Патрик Гёлль. В помощь радиолюбителю. Как превратить персональный компьютер в измерительный комплекс
Патрик Гёлль. В помощь радиолюбителю. Как превратить персональный компьютер в измерительный комплекс
Патрик Гёлль. В помощь радиолюбителю. Как превратить персональный компьютер в измерительный комплекс
Введение
Любой IBM-совместимый персональный компьютер (ПК), даже несколько лет провалявшийся в глубине шкафа за ненадобностью, может превратиться в мощный измерительный комплекс, если его снабдить одним или несколькими аналоговыми входами. Его клавиатура и экран предоставляют существенно большие возможности по сравнению с теми, которые могут дать мультиметр или осциллограф, а дисковод и принтер прекрасно подходят для регистрации любых длительных процессов. Кроме того, вычислительная мощность ПК позволяет подвергать собранные с его помощью информационные данные любой, даже очень сложной обработке. Еще несколько лет назад для превращения ПК в виртуальный компьютер одну или несколько сложных и дорогостоящих плат.
Такой подход до сих пор используется в промышленности и научных лабораториях, но сегодня также можно добиться достойных результатов, просто подключив небольшие аналогово-цифровые преобразователи к стандартным последовательным или параллельным портам. На рынке есть готовые изделия, предлагаемые по приемлемой цене, но подобные устройства можно собрать и самостоятельно, руководствуясь схемами и рекомендациями, приведенными в данной книге.
Благодаря библиотеке драйверов, которые предназначены для описываемых устройств, эта книга и файлы, находящиеся на сервере www.dmk.ru, позволят читателю быстро перейти к практической работе, каков бы ни был его уровень знаний в области электротехники.
Для всех задач, рассматриваемых здесь, приводятся программы, готовые к применению, причем можно адаптировать их так, чтобы они отвечали иным потребностям, всего лишь изменив несколько строк на языке BASIC или PASCAL. Таким образом, что очень важно, виртуальный измерительный комплекс является перепрограммируемым.
Сегодня принято называть «виртуальными» все хотя бы в некоторой степени нестандартные приложения для персональных компьютеров. Много полезных вещей можно просто моделировать на хорошем цветном экране с высоким разрешением, и результат зачастую будет выглядеть «лучше, чем есть на самом деле».
Итак, на экране виртуального измерительного прибора наверняка будет представлена сложная, насыщенная картинка, на которой есть и кнопки, и различные индикаторы, и шкалы, и даже осциллографические экраны. Возможности графических интерфейсов типа Windows обеспечивают гораздо более широкую область применения, чем может иметь обычный измерительный прибор, – не говоря уже о потенциальном использовании принтеров, дисковых накопителей, а также модема, подключенного к Internet.
Собственно виртуальный прибор представляет собой более или менее сложное программное обеспечение, установленное на персональный компьютер, и некое интерфейсное устройство, позволяющее ПК получить доступ к тем физическим величинам и процессам, которые он должен будет обрабатывать. Как правило, в качестве такого интерфейса выступает аналогово-цифровой преобразователь с одним или несколькими входами, возможно, снабженный устройством нормирования входного сигнала.
Как превратить персональный компьютер в измерительный комплекс
Книга Патрика Гёлля «Как превратить персональный компьютер в измерительный комплекс» позволяет создать на базе IBM PC-совместимого персонального компьютера систему сбора и обработки информации о различных физических процессах. Тем самым ПК превращается в мощный измерительный прибор. Область применения виртуального измерительного комплекса шире, чем у обычного измерительного прибора, поскольку виртуальный комплекс можно перепрограммировать и оптимизировать для конкретных задач.
В книге рассказывается о создании системы сбора и обработки данных, состоящей из датчиков физических величин (тока, давления, температуры и т. д.), интерфейсного устройства (как правило, аналого-цифрового преобразователя) и программных средств, позволяющих обрабатывать и интерпретировать собранную информацию. Схемы и рекомендации, приведенные в книге, позволяют собрать все рассмотренные устройства самостоятельно. Программное обеспечение и драйверы устройств, находящиеся на сервере www.dmk.ru, позволяют сразу перейти к разработке информационной системы, даже если у вас нет практических навыков в области радиоэлектроники. Современные технические и программные решения, предлагаемые автором книги, надежны и проверены на практике. Они, без сомнения, будут полезны всем, кто разрабатывает дешевые и экономичные системы сбора и обработки информации.
Книга предназначена для специалистов в различных областях (радиоэлектроника, акустика, геофизика, термодинамика и т. д.) и радиолюбителей, а также для преподавателей физики и информатики школ и высших учебных заведений.
| Жанр: | Радиоэлектроника |
| Серия: | В помощь радиолюбителю |
| Всего страниц: | 33 |
| ISBN: | 5-89818-026-5 |
| Год издания: | 1999 |
Как превратить персональный компьютер в измерительный комплекс читать онлайн бесплатно
Любой IBM-совместимый персональный компьютер (ПК), даже несколько лет провалявшийся в глубине шкафа за ненадобностью, может превратиться в мощный измерительный комплекс, если его снабдить одним или несколькими аналоговыми входами. Его клавиатура и экран предоставляют существенно большие возможности по сравнению с теми, которые могут дать мультиметр или осциллограф, а дисковод и принтер прекрасно подходят для регистрации любых длительных процессов. Кроме того, вычислительная мощь ПК позволяет подвергать собранные с его помощью информационные данные любой, даже очень сложной обработке. Еще несколько лет назад для превращения ПК в виртуальный измерительный прибор требовалось установить в компьютер одну или несколько сложных и дорогостоящих плат.
Подобный подход до сих пор используется в промышленности и научных лабораториях, но сегодня также можно добиться достойных результатов, просто подключив небольшие аналого-цифровые преобразователи к стандартным последовательным или параллельным портам. На рынке есть готовые изделия, предлагаемые по приемлемой цене, но подобные устройства можно собрать и самостоятельно, руководствуясь схемами и рекомендациями, приведенными в данной книге.
Благодаря библиотеке драйверов, которые предназначены для описываемых устройств, эта книга и файлы, находящиеся на сервере www.dmk.ru, позволят читателю быстро перейти к практической работе, каков бы ни был его уровень знаний в области электроники.
Для всех задач, рассматриваемых здесь, приводятся программы, готовые к применению, причем можно адаптировать их так, чтобы они отвечали иным потребностям, всего лишь изменив несколько строк на языке BASIC. Таким образом, что очень важно, виртуальный измерительный комплекс является перепрограммируемым.
Сегодня принято называть «виртуальными» все хотя бы в некоторой степени нестандартные приложения для персональных компьютеров. Много полезных вещей можно просто моделировать на хорошем цветном экране с высоким разрешением, и результат зачастую будет выглядеть «лучше, чем есть на самом деле».
Итак, на экране виртуального измерительного прибора наверняка будет представлена сложная, насыщенная картинка, на которой есть и кнопки, и различные индикаторы, и шкалы, и даже осциллографические экраны. Возможности графических интерфейсов типа Windows обеспечивают гораздо более широкую область применения, чем может иметь обычный измерительный прибор, — не говоря уже о потенциальном использовании принтеров, дисковых накопителей, а также модема, подключенного к Internet.
Собственно виртуальный прибор представляет собой более или менее сложное программное обеспечение, установленное на персональный компьютер, и некое интерфейсное устройство, позволяющее ПК получить доступ к тем физическим величинам и процессам, которые он должен будет обрабатывать. Как правило, в качестве такого интерфейса выступает аналого-цифровой преобразователь с одним или несколькими входами, возможно, снабженный устройством нормирования входного сигнала.
В принципе, можно рассчитывать на то, что виртуальный прибор предоставит своему владельцу гораздо более широкие возможности, причем по цене будет сравним с классическим измерительным прибором, имеющим тот же уровень технических характеристик.
Такой подход позволяет ограничиться минимальными затратами, если требования к измерительному комплексу не очень жесткие. Подобное решение идеально соответствует нуждам радиолюбителей, преподавателей и даже некоторых научно-исследовательских лабораторий, которые имеют дело с относительно медленными физическими процессами. Кроме того, это дает возможность вернуть к активной и полезной работе самые старые из IBM-совместимых ПК, которые, казалось бы, обречены на то, чтобы тихо пылиться в глубинах шкафов и кладовок благодаря умопомрачительной эволюции вычислительной техники (и политике компаний-производителей ПК и программного обеспечения).
1. КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ ВИРТУАЛЬНОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА
Ниже приведена концепция построения виртуального измерительного комплекса на базе персонального компьютера и рассмотрены задачи, решаемые при помощи составных частей этого комплекса.
РОЛЬ КОМПЬЮТЕРА
Компьютер (чаще всего IBM-совместимый, настольный или портативный) как центральный орган любой виртуальной измерительной системы выполняет прежде всего функции интерфейса «человек — объект измерения». Экран любого монитора дает гораздо больше возможностей для индикации, чем экран осциллографа (будь тот даже запоминающим), и, разумеется, экран монитора гораздо больше, чем дисплей мультиметра. Клавиатура и особенно мышь гораздо удобнее в работе, чем кнопки, а принтер — даже простейший — предоставляет неоценимые возможности для вывода результатов на бумагу. Кроме того, любой ПК, пусть даже очень «древний», обладает большой вычислительной мощностью, которую можно использовать для того, чтобы применить различные виды обработки результатов измерений: нормирование (приведение шкалы), линеаризацию, временную привязку, вычисление среднего, статистику и т. д. Наконец, дисковый накопитель будет очень удобен для накопления больших объемов данных с целью их последующей обработки, архивирования или передачи по линиям связи с помощью модема.
Как превратить ПК в измерительный комплекс
Книга Патрика Гелля `Как превратить персональный компьютер в измерительный комплекс` позволяет создать на базе IBM-совместимого персонального компьютера систему сбора и обработки информации о различных физических процессах. Тем самым ПК превращается в мощный измерительный прибор. Область применения виртуального измерительного комплекса шире, чем у обычного измерительного прибора, поскольку виртуальный комплекс можно перепрограммировать и оптимизировать для конкретных задач. В книге рассказывается о создании системы сбора и обработки данных, состоящей из датчиков физических величин (тока, давления; температуры и т.д.), интерфейсного устройства (как правило, аналого-цифрового преобразователя) и программных средств, позволяющих обрабатывать и интерпретировать собранную информацию.
Схемы и рекомендации, приведенные в книге, позволяют собрать все рассмотренные устройства самостоятельно. Современные технические и программные решения, предлагаемые автором книги, надежны и проверены на практике. Они, без сомнения, будут полезны всем, кто разрабатывает дешевые и экономичные системы сбора и обработки информации. Книга предназначена для специалистов в различных областях (радио-электроника, акустика, геофизика, термодинамика и т.д.) и радиолюбителей, а также для преподавателей физики и информатики школ,средних специальных и высших учебных заведений.
Формат: DjVu
Гёлль П. – Как превратить персональный компьютер в измерительный комплекс
Современный компьютер — это сложнейшее электронное устройство. Сочетая в себе техническую сложность отдельных компонентов, и конструктивную простоту их комбинирования и расширения, пользователь как никогда раньше свободно имеет возможность подключать к нему различную периферию, расширяя его возможности беспредельно. Одна из таких возможностей — использование компьютера в качестве измерительного комплекса. Действительно — достаточно передать в него некоторый сигнал или измеряемую величину, как открываются возможности по их цифровой обработки, а также отображению в произвольном, удобном для пользователя, виде. Обо всем об этом книга Патрика Гёлля «Как превратить персональный компьютер» в измерительный комплекс.
Книга начинается с краткого введения, в котором читатель знакомится с основами построения измерительных систем. Автор обращает внимание на основные этапы измерений, делится с основами аналого-цифровой обработки сигнала. Тема АЦП подробно раскрывается в соответствующей главе. Что такое АЦП, как работает АЦП, на чем основан принцип преобразования аналоговой величины в цифровую форму, с помощью чего это можно сделать, описано в этой книге.
Задача измерения различных величин очень часто встречается на производстве. Какие стандарты и типовые решения существуют для решения этой задачи в профессиональном производстве, рассказывается в третьей главе книги. Автор останавливается на промышленных разработках, посвященных этой теме. Раскрывает типовые характеристики подобных устройств.
В четвертой главе книги речь идет о самодельных устройствах для оцифровки аналоговых величин. Предложены схемы и печатные платы подобных устройств. Рассказано о принципах работы, с тем, чтобы в дальнейшем читатель смог создать аналогичное устройство собственной разработки.
Естественно, что компьютерный измерительный комплекс не может работать без специального программного обеспечения. Последнее должно уметь считывать сигнал, оценивать его абсолютную величину, представлять полученное значение на экране компьютера в удобной форме. О том, как разрабатываются подобные приложения рассказано в пятой главе книги.
Большую роль в достоверности измерений играют датчики, или первичные преобразователи, которые подключаются к компьютеру. Обзор таких датчиков приведен в шестой главе.
Введение
1. Концепция построения виртуального измерительного комплекса
2. Аналого-цифровое преобразование сигналов
3. Промышленные изделия
4. Сборка измерительного интерфейса
5. Программное обеспечения виртуального измерительного комплекса
6. Датчики и принадлежности
7. Приложения