Лабораторная станция NI ELVIS

Лабораторная станция NI ELVIS является базовым решением компании National Instruments для разработки и создания лабораторных практикумов и учебных лабораторий в ВУЗах и колледжах. В ее состав входят:

1. Макетная плата (2800 гнезд), служащая для самостоятельной разработки студентами или преподавателями электрических цепей и устройств, монтажа датчиков и управляемых систем. Макетная плата позволяет подавать на созданные схемы сигналы с устройства сбора данных.

2. Платформа NI ELVIS с многофункциональной платой сбора данных PCI-6251, служащая для согласования сигналов, подаваемых с многофункционального устройства сбора данных на схемы, разработанные на макетной плате, а также содержащая в себе ряд дополнительных устройств, управляемых вручную:

• Регулируемые источники постоянного напряжения в диапазоне ±12В;

• Стабилизированные источники постоянного напряжения +5В, ±15;

• Встроенный генератор стандартных сигналов: синус, прямоугольник, треугольник;

• BNC разъемы для мультиметра и осциллографа;

• Схемы защиты от короткого замыкания и высокого напряжения.

3. Программное обеспечение, реализующее функции цифрового мультиметра, осциллографа, функционального генератора, генератора сигналов произвольной формы, перенастраиваемого источника постоянного напряжения, анализатора АЧХ и ФЧХ цепей, анализатора спектра, анализатора ВАХ, устройства чтения и записи цифровых сигналов.

4. Набор драйверов и примеров для LabVIEW.

Перед началом использования лабораторной станции NI ELVIS необходимо:

• установить DAQ-плату PCI-6251в персональный компьютер на шину PCI;

• соединить кабелем выходной разъем DAQ-платы с разъемом платформы NI ELVIS;

• подключить блок питания к платформе NI ELVIS и установить переключатели на задней, а затем на передней панелях платформы в положение «ON»;

• включить персональный компьютер;

• установить входящие в комплект поставки драйвера и программное обеспечение лабораторной станции NI ELVIS.

 

Лабораторная станция NI ELVIS может работать в двух режимах: «NORMAL» и «BYPASS». Изменение режима работы производится с помощью переключателя «COMMUNICATION».

В режиме «NORMAL» задействованы встроенные аппаратные устройства платформы, которыми можно управлять вручную с помощью органов управления, расположенных на лицевой панели платформы, или с помощью входящего в комплект поставки программного обеспечения.

В режиме «BYPASS» аппаратные устройства отключены и имеется возможность непосредственно использовать ресурсы DAQ-платы.

Программное обеспечение практикума по аналоговой и цифровой электронике ориентировано на непосредственную работу с DAQплатой, поэтому при выполнении лабораторных работ необходимо переключить NI ELVIS в режим «BYPASS».

ВНИМАНИЕ! Для уменьшения влияния функционального генератора «FUNCTION GENERATOR» на результаты измерений необходимо его органы управления, расположенные на передней панели NI ELVIS, установить в следующие положения:

- переключатель «MANUAL» – в верхнее положение;

- переключатель «COARSE FREQUENCY» – в положение «50 Hz»; - регуляторы «AMPLITUDE» и «FINE FREQUENSY» – в левое крайнее положение.

Подготовка макетной платы

В комплект лабораторного практикума входит набор из 9 лабораторных модулей, на которых собраны исследуемые схемы. Модули Lab1А – Lab7А предназначены для исследования аналоговых схем, а Lab8А и Lab9А – для цифровых. Каждый модуль снабжен однорядным разъемом для установки в гнезда макетной платы. Аналоговые модули имеют 15контакный разъем, а цифровые – 10-контактный. Нумерация контактов разъемов лабораторных модулей показана на рис. П1.

 

а) б)

Рис.П1. Нумерация контактов разъемов аналоговых (а) и цифровых (б) лабораторных модулей

 

На рис. П2 показаны схемы подключения сигналов лабораторной станции NI ELVIS к контактам лабораторных модулей при исследовании аналоговых (а) и цифровых (б) схем.

Рис. П2. Схемы подключения модулей для исследования аналоговых (а) и цифровых (б) устройств

Перед выполнением лабораторных работ необходимо подготовить макетную плату NI ELVIS, выполнив электрические соединения в соответствии с рис.П3 и рис.П4.

 

 

Рис.П3. Схема соединений на макетной плате NI ELVIS для подключения аналоговых лабораторных модулей

 

 

Рис.П4. Схема соединений на макетной плате NI ELVIS для подключения цифровых лабораторных модулей

 

Внешний вид подготовленной макетной платы показан на рис. П4.

 

Рис. П4. Внешний вид подготовленной макетной платы: 1 - место для установки аналоговых модулей, 2 – место для установки цифровых модулей, 3 – ограничители посадочного места для модулей

 

Электрические соединения на макетной плате выполняются монтажными проводниками, входящими в комплект поставки. Для предотвращения ошибочного присоединения лабораторного модуля устанавливаются ограничители из монтажного провода (рис. П.4)

 

 

а) б)

 

Рис. П4. Расположение аналогового (а) и цифрового (б) лабораторных модулей на макетной плате.

 

Лабораторные модули следует устанавливать на макетную плату в соответствии с разметкой, показанной на рис. П4. Вид установленных модулей приведен на рис. П5.

Подготовка программного обеспечения практикума

Программное обеспечение практикума предназначено для использования в среде LabVIEW 8.2 или более старших версий и находится на CD в папке «Lab». Перед началом работы скопируйте эту папку на жесткий диск вашего компьютера (например, на диск C:\). При выполнении лабораторной работы откройте папку Lab и загрузите программу Lab-n.vi, где n – номер работы. Запуск программы осуществляется нажатием на кнопку

RUN с изображением стрелки .

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

Основной

1. Прянишников В.А. Электроника: Полный курс лекций. – СПб.: Учитель и ученик: КОРОНА принт, 2006.

2. Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы. Учебник для вузов. – СПб.: «Лань», 2003.

3. Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника (полный курс): Учебник для вузов. Под. ред. О.П.Глудкина. – М.: Горячая линия–Телеком, 2005.

Дополнительный

4. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника: Учебное пособие для вузов. – М.: Высшая школа, 2005.

5. Патон Б. Основы аналоговой и цифровой электроники. – М.: 2002.

6. Вучков И., Бояджиева Л., Солаков Е. Прикладной линейный регрессионный анализ. – М.: «Финансы и статистика», 1987.

7. Быстров Ю.А. и др. Электронные приборы и устройства на их основе: Справочная книга. – М.: ИП РадиоСофт, 2002.

8. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях: Практикум на Electronics Workbench: В 2 т. /Под общей ред. Д.И.Панфилова – Т.2: Электроника. – М.: ДОДЭКА, 2000

9. Тревис Дж. LabVIEW для всех. – М.:ДМК Пресс; ПриборКомплект, 2004.

10. Пейч Л.И., Точилин Д.А., Поллак Б.П. LabVIEW для новичков и специалистов. – М.: Горячая линия–Телеком, 2004.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие 3

Введение 4