

ni

iiRCZ 1.2.

ahol: R - a számrendszer alapszáma (radix), bináris rendszereknél R=2, C értéken álló szám (0 ≤ Ci ≤ R-1 mindig fennáll) i - az i-k hely A fenti egyenlet alkalmazására bemutatunk néhány példát. a) Írjuk fel a fenti egyenlet alkalmazásával a decimális 518-at:

.518810500108101105 012 =++=⋅+⋅+⋅=Z

b.) A bináris számrendszerben felírt 1111 1111 nyolc bites egység értékét számítsuk ki a decimális rendszerben a fenti egyenlet alapján:

.25521212121212121,7,2

0123456 =⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅=

==

ZnR

Ha a nullát is figyelembe vesszük, akkor a nyolcbites egységgel kifejezhető maximális decimális számérték egyenlő 256 -al.

5

Page 6: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

c.) Mekkora decimális számtartományt ölel át egy 12 bites bináris szám? A bináris számrendszerben felírt 1111 1111 1111 tizenkét bites egységgel, az előbbi gondolatmenetet követve maximálisan 4096 decimális számérték fejezhető ki.

1.2.3 A kódolás Az analóg folyamatok digitális rendszerekkel való feldolgozása megköveteli az analóg jelfolyamatok bináris szavakká történő átalakítását, tehát ezeket megfelelő módon kódolni kell. A digitális méréstechnika széleskörűen alkalmazza, az un. BCD kódolást. A BCD az angol "Binari Coded Decimal" kifejezés rövidítése, ami "binárisan kódolt decimális szám" jelentésű. A BCD kódolásnál a digitális adatértékeket a decimális értékből alakítják ki úgy, hogy az általában többjegyű decimális szám mindegyik decimális helyi értékéhez négy bit szóhosszúságú adatszavakat rendelnek (l. alábbi táblázat). A 0 és 9 közötti számjegyek kódolására a négy bittel leírható tizenhat szám közül a BCD kódolásnál csak tízre van szükség. A decimális 9 számjegyen túli kódszavakat pszeudotetrádoknak nevezzük. Ezekre a kódoláshoz nincs szükség. A négyszámjegyű decimális szám bináris BCD kódolásához tehát 4⋅4, vagyis 16 bitre van szükség. Pl. a 4326 binárisan kódolt decimális alakban a következő:

.01100010001101004326 =BCD Decimális Binárisan kódolt decimális szám Decimális Binárisan kódolt decimális szám

0 0000 10 1010 1 0001 11 1011 2 0010 12 1100 3 0011 13 1101 4 0100 14 1110 5 0101 15 1111

Pszeudó- tetrádok

6 0110 - - - 7 0111 - - - 8 1000 - - - 9 1001 - - -

Szám szám

1.2.4 A mintavételi frekvencia meghatározása Az analóg jelfolyamatok számítógépes analízise megköveteli a jel azonos távolságú időpontokban vett mintavételezését. Az egymást követő mintavételi értékek időbeli távolsága nem választható meg tetszés szerint, hanem az analizálandó jel frekvenciájától, vagy - ponto-sabban fogalmazva - a jelben előforduló legnagyobb frekvenciájú összetevőtől függ.

6

Page 7: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

A jel frekvenciája és a lehetséges minimális mintavételi frekvencia kapcsolatát a Shanon által megfogalmazott tétel adja meg. Ez azt mondja ki, hogy a mintavételi frekvenciá-nak, a jelben előforduló legnagyobb jelfrekvencia kétszeresénél nagyobbnak kell ahhoz, hogy a jel által tartalmazott információ teljes mértékben megmaradjon, azaz hogy a vett mintaérté-kek az analóg jelet teljes mértékben leírják, és hogy a jel adott esetben a mintaértékekből tel-jes mértékben ismét helyreállítható legyen.

A jel frekvenciája és a lehetséges minimális mintavételi frekvencia kapcsolatát a Shanon által megfogalmazott tétel adja meg. Ez azt mondja ki, hogy a mintavételi frekvenciá-nak, a jelben előforduló legnagyobb jelfrekvencia kétszeresénél nagyobbnak kell ahhoz, hogy a jel által tartalmazott információ teljes mértékben megmaradjon, azaz hogy a vett mintaérté-kek az analóg jelet teljes mértékben leírják, és hogy a jel adott esetben a mintaértékekből tel-jes mértékben ismét helyreállítható legyen. A jelben előforduló legnagyobb frekvenciára fmax, mintavételi frekvenciára az fm és az egymást követő mintavételezések közti időre (azaz a mintavételi tartományra) a ∆t jelölést használva, érvényes a következő kifejezés:

A jelben előforduló legnagyobb frekvenciára fmax, mintavételi frekvenciára az fm és az egymást követő mintavételezések közti időre (azaz a mintavételi tartományra) a ∆t jelölést használva, érvényes a következő kifejezés:

1.3.,max2 ffm ≥ ,max2 ffm ≥

illetve illetve

.2

1

maxft ≤∆ 1.4.

Ezt a tényt hasonló módon fogalmazta meg Nyquist is, ezért használatos Nyquist-tétel kifejezés is.

1.4. ábra. A szükségesnél kisebb frekvenciával történő mintavételezés következtében fellépő aliasing jelenség.

gés a mintavételezési értékekkel (pontok); b) az a ábra szerinti függvény mintavételezett értékei; c) aliasing frekvencia.

a) a harmonikus rez

Mintavételi pontok 1.3. ábra. Harmonikus jel mintavételezése

c

b)

c)

7

Page 8: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

Ha a fenti mintavételezési törvényt megsértik, vagyis a mintavételezésnél, a szüksé-gesnél kevesebb mintát vesznek, akkor az angolszász irodalomban aliasing néven ismert je-lenség lép fel. Ennek során olyan spektrális komponensek jelennek meg, melyeket a jel adott esetben nem is tartalmaz. Nézzünk erre két példát. Az 1.3. ábrán láthatóan, a mechanikus rezgés mintavételezése pontosan a fél periódusnak megfelelő időpontokban a jel nullaátmeneteinél történt. A rajzon látható egy nagyobb frekvenciájú, másik harmonikus rezgés, amely szintén nullává válik a jelölt mintavételezési időpontokban. Az időbeli jelanalíziseknél, a feldolgozás és az ábrázolás javítása érdekében, általában a mintaviteli frekvencia tízszerese a jelben előforduló maximális frekvenciának.

1.2.5 Kvantálás A mintavételezett jelek időben diszkrét értékei tisztán műszaki okok miatt is csak vé-ges szóhosszúságú adatszavakká képezhetők le. Ez azt jelenti, hogy minden amplitúdóértéket csak közvetlenül az adatszavak hosszúságával összefüggő, véges pontossággal lehet kódolni. Így a megengedett amplitudótartomány végesszámú, diszkrét amlitudóintervallumra oszlik. Ezt a folyamatot amplitudókvantálásnak nevezzük. Az 1.5. ábra egy példán keresztül mutatja be a mintavételi értékek, valamint ezek amplitudóintervallumokba kvantálásának kapcsolatát a folytonos időfüggő jellel. Az amlitudókvantálás fizikailag azt jelenti, hogy a mintavételezett értékek egy része eltér a mintavételi időpontokban ténylegesen fennálló amplitudóértékektől. Ezek az eltérések a kvantáló szabályos működése esetében átlagosan egy fél kvantálási lépés értékűek lehetnek. Ezek az eltérések a jelértékben, mint a valódi amplitudóértékre szuperponált, statisztikus amlitudóeloszlású zavarjel keletkeznek. Az így keletkezett zavarje-let kvantálási zajnak nevezik. Az 1.5d ábrán ezt a kvantált és az ideálisan mintavételezett jel-értékek különbségeként jelentkező zavarjel látható. Az abszolút eltérések az analóg-digitális átalakító felbontásától, azaz a binárisan kódolt adatok szélességétől függenek.

8

1.5. ábra. a) folytonos függvény; b) mintavételi értékek; c) kvantált amplitúdójú mintavételi értékek; d) a b) és c) közötti különbség (kvantálási hiba)

Page 9: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

A kvantálási hiba az intervallumok számának növelésével csökkenthető. Nézzünk erre egy példát: A mérési tartomány = ± 100 V 8 bites rendszer esetében

- a mérési szintek száma : 256 - a két szint közötti intervallum : 2·100/256 = 0,78 V - a kvantálási hiba max. értéke : 0,78/2 = 0,38 V - a kvantálási hiba százalékosan : 0,19 %

12 bites rendszer esetében - a mérési szintek száma: 4096 - a két szint közötti intervallum: 2·100/4096 = 0,04882 V - a kvantálási hiba max. értéke: 0,04882/2 = 0,024414 V - a kvantálási hiba százalékosan: 0,0122 % 16 bites rendszer esetében - a mérési szintek száma: 65536 - a két szint közötti intervallum: 2·100/65536 = 3,0517·10-3 V - a kvantálási hiba max. értéke: 3,0517 10-3/2 = 1,5259·10-3 V - a kvantálási hiba százalékosan: 7,629 10-4 % Nyolcbites helyett 12 bites rendszert alkalmazva a kvantálási hiba 0,19%-ról 0,0122 %-ra csökkenthető. Nem beszélve a 16 bites rendszerről, a hol a mérési hiba mindössze 7,629·10-4 %.

2 A PSO-557 TÍPUSÚ MÉRÉSADATGYŰJTŐ A digitális technika gyorsütemű fejlődése lehetővé tette a mérőmagnetofonokat felváltó, un. mérésadatgyűjtő és kiértékelő berendezések kialakítását és széleskörű alkal-mazását. A mérésadatgyűjtő- és kiértékelő berendezés lényegében két részből, egy több-csatornás mérésadatgyűjtőből és egy vele egybeépített digitális számítógépből áll. A készülékhez készített célirányos szoftverek, a mérési folyamat vezérlésén túl, lehetővé teszik a felvett, rögzített jelek sokoldalú analízisét, igy. pl. többek között a korrelációs és spektrum-analízisét is. A Gépjárművek Tanszék használatában van egy KRENZ gyártmányú PSO 5570 típusú mérésadatgyűjtő és kiértékelő. A következőkben bemutatjuk e berendezés főbb jellegzetes-ségeit. A PSO 5570 egy sokcsatornás digitális számítógéppel támogatott mérőműszer, melynek alkalmazásorientált koncepciója, a többcsatornás mérésadatgyűjtő készülék (tranzi-enrekorder) előnyeit kapcsolja össze a komplett digitális számítógép flexibilitásával. A műszerbe integrált szoftver a mérési folyamat vezérlésétől egészen a jelanalízisig menüvezérelten működtethető. A "Single Shot" és "Roll-mode" üzemmódoknak köszönhe-tően a digitális oszcilloszkópnál megszokott funkciók sem hiányoznak.

9

Page 10: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

2.1. ábra. A PSO 5570 típusú mérésadatgyűjtő előlapja

2.2. ábra. PSO 5570 típusú mérésadatgyűjtő belső felépítése A többféle triggerelési funkció logikai összekapcsolhatósága és digitális pontossága lehetővé teszi a PSO 5570 széleskörű alkalmazását. Főleg a nagymértékű modifikálhatóság, az automatikus mérési programok és számtalan sok opcionális lehetőség - pl. a bemeneti szűrők, a digitális bemenetek és a hálózatfüggetlen 12V-os táplálási lehetőség - univerzális mérő- és jelanalizáló készülékké teszik, ami mobil, így a gépjárművek országúti méréseihez is igen jól alkalmazható.

10

Page 11: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

11

A PSO 5570 összes csatornájára vonatkozó szimultán mintavételezésnek köszön-hetően egyidejű adatfelvételt igénylő feladatokat is képes megoldani, a kiépítettségtől függően legfeljebb 8 differenciális erősítő-bemenetű analógcsatornán és 32 digitális csatornán, különböző sebességű analógcsatorna-modulok esetében a leglassúbb analógcsatornára vonatkozó maximális mintavételezési frekvenciáig. A műszer számítógépes részének lelke egy nagyteljesítményű teljesen AT kompa-tibilis ipari PC. Legfontosabb adatai: 80486-os CPU, 2 MByte RAM 200 MB Winchester, 1,44 Mbyte 3,5"-os floppy, beépített 7"-os monochrom monitor (PSO 5570). Operációs rendszere DOS 6.2, ezért minden más DOS alatt futó program is futtatható rajta. A PSO 5570 szoftvere a rutinmérésektől az előreprogramozott mérésfolyamatokig és a mérés dokumentálásáig jól átgondolt funkciókkal áll rendelkezésre. Egy könnyen átlátható és helpszövegekkel ellátott menürendszerbe ágyazva a következő modulok találhatók: ⇒ Mérésadatgyűjtés ⇒ Grafikus megjelenítés ⇒ Adattárolás ⇒ Jelfeldolgozás és jelanalízis ⇒ Eredménydokumentálás Az egész mérési adatkiértékelés elvégezhető anélkül, hogy a programkörnyezetből ki kellene lépni. A felhasználó rendelkezésére állnak különböző funkcionális programmodulok, amelyekből kiválaszthatja a számára szükséges funkciókat. Már a PSO alapszoftver is olyan szolgáltatásokkal rendelkezik, amelyek lehetővé teszik az automatikus mérésfolyamatokat és a részleges adatfeldolgozást is. Ehhez tartoznak pl.: ⇒ Automatikus mérő és tárlóprogramok ⇒ Programozható mérésfolyamatok (pl. macros) ⇒ Skálázás, invertálás, simítás ⇒ Integrálás, differenciálás ⇒ Középértékképzés több adatblokkból ⇒ Több csatorna aritmetikus összekapcsolása ⇒ XY- ábrázolás ⇒ Amplitúdó- és időmérés ⇒ Burkológörbés ábrázolás ⇒ Frekvenciaanalízis és korrelációszámítás Az 2.1. ábrán bemutatjuk a PSO 5570 előlapját. Az 2.2. ábrán, pedig a PSO 5570 belső felépítése látható. A Gépjárművek Tanszéken lévő PSO típusú műszer az alábbi analógcsatornákkal rendelkezik: ⇒ 4 db. 2 MHz mintavételezésű 12 Bit felbontású differenciális analógcsatorna ⇒ 1 db. 0,2 MHz mintavételezésű 12 Bit felbontású differenciális analógcsatorna ⇒ 16 db. 20 Mhz mintavételezésű digitális csatorna A csatornák beépítési (fizikális) sorrendje és memóriatartalmuk a tájékoztató Info Inp -menüablakban tekinthető meg.

Page 12: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

3 VÉGREHAJTANDÓ GYAKORLATOK 1. Hozzon létre a merevlemezen egy D:\DATA\……………..- nevű könyvtárat. 2. Végezze el a szükséges beállításokat az alábbi jelek vizsgálatához:

- Szinusz hullám………..f = ________ Hz - Szinusz hullám………..f = ________ Hz Szinusz hullám………...f =_________Hz

- Háromszög hullám……..f = ________ Hz - Négyszög hullám……….f = ________ Hz

3. Mentse ki a műszer-beállítási adatokat az előbbi könyvtárba, ………………… - nevű fájl-

ba. 4. Kapcsolja ki a műszert. 5. Kapcsolja be a műszert, és hívja be az előbbi műszer-beállítási adatokat. 6. Single, ill. Autostore üzemmódban végezze el a fenti méréseket. Az eredményt jelenítse: meg a képernyőn és mentse ki az adatokat a következő elnevezésekkel Sin______, Sin______, Sin______, Har______, Neg_______. A képernyőn jelenjen meg a csatorna elnevezése és egyéb szükséges adat, többek között a

frekvencia meghatározás lehetősége is. 7. Határozza meg a felvett jelek, maximális-, minimális-, valamint a várható értékét, négyze-

tes átlagos eltérését és felületi integrálját. 8. A jelek időtartománybeli analízise keretében jelenítse meg egyszerre a négy jelet a képer-

nyőn. 9. Végezze el egy szinuszjel integrálását és differenciálását, az eredményt jelenítse meg a

képernyőn. 10. Adjon össze a két jelet és az eredményt, jelenítse meg a képernyőn. 11. A frekvenciatartománybeli analízis keretében határozza meg egy szinuszjel autókorrelá-

ciós függvényét. Az eredményt jelenítse meg a képernyőn. 12. Határozza meg egy jel energiasűrűség-függvényét. Az eredményt jelenítse meg a képer-

nyőn. 13. Adjon össze a két jelet, és határozza meg az eredmény energiasűrűség-függvényét.

12

Page 13: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

4 A GYAKORLAT VÉGREHAJTÁSA

4.1 A vizsgálatnál felhasznált műszerek

4.1. ábra. A gyakorlat eszközei 1) Mérésadatgyűjtő és kiértékelő; 2) Jelgenerátor; 3) Billentyűzet; 4) Egér

Megnevezés Típus Jelgenerátor Mérésadatgyűjtő-kiértékelő

4.2 Műszercsatlakozások 1. A jelgenerátort a hálózatra kapcsolni. 2. A mérésadatgyűjtőt a hálózatra kapcsolni. 3. A nyomtatót a hálózatra kapcsolni. 4. A nyomtatót és a mérésadatgyűjtőt összekapcsolni. 5. A jelgenerátor kimenetét csatlakoztatni a mérésadatgyűjtő + jelű bemenetéhez. 6. A billentyűzetet a mérésadatgyűjtőhöz csatlakoztatni. 7. Az egeret a mérésadatgyűjtőhöz csatlakoztatni.

13

Page 14: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

4.3 . A mérő és kiértékelőprogram behívása 1. A mérésadatgyűjtőt, a jelgenerátort és a nyomtatót bekapcsolni. 2. A START menüből kurzorral a TRS/SAA pontot kiválasztani. 3. Az ENTER-t leütni.

4.4 A mérésadatgyüjtő adatai

4.4.1 A CPU adatai 1. Alt I-t lenyomva az Info menüpontot kiválasztani. 2. Info CPU menüpontot kiválasztani. 3. ENTER-t leütni. 4. A CPU főbb adatait az alábbi táblázatba beírni.

Processor Co Processor Floppy Disk Hard Disk Parallel Ports Serial Ports Graphic-Card

5. Az Esc billentyűvel visszatérni a Főmenü-höz.

4.4.2 A mérésadatgyűjtő azonosító adatai. 1. Alt I-t lenyomva az Info menüpontot kiválasztani. 2. Info UNIT menüpontot kiválasztani. 3. ENTER-t leütni. 4. A műszer azonosító adatait az alábbi táblázatba beírni.

PSO Type Serial No.

5. Az Esc billentyűvel visszatérni a Főmenü-höz. 4.4.3. A mérőcsatornák adatai 1. Alt I-t lenyomva az Info menüpontot kiválasztani. 2. Info Inp menüpontot kiválasztani. 3. ENTER-t leütni. 4. A mérőcsatornák adatait az alábbi táblázatba beírni.

14

Page 15: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

Chanel Type Sample Rate Resolution Memory

5. Az Esc billentyűvel visszatérni a Főmenü-höz.

4.5 Jelalak és frekvencia megválasztása -------------------------- Szinus Négyszög Fűrész Frekvencia Hz / /

4.6 A méréssel kapcsolatos beállítások

4.6.1 A mintavételezési idő és a memória nagyság (Controller ) beállítása 1. Alt S-t lenyomva a Setup menüpontot kiválasztani. 2. Controller menüpontot kiválasztani. 3. ENTER-t leütni. 4. A beállítási adatokat az alábbi táblázatba beírni.

Clock intern (mintavételezési idő) Block Size (blokkszélesség) Block Mode No of Block (blokkszám) Samples (minták száma) Time (mérési idő)

5. Az Esc billentyűvel visszatérni a Főmenü-höz.

4.6.2 .A csatornák elnevezései (Chn Def) 1. Alt S-t lenyomva a Setup menüpontot kiválasztani. 2. Chn Def menüpontot kiválasztani. 3. ENTER-t leütni. 4. A beállítási adatokat az alábbi táblázatba beírni.

Chanel Title

1 2 3 4 5

5. Az Esc billentyűvel visszatérni a Főmenü-höz.

15

Page 16: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

4.6.3 A bemenő, mérendő jel adatai (Input Setup) 1. Alt S-t lenyomva a Setup menüpontot kiválasztani. 2. Input menüpontot kiválasztani. 3. ENTER-t leütni. 4. A beállítási adatokat az alábbi táblázatba beírni.

Chan Input Coupling Input Range Offsetlevel 1 2 3 4 5

5. Az Esc billentyűvel visszatérni a Főmenü-höz.

4.6.4 A méréstartomány beállítása (User Scale) 1. Alt S-t lenyomva a Setup menüpontot kiválasztani. 2. User Scale menüpontot kiválasztani. 3. ENTER-t leütni. 4. A beállítási adatokat az alábbi táblázatba beírni.

Chanel Scl Factor Offset [V] Dim Scaling Range 1 2 3 4 5

Az Esc billentyűvel visszatérni a Főmenü-höz.

4.6.5 A triggerfeltételek (Trigger) beállítása 1. Alt S-t lenyomva a Setup menüpontot kiválasztani. 2. Trigger menüpontot kiválasztani. 3. ENTER-t leütni. 4. A beállítási adatokat az alábbi táblázatba beírni. Chn Function Timeout Level 1 (High) Level 2 (Low) Logic

1 2 3 4 5

5. Az Esc billentyűvel visszatérni a Főmenü-höz.

16

Page 17: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

4.7 A megjelenítéssel (grafikával) kapcsolatos beállítások

4.7.1 A grafikus megjelenítés paramétereinek beállítása (Graph Init) A paramétereknek az alábbi beállítási lehetőségei vannak: Display Function OFF/Average/Min/Max OFF Minden n-dik adat megjelenítésre kerül. Average Az n db. adatból számított átlag jelenik meg. Min/Max Az n db. adatból kiválasztott legkisebb és legnagyobb érték jelenik meg. Beállított memóriatartomány n = ------------------------------------- 512∗ (X - nyújtási tényező) Display Mode Point/Line/Delta/Bar Point: Az adatok pontonként kerülnek megjelenítésre. Line : Az adatok által meghatározott pontok vonallal vannak összekötve. Delta: Az adatok a záróvonalból kiinduló oszlopokként jelennek meg. Bar: Az adatok a grafikus képernyő alsó részéből kiindulva oszlopokként

jelennek meg. Bar Mode Off/Post-Rec/Memory Off A funkció kikapcsolt. Post-Rec A triggeresemény utáni jeltartományt az ábrán egy vonallal megjelölik. Memory A grafikonon megjelenő vízszintes oszlop a megjelenített csatorna

teljes memóriatartományát ábrázolja. A belsejében húzódó vonal képvi-seli a teljes tartományból a pillanatnyilag látható részt a teljes memóriá-hoz képest nagyságban és elhelyezésben.

X Scale On/Off

„On” esetén a beállított szorzótényező és a megadott egység az X ten-gely skálázásánál érvényesül. A szorzótényező a numerikus klaviatúrával adható meg. A mér- tékegység négy pozíciója közül az első a nagyságrend definiálására, szolgál és a <+> és <-> gombokkal, ill. az egérrel µ =mikro,

17

Page 18: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

m=milli, k=kilo, ill. M=mega-ra állítható be. A fennmaradó három po-zíció szabadon felhasználható és a klaviatúrán keresztül megadható.

Cursor Digits X 5/6/7 Az X - kurzorérték megjelenítésére 3 pozíció a vessző előtt, a többi

pozíció a beállított számnak megfelelően a vessző után kerül felhaszná-lásra.

Cursor Digits Y 6 /7/8/9/10/11 Az Y - kurzorérték megjelenítésére 3 pozíció a vessző előtt, a többi

pozíció a beállított számnak megfelelően a vessző után kerül felhaszná-lásra, tehát maximálisan 8 vessző utáni pozíció állítható be.

Baseline On/Off Az X- és Y- irányú zéróvonalak megjelenítése kikapcsolása. Trigger line On/Off Bekapcsolt triggervonal esetén a triggerszint szaggatott vonalként jele-

nik meg. „Window” - trigger esetén két triggerszintnek megfelelő, két szaggatott vonal jelenik meg.

Axis On/Off A skálázási jelölő vonalak megjelenítése itt be- vagy kikapcsolható. Grid Off/Point/Line Off: Háttérháló nincs. Point: A háttérháló pontokból képződik. Line: A háttérháló vékony vonalakkal lesz megjelenítve. Megjegyzés: A háttérháló csak az „Axis” függvény bekapcsolt állapo-

tában lehetséges. Delta-X dx/1|dx A két kurzor közötti X-irányú különbség dx=(X-Rx) ill. 1/dx =1/(X-Rx) formában jeleníthető meg. A megjelenítés paramétereinek beállítása: 1. Alt G-t lenyomva a Graphic menüpontot kiválasztani. 2. Graph Init menüpontot kiválasztani. 3. ENTER-t leütni.

18

Page 19: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

4. A beállítási adatokat az alábbi táblázatba beírni.

Display Function Display Mode Bar Mode X_Scale Cursor Digits x: Y: Baseline Triggerline Axis Grid Delta-x

5. Az Esc billentyűvel visszatérni a Főmenü-höz. A számszerű megjelenítés paramétereinek beállítása (Def-Display) Ebben a szövegmezőben válaszhatók ki a grafikonon megjeleníthető kiegészítő infor-mációk és skalár számítási funkciók paraméterei. A skalár számítások eredményei számértékkel és fizikális egységgel együtt kerülnek megjelenítésre. A beállításra szolgáló menü tartalmazza a „No” , „Function” és „Mode” oszlopokat, melyeknek jelentése a következő: No 1-től 19-ig terjedő sorszámozás, mely azon sor sorszámának felel meg, ahol az

itt definiált funkció, vagy információ a grafikus képernyőn elhelyezkedik. Function Ebben az oszlopban az inverz mezővel kijelölt soron a < + > és a < - >

gombokkal kiválasztható a kívánt funkció. Ez utóbbiak ismertetésére a későbbi-ekben kerül sor.

Mode Itt három beállítás lehetséges: „Auto”, „Calc” vagy „Off” Auto - mindegyik kurzormozgatás után a számítások automatikusan el lesznek

végezve és a grafikán feltüntetett számértékek felfrissítésre, kerülnek. Calc - a kurzormozgások utáni számítások csak akkor mennek végbe, ha azok kivitelezése az F9 -es gomb Calc parancsával el lett indítva. Addig a megjelení-tett számadatok felfrissítése sem történik meg.

A megjelenítési mód kiválasztása a < + > és < - > gombbal végezhető el. A megjeleníthető funkciók a következők: Ry a referenciakurzor helyén található y- érték y az aktuális kurzor helyén található y- érték dy a kurzorok közötti y - értékbeni különbség Integral a kurzorok közötti jelszakasz felületintegrálja, jelölése a grafikán: Int Deviation a kurzorok közötti jelszakasz standardeltérése, jelölése a grafikán: Dev Average a kurzorok közti jelszakasz abszolút-középértéke, jelölése a grafikán: Av Effective az aktuális kurzortól jobbra és balra lévő egyforma irányú nulla átmenettel hatá-

rolt jelszakasz effektívértéke, jelölése a grafikán: Eff

19

Page 20: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

RMS a kurzorok közötti jelszakasz négyzetes középértéke, jelölése: RMS Mean a kurzorok közötti jelszakasz számtani középértéke, jelölése: Mean Max a kurzorok közötti jelszakasz maximális értéke, jelölése: Max Min a kurzorok közötti jelszakasz minimális értéke, jelölése: Min Max-Time a kurzorok közötti jelszakasz maximumának időértéke Min-Time a kurzorok közötti jelszakasz minimumának időértéke Date a mérésindítás (Triggeresemény) dátuma Time a mérésindítás (Triggeresemény) időpontja Definition a Chn Def - menüben definiált csatorna-elnevezés Chanel a műszer belső csatorna-sorszáma Filename a tárolt adatok fileneve Filter az alkalmazott szűrőbeállítás A számszerű megjelenítés paraméterei beállításának menete: 1. Alt G-t lenyomva a Graphic menüpontot kiválasztani. 2. Def-Display menüpontot kiválasztani. 3. ENTER-t leütni. 4. A beállítási adatokat az alábbi táblázatba beírni.

No Function Mode 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

5. Az Esc billentyűvel visszatérni a Főmenü-höz.

4.7.2 Teljes képernyős ábrázolás (Cursor Val) A kiegészítő számszerű adatokkal együttesen történő megjelenítés esetén a jelek teljes tartománya nem ábrázolható. Az alábbiak szerint az ábrák jobb oldalán megjelenő számszerű adatokat tartalmazó sáv kikapcsolható. 1. Alt G-t lenyomva a Graphic menüpontot kiválasztani. 2. Cursor Val menüpontot kiválasztani. 3. ENTER-t leütni. 4. Az Esc billentyűvel visszatérni a Főmenü-höz. Megjegyzés: A fentieket megismételve, az adatsáv ismét megjeleníthető.

20

Page 21: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

4.8 A grafikon nyomtatásával kapcsolatos beállítások A PSO 5570 típusú mérésadatgyűjtő lehetőséget nyújt a képernyőn megjelenő grafikonok kinyomtatására is. A nyomtatás előtt, a megfelelő nyomtatot, az alábbiak szerint először ki kell választani: 1. Alt O-t lenyomva az Output menüpontot kiválasztani. 2. Print Init menüpontot kiválasztani. 3. ENTER-t leütni. 4. A < + > és < - > gombok segítségével ki kell választani a megfelelő nyomtatót. 5. A kurzorvezérlő segítségével át kell lépni a Printer Adress -re 6. A < + > és < - > gombok segítségével ki kell választani a megfelelő portot. 7. A beállítás eredményét az alábbi táblázatban rögzíteni.

Printer Type Printer Address

8. Az Esc billentyűvel visszatérni a Főmenü- höz.

4.9 A műszer-beállítási adatok tárolása merevlemezen A műszer-beállítási paraméterek, a későbbi felhasználás céljából kimenthetők merevlemezre, ill. floppyra. A kimentéshez a következő lépéseket kell elvégezni: 1. Alt S-t lenyomva a Setup menüpontot kiválasztani. 2. Controller menüpontot kiválasztani. 3. ENTER-t leütni. 4. Alt D-t lenyomva a Data menüpontot kiválasztani. 5. A Def File menüpontot kiválasztani. 6. ENTER -t leütni. 7. A kurzormozgatók segítségével kiválasztani a Disk feliratot. 8. A < + > és < - > billentyűk segítségével kiválasztani a kívánt meghajtót. 9. Megadni a maximum hat betűből álló fájl nevet. 10. Megadni az aktuális könyvtár útvonalát. 11. A Comment: pontra lépve maximum két sorban megadni a magyarázó szöveget. 12. A többi kérdés megválaszolása elhagyható. 13. A megadott adatokat az alábbi táblázatba beírni.

Disc Filename Path Comment

14. Alt D-t lenyomva visszatérni a Data menüpontra. 15. A Store Setup menüpontot kiválasztani. 16. Az ENTER-t leütni. 17. Az Esc billentyűvel visszatérni a Főmenü- hőz.

21

Page 22: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

4.10 A lemezen tárolt műszer-beállítási adatok beolvasása és aktivizálása A lemezen tárolt műszer-beállítási adatok beolvasásához és aktivizálásához az alábbiakat kell elvégezni: 1. Alt S-t lenyomva a Setup menüpontot kiválasztani. 2. Controller menüpontot kiválasztani. 3. ENTER-t leütni. 4. Alt D-t lenyomva a Data menüpontot kiválasztani. 5. A Load Setup menüpontot kiválasztani. 6. ENTER -t leütni 7. A szokásos módon a beállítási adatokat tartalmazó fájl könyvtárát kiválasztani. 8. Az ENTER-t leütni. 9. A szokásos módon a beállítási adatokat tartalmazó fájlt kiválasztani. 10. F7 billentyűt leütve, az alsó mezőben megjelennek a kiválasztott fájl adatai. 11. Megfelelőség esetén ENTER-t leütni. 12. Az Y- billentyűt leütni. 13. A beállított adatok aktivizálása után, a mérés már elvégezhető.

4.11 A mérési adatok lemezen való tárolásának előkészítése 1. Alt D-t lenyomva a Data menüpontot kiválasztani. 2. A Def File menüpontot kiválasztani. 3. ENTER -t leütni. 4. A kuzórmozgatók segítségével kiválasztani a Disk feliratot. 5. A < + > és < - > billentyűk segítségével kiválasztani a kívánt meghajtót. 6. Megadni a maximum hat betűből álló fájl nevet. 7. Megadni az aktuális könyvtár útvonalát. 8. A Comment: pontra lépve maximum két sorban megadni a magyarázó szöveget. 9. A Blockarea pontban megadni az első és az utolsó rögzítendő blokk sorszámát. 10. A Chanel pontban megadni, vesszővel elválasztva a rögzítendő csatornák sorszámát.

Disc Filename Path Comment Blockarea Chanel

11. A megadott adatokat a fenti táblázatba beírni. 12. Az Alt-D billentyűket lenyomni. 13. A kurzormozgatókkal kiválasztani az Extra menüpontot. 14. Kiválasztani a Def Active menüpontot. 15. Az ENTER-t lenyomva aktivizálni az előbbi beállítást. 16. Az Esc billentyűt lenyomva visszatérhetünk az alaphelyzetbe.

22

Page 23: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

4.12 Mérés, és a mérési adatok tárolása "Single" üzemmódban A Single- funkció egy egyszeri mérésfolyamat vezérlését (Start - Record - Display = Ké-szenlét- Mérés - Megjelenítés) és az adatok grafikus megjelenítését végzi. A triggerfunkció kikapcsolását feltételezve a mérés végrehajtásához az alábbi lépéseket kell elvégezni. 1. Az Alt M-t lenyomva a Mesaure menüpontot választani. 2. A Single menüpontot kiválasztani. 3. Az ENTER-t leütni. Ennek hatására a műszer készenléti állapotba kerül, amit a képernyő

jobb alsó sarkában látható Start felírat is jelez. 4. Ctr T-t lenyomva a mérés megkezdődik, amit a képernyő jobb sarkában megjelenő...! fel-

irat is jelez. 5. A mérés befejeztével a mérési eredmények grafikonja megjelenik a képernyőn. A képernyő

jobb alsó sarkában a Display felirat olvasható. 6. Alt D-t lenyomva a Data menüpontot választani. 7. A Def File menüpontot kiválasztani. 8. Az ENTER-t leütni. 9. A képernyőn megjelenő beállítási adatokat leellenőrizni, szükség esetén javítani. 10. Alt D-t lenyomva a Data menüpontot választani. 11. A Store Data menüpontot kiválasztani. 12. A mérési eredmények rögzítése után az Esc lenyomásával visszatérhetünk az alaphely-

zethez.

4.13 Mérés és a mérési adatok automatikus tárolása "Autostore" üzemmódban AUTOSTORE üzemmódban a készülék mérés után a mérési eredményeket az előzetesen megadott és aktivizált fájlban elmenti. Az AUTOSTORE üzemmódban való méréshez az alábbi lépések megtétele szükséges: 1. Az előzőkben ismertetett módon elvégezni a méréshez szükséges műszerbeállításokat,

vagy ha ezek már lemezen megvannak, akkor a 3. pontban leírtaknak megfelelően a mű-szer-beállítási adatokat be kell hívni és aktivizálni.

2. Alt D-t lenyomva a Data menüpontot kiválasztani. 3. A Def File menüpontot kiválasztani. 4. Az ENTER-t leütni. 5. A képernyőn megjelenő tárolási adatokat a 4. pontban leírtaknak megfelelően beállítani és

aktivizálni. 6. Az Alt-M billentyűket lenyomva a Measure menüpontot választani. 7. Az Auto Store menüpontot választani. 8. Az ENTER-t leütni. 9. A képernyő alján az alábbi szöveg jelenik meg: 100 db Autostore mérés lehetséges. A mé-

rések számát meg kívánja változtatni? (Y/N). 10. Ha nem kérünk változtatást, nyomjuk le a N billentyűt. Ha változtatást kérünk nyomjuk le

a Y billentyűt. 11. Változtatást kérve, a megjelenő New number kérdésre válaszolva gépeljük be a mérések

számát. 12. Nyomjuk le az ENTER-t. 13. A képernyőn megjelenik a Start felirat. 14.

A triggeresemény hatására megkezdődik a mérés. Ha a triggert kiiktattuk, akkor a méré-

sek elindításához nyomjuk le az Ctr-T billentyűt.15. A mérés és a lemezre való mentés megtörténi. A készülék visszatér a Display állapotba.

23

Page 24: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

4.14 A lemezre kimentett mérési adatok megjelenítése képernyőn Ha a korábban lemezre kimentett adatokat a képernyőn meg szeretnénk grafikusan jelení-teni, akkor az alábbiak szerint kell eljárni: 1. Alt G-t lenyomva a Graphic menüpontot kiválasztani. 2. Az almenüből a Graphic menüpontot kiválasztani. 3. Az ENTER-t leütni. 4. A képernyő alsó részén megjelenik a Select Chanels (csatorna-kiválasztás) felirat. Itt meg

kell adni a meghajtó, az elérési út, a file nevét és a csatorna és a mérés sorszámát.. Pl. D:\DATA\BME96_1\PROBA604/0:1#1.

Több csatorna megjelenítése esetén, a kiválasztáshoz szükséges adatokat vesszővel kell el-választani.

5. Üssük le az ENTER-t, ennek hatására a mérésisi adatok grafikonja megjelenik.

4.15 A jelek időtartománybeli vizsgálata az "Analysis" funkció segítségével A műszer beépített programjai lehetővé teszik a mérési eredmények időtartománybeli ana-lízisét is. Az egyes csatornák fájlok vizsgálatához az alábbi analízisfunkciók állnak rendelke-zésünkre:

-Yt Disp 1...8 jel megjelenítése egy koordinátarendszerben -Multicall több analizisfunkció összefoglalása egy funkcióhívásban -XY Disp 1...7 jel XY -ábrázolása a nyolcadik jel függvényében -Add két jel ill. egy jel és konstans összeadása -Subtract két jel ill. egy jel és egy konstans különbségképzése -Multiply két jel ill. egy jel és egy konstans szorzása -Divide egy jel ill. egy jel és egy konstans osztása -Invert egy jel invertálása -Smooth egy jel simítása -Integrate egy jel integrálása -Diff egy jel differenciálása -Macro összetett matematikai függvény -Generate jelgeneráló függvény -SQRT egy jel gyökvonása -Scale felhasználói skálázás -Userscale fizikális egységekben történő kalibrálás -Abs egy jel abszolút értéke -Add-Abs két jel összegének abszolút értéke A fenti függvények részletes ismertetése, a műszer kézikönyvében megtalálható. A matematikai funkciók a Graphic -menüablakból az Analysis menüponttal hívhatók fel. Ennek megtétele után megjelenik, az un. Analysis- szövegmenü, melybe táb-lázat formájában be kell írni a kívánt grafikus funkciókat, matematikai eljárásokat.

24

Page 25: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

Az Analysis menüben 20 db táblázatsor áll rendelkezésünkre az elemző program elkészítéséhez. Ezek jelölése W01...W20. A Function elnevezésű oszlopban a + - gombok segítségével a kívánt analízisfunkciót ál-líthatjuk be. Az Operandus oszlopban a kiválasztott jelek azonosítói adhatók meg. A Dim oszlopban az eredmény dimenziója adható meg. A Ref oszlopban az analízisfüggvények eredményeinek tárolására szolgáló un. referenciák találhatók. Az alábbiakban, a fentiek illusztrálására, példaképen bemutatjuk két lemezen tárolt adatsor összeadásának menetét. Call Function Operand Dim Ref W01 Yt Disp D:\DATA\BME96_1\Sin01/0:1#1 A W02 Yt Disp D:\DATA\BME96_1\Negysz01/0:1#1 B W03 Add A,B C W04 Yt Disp C W05 Macro W01,W02,W03,W04

Az analízisfunkciók indítása, azaz a kiértékelés, a grafikus ábrázolás felhívásakor megjelenő Select Channels üzenetsorban a kívánt funkcióhoz (ill. funkcióegyütteshez) tartozó funkció-felhívás (W01...W20) megadásával történik. A példánkban az adott helyre W05-t kell beírni.

4.16 A felvett jel frekvenciatartománybeli analízise A frekvenciatartománybeli analízis gyakorlatilag az időbeli analízishez hasonlóan történik. A frekvenciaanalízishez a következő funkciók állnak rendelkezésünkre: -FFT A Lin lineáris koordinátarendszerben megjelenített abszolútérték- amplitudó-

spektrum -FFT A Log logaritmikus koordinátákkal megjelenített abszolútérték- amplitudó-

spektrum -FFT Phase fázisspektrum -FFT Power lineáris koordinátarendszerben megjelenített teljesítményspektrum -IFT FFT + sávkorlátozás + IFT kombináció (digitális szűrés) -AutoCorr autokorreláció (a frekvenciatartományban történő számítással) -CrossCorr keresztkorreláció (frekvenciatartományban történő számítással) -Triangle háromszög-ablakfüggvény -Hanning Hanning-ablakfüggvény -Hamming Hamming-ablakfüggvény

25

Page 26: DIGITÁLIS MÉRÉSTECHNIKAI GYAKORLATOK (Laboratóriumi …gjt.bme.hu/sites/default/files/digitalismerestechnikaalapjai.pdf · Kereskedelmi célra (pl. jegyzet-, könyvírás) a szerző

26

Példaképen bemutatjuk egy lemezen tárolt jel teljesítménysűrűség-spektruma meghatározásá-nak menetét.

Call Function Operand Dim Ref W01 Yt Disp D:\DATA\BME02_1\Sin01/0:1#1 A W02 FFT Power A(0,4096) B W03 Yt Disp B W04 Macro W01,W02,W03

4.17 A kiértékelés eredményeinek tárolása lemezen „Store all” funkcióval A mérésfolyamat ezajlása után hívjuk meg a Daten almenüjének Def File menüpont-ját. A beállított paraméterek ellenőrzése után lépjünk ki a Def File menüből (vissza a grafikus megjelenítésbe) és innen aktivizálni kell a Daten almenüjének Store All menüpontját. Ennek hatására a Def File menüben beállított paramétereknek megfelelően a jelenleg grafikusan megjelenített jelek tárolása teljes hosszúságban történik. Tárolás közben megjelenik a következõ tájékoztató, felírat: „Speicherung aktív, bitte warten ...” azaz „Tárolás folyik, tessék várni...”.

5 A GYAKORLAT ELŐTT ÁTTANULMÁNYOZANDÓ ANYAG Gépjárművek műszeres vizsgálata c. tárgy tananyaga.

6 ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK

A kettes számrendszer sajátosságai A kódolás A mintavételi frekvencia meghatározása A kvantálás A PSO-5570 típusú mérésadatgyűjtő felépítése A PSO-5570 típusú mérésadatgyűjtővel megoldható feladatok Az autókorrelációs függvény Az energiasűrűség-függvény