Komputerowe systemy pomiarowe

Opis

W książce omówiono najważniejsze standardy interfejsów i magistral cyfrowych wykorzystywanych w komputerowych systemach pomiarowych. Przedstawiono parametry interfejsów szeregowych: RS-232, RS-485, CAN oraz magistral szeregowych USB i IEEE-1394. Omówiono równoległe interfejsy pomiarowe: IEEE-488 i VXI oraz magistrale równoległe PCI oraz ISA. Opisano sposoby bezprzewodowej transmisji danych kanałem radiowym lub łączem IrDA w systemach pomiarowych.
Odbiorcami książki są studenci wydziałów elektroniki i telekomunikacji oraz studenci specjalności systemy pomiarowe na innych kierunkach studiów.
Przykłady dotyczące aparatury lub języków programowania systemów pomiarowych będą pomocne inżynierom lub naukowcom zajmującym się zestawianiem i eksploatacją komputerowych systemów pomiarowych.

Spis treści

Przedmowa / 9

1. Wstęp / 11
1.1. Konfiguracja i struktura systemu pomiarowego / 11
1.2. System interfejsu / 14
1.3. Komputer do systemów pomiarowych / 17
1.3.1.Architekturakomputera / 17
1.3.2. Magistrale i szyny równoległe w komputerze / 19
1.3.3. Uniwersalna magistrala szeregowa USB 23
1.3.4. Magistrala szeregowa IEEE-1394 / 28
Literatura / 30

2. Przetworniki cyfrowo-analogowe i analogowo-cyfrowe / 32
2.1. Próbkowanie i kwantowanie / 32
2.1.1. Próbkowanie / 32
2.1.2. Kwantowanie / 35
2.2. Przetworniki cyfrowo-analogowe / 37
2.2.1. Parametry przetworników cyfrowo-analogowych / 37
2.2.2. Przetworniki cyfrowo-analogowe z dzielnikiem rezystancyjnym / 38
2.2.3. Przetworniki cyfrowo-analogowe o zmiennym współczynniku wypełnienia ciągu impulsów / 43
2.2.4. Scalone przetworniki cyfrowo-analogowe / 46
2.3. Całkujące przetworniki analogowo-cyfrowe / 48
2.3.1. Metody przetwarzania analogowo-cyfrowego / 48
2.3.2. Przetwornik z podwójnym całkowaniem / 49
2.3.3. Przetwornik całkujący z przetwarzaniem częstotliwościowym / 54
2.4. Kompensacyjne przetworniki analogowo-cyfrowe / 57
2.4.1. Szeregowe przetworniki kompensacyjne / 57
2.4.2. Przetwornik o kodowaniu bezpośrednim / 59
2.5. Inne przetworniki analogowo-cyfrowe / 60
2.5.1. Przetwornik analogowo-cyfrowy delta-sigma / 60
2.5.2. Przetwornik impulsowo-czasowy / 61
Literatura / 65

3. Systemy pomiarowe z interfejsem szeregowym / 66
3.1. Interfejsy pomiarowe / 66
3.2. System interfejsu szeregowego RS-232C / 67
3.2.1. Informacje ogólne / 67
3.2.2. Transmisja w systemie interfejsu RS-232C / 68
3.2.3. Magistrala interfejsu RS-232C / 73
3.2.4. Pętla prądowa w systemie interfejsu RS-232C / 77
3.2.5. System pomiarowy modemu zerowego z interfejsem RS-232C / 78
3.3. Programowanie systemu pomiarowego z interfejsem RS-232C / 82
3.3.1. Programowanie systemu modemu zerowego / 82
3.3.2. Program ScopView do miernika uniwersalnego Metex / 82
3.3.3. Program Termo do pomiarów i rejestracji temperatury / 87
3.4. System pomiarowy z interfejsem RS-232C i modemem / 92
3.4.1. Modem / 92
3.4.2. System z interfejsem szeregowym RS-322C i modemem telefonicznym / 95
3.4.3. Programy do sterowania transmisją danych w rozproszonym systemie pomiarowym / 98
3.5. Inne systemy interfejsu szeregowego / 103
3.5.1. Systemy interfejsu szeregowego RS-449 i RS-530 / 103
3.5.2. Standardy RS-485 RS-422A do obwodów interfejsu szeregowego / 106
3.5.3. Porównanie standardów RS interfejsu szeregowego / 108
3.5.4. System PROFIBUS z interfejsami szeregowymi / 111
3.5.5. System pomiarowy w sieci komputerowej / 114
3.6. Interfejsy czujników inteligentnych / 115
3.6.1. Czujniki inteligentne / 115
3.6.2. System interfejsu CAN / 117
3.6.3. System interfejsu MicroLAN / 123
Literatura / 126

4. Bezprzewodowe systemy pomiarowe / 127
4.1. Bezprzewodowa transmisja danych pomiarowych / 127
4.2. Transmisja danych pomiarowych przez sieć telefonii komórkowej GSM / 129
4.2.1. Sieć telefonii komórkowej GSM / 129
4.2.2. Transmisja danych w sieci GSM / 132
4.2.3. Rozkazy AT / 139
4.2.4. Rozproszony system pomiarowy w sieci GSM / 142
4.2.5. Uniwersalny system telekomunikacji ruchomej UMTS i transmisja danych pomiarowych / 148
4.3. Systemy pomiarowe z radiową transmisją danych / 154
4.3.1. Kanały i modemy radiowe / 154
4.3.2. Systemy pomiarowe z radiomodernami / 156
4.3.3. Porównanie rozproszonych systemów pomiarowych z transmisją radiową / 158
4.4. Bezprzewodowa transmisja danych na małą odległość / 160
4.4.1. Łącze IrDA na promieniowanie podczerwone / 160
4.4.2. Interfejs radiowy wielkiej częstotliwości B1uetooth / 163
4.4.3. Interfejs radiowy IEEE 802.15.4 (ZigBee) / 169
4.4.4. Porównywanie systemów transmisji bezprzewodowej na małą odległość / 174
Literatura / 178

5. Systemy pomiarowe z interfejsem równoległym IEEE-488 / 179
5.1. Standard interfejsu równoległego IEEE-488 (ICE-625) / 179
5.1.1. Interfejsy równoległe / 179
5.1.2. Przeznaczenie i podstawowe parametry interfejsu IEEE-488 / 180
5.1.3. Magistrala i kabel interfejsu IEEE-488 / 184
5.1.4. Funkcje interfejsowe urządzeń w systemie IEEE-488 / 188
5.2. Komunikaty interfejsowe w systemie IEEE-488 i ich transmisja / 190
5.2.1. Podział komunikatów interfejsowych / 190
5.2.2. Komunikaty zdalne / 192
5.2.3. Komunikaty lokalne / 196
5.2.4. Synchronizacja transmisji komunikatów w trybie handshake / 197
5.3. Poprawa parametrów systemu pomiarowego z interfejsem IEEE-488 / 198
5.3.1. Szybkość transmisji w systemie pomiarowym - protokół HS488 / 198
5.3.2. Zwiększenie liczby urządzeń w systemie pomiarowym / 200
5.3.3. Rozproszony system pomiarowy z interfejsem IEEE-488 / 203
5.4. Grafy funkcji interfejsowych IEEE-488 / 206
5.4.1. Działanie funkcji interfejsowych / 206
5.4.2. Funkcja interfejsowa „sterowanie odbieraniem komunikatów” AR / 207
5.4.3. Funkcja interfejsowa „odbiornik” L / 210
5.4.4. Funkcja interfejsowa „sterowanie wysyłaniem komunikatów” SH / 211
5.4.5. Funkcja interfejsowa „nadajnik” T / 213
5.4.6. Funkcja interfejsowa „żądanie obsługi” SR / 214
5.4.7. Funkcja interfejsowa „zdalne/lokalne” RL / 215
5.4.8. Funkcja interfejsowa „zerowanie urządzenia” DC / 216
5.4.9. Funkcja interfejsowa „wyzwalanie urządzenia” DT / 216
5.4.10. Funkcja interfejsowa „kontrola równoległa” PP / 217
5.4.11. Funkcja interfejsowa „kontroler” C / 218
Literatura / 222

6. Kasetowe i modułowe systemy pomiarowe / 223
6.1. Kasetowy system pomiarowy CAMAC / 223
6.1.1. Systemy kasetowe, modułowe i inne / 223
6.1.2. Organizacja systemu CAMAC / 224
6.1.3. Magistrala kasety CAMAC / 225
6.2. System pomiarowy VXI / 226
6.2.1. Charakterystyka ogólna systemu / 226
6.2.2. Magistrala systemu VXI / 228
6.3. Modułowy system pomiarowy PXI / 231
6.3.1. Dane ogólne / 231
6.3.2. Magistrala systemu PXI / 233
6.3.3. Moduły systemu PXI / 234
6.3.4. Konfiguracja systemu pomiarowego PXI / 235
6.4. Interfejsy Centronics i IEEE-1284 w systemach pomiarowych / 236
6.4.1. Interfejs Centronics / 236
6.4.2. Interfejs IEEE-1284 / 238
Literatura / 240

7. Komputerowe karty pomiarowe i przyrządy wirtualne / 241
7.1. Komputerowe karty pomiarowe / 241
7.1.1. Funkcje i budowa karty pomiarowej / 241
7.1.2. Parametry karty pomiarowej / 243
7.1.3. Dane techniczne wybranych typów kart pomiarowych / 245
7.2. Wirtualne przyrządy pomiarowe / 248
7.2.1. System pomiarowy z przyrządem wirtualnym / 248
7.2.2. Oprogramowanie wirtualnych przyrządów pomiarowych / 250
Literatura / 255

Wykaz ważniejszych skrótów i akronimów / 256

Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie