Carte d'acquisition Dossier ressource

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1 Care d'acquisiion BTS Sysèmes Phooniques TP AMOS Care USB 6009 BTS SP1 Page 1 sur 9

2 Care d'acquisiion BTS Sysèmes Phooniques 1. Présenaion 1.1 inroducion Une care d'acquisiion es un accessoire uilisé dans un micro ordinaeur pour auomaiser des mesures. Cee auomaisaion nécessie deux grandes foncions: Acquérir des données en provenance de l'exérieur, c'es le rôle des enrées. (Un condiionnemen évenuel perme d amener les signaux dans des échelles admissibles pour la care. Par exemple -100 V à 100 V devien -10 V à 10 V) Faire commander des acions par l'ordinaeur, ce son les sories qui effecuen cee âche. (Une inerface de puissance es souven indispensable pour fournir la puissance nécessaire) Capeurs = enrées Acionneurs = sories Condiionnemen évenuel Inerface de puissance Care d acquisiion Chacune des foncions précédenes peu êre séparée en deux ypes différens: - les grandeurs manipulées son de ype analogique (ension ou couran varian de façon coninue). - les grandeurs son des grandeurs logiques (on di encore ou ou rien ou numérique). Une care d'acquisiion peu posséder d'aures foncions, compeurs, emporisaeurs ec Micro Inerrupeur analogique 10V 5V 0 0 numérique Vs analogique 10V 5V 0 0 Vs numérique Moeur à couran coninu La noion d'enrées ou de sorie es définie du poin de vue d'un observaeur placé dans l'ordinaeur. LED 1.2 Commande de sories logiques (D0= Digial Oupu. 0 ou 1; 0 ou 5 Vols) Ces acions peuven êre uilisées pour commander la mise en marche d'un moeur, allumer une lampe, acionner un relais, faire avancer un moeur pas à pas (via une inerface de puissance) Lecures d'enrées logiques (DI = Digial Inpu) On uilise les niveaux TTL : de 0 à 0,8 V niveau reconnu comme un 0 de 2 V à 5 V, niveau reconnu comme un 1 logique. Enre 0,8 V e 2 V, on ne vous garani rien. Uilisé pour les capeurs divers TOR, les codeurs de déplacemen TP AMOS Care USB 6009 BTS SP1 Page 2 sur 9

3 Care d'acquisiion BTS Sysèmes Phooniques 1.4 Lecures d'enrées analogiques Mesurer une ension (enre -10 e 10 Vols pour la NI 6009). Vous devez préciser le nombre d échanillons à lire, e la fréquence à laquelle les lire. Pour obenir une mesure qui corresponde à vore signal, il fau que la fréquence d échanillonnage soi au minimum le double de la fréquence maximale conenu dans le signal (héorème de Shannon). Te=1/Fe Période d échanillonage Te rop grande: signal sous échanilloné La care NI 6009 peu échanillonner sur une voie à une AI0 fréquence maximale de 48 khz. Pour 2 voies, la fréquence AI1 CAN 13 bis max es divisée par 2 (24 khz), e ainsi de suie. Cela es dû Max 48 khx AI7 au fai qu il n y a qu un seul Converisseur Analogique Numérique pour oue la care. On uilise donc un Muliplexeur muliplexeur (équivalen à un aiguillage de rain) pour (Aiguillage) diriger l enrée à lire vers le CAN. Les cares plus évoluées disposen d un CAN par voie.... AI Nombre AI0 AI1 Te=2.Te min Te min Lecure d une seule voie. Fe Max =48kHz Lecure de deux voie. Fe Max =24kHz La mesure peu se faire au choix par rappor à la masse, ou en différenielle. Pour une NI 6009 dans ce dernier cas, les enrées ne doiven pas dépasser +/- 10V par rappor à la masse. Les couples permis pour une enrée différenielle son (AI0,AI4), (AI1,AI5), (AI2,AI6) e (AI3, AI7). AI0 GND NI 6009 V+ V- AI0 AI4 NI 6009 Mesure référencée à la masse Referenced = RSE Mesure différenielle. =(V+)-(V-) Differenial = DIFF 1.5 Commande de sories analogiques Ser à envoyer une ension sur un monage... ex réglage de la viesse d'un moeur couran coninu. La care NI 6009 ne peu générer un signal qu a une fréquence maximale de 150 Hz, donc des variaions rès lene. TP AMOS Care USB 6009 BTS SP1 Page 3 sur 9

4 Care d'acquisiion BTS Sysèmes Phooniques 2 Descripion de la care NI USB 6009: La care uilisée dispose d élémens de proecion qui inversen enrées e sories. Elle possède: - 4 enrées logiques (lecure de capeurs ou ou rien ) - Si l enrée es en l air :0 - Si l enrée es raccordée à la masse :1-8 sories logiques commandan la sauraion (ouverure) ou le blocage (fermeure) d'un ransisor - 4 enrées analogiques permean de lire des ensions comprises enre -10V e 10V. - 2 sories analogiques qui commanden des ensions varian de 0 à 5 vols 3 Lecure écriure des enrées sories logiques (numériques). 3.1 Lecure des enrées logiques: Lecure par ligne : On peu lire individuellemen chaque ligne d enrée. Les 4 lignes d enrées se nommen P1,0; P1,1; P1,2 e P1, Lecure par por : Un por es un rassemblemen de 8 données numériques. La care NI 6009 possède 2 pors. P0 comprends 8 bis (P0,0 à P0,7), e P1 es ronqué à 4 bis (P1,0 à P1,3). Sur la care 6009, on peu choisir individuellemen de rendre une ligne en enrée ou en sorie, mais du fai de l élecronique de proecion mise auour, les pors son fixés pour vous. Les enrées logiques son connecées sur le por P1 e son inversées Lorsqu on li simulanémen les quare enrées logiques, la valeur envoyée (décimale) es comprise enre 0 e 15, cee valeur es la somme des puissances de 2 correspondans aux enrées qui son à la masse (niveau logique :1). Les enrées en l'air son considérées comme éan au niveau bas. Si on rouve 14 dans la valeur lue (NbLu) cela signifie que les enrées 3, 2 e 1 son à 1 (reliées à la masse), en effe = 14) e que l enrée 0 es au 0 logique (en l air ou au 5 V) Enrée 3 Enrée 2 Enrée 1 Enrée 0 Exemple : si NbLu =5 son équivalen binaire es 0101 donc les enrées 0 e 2 son à l éa 1 e les enrées 1 e 3 à l éa 0. Si NbLu =11 l enrée 2 à l éa 0. son équivalen binaire es 1011 donc les enrées 0,1e 3 son à l éa 1 e 3.2 Commande des sories logiques: Les sories logiques son connecées sur le por P0 e son inversées Commande sorie par ligne On commande les sories individuellemen. Ce son P0,0; P0,1; P0,2; P0,3; P0,4; P0,5; P0,6 e P0, Commande sorie par por : On commande les hui sories logiques simulanémen. La variable nombre envoyée doi êre comprise enre 0 e 255. Chaque sorie es accessible par la puissance de deux correspondane à son rang, soi 2 0 à 2 7. (Le principe es le même que pour les enrées.) Sorie 4 Sorie 3 Sorie 2 Sorie 1 Sorie 0 Si nombre =5 son équivalen binaire es donc les sories 0 e 2 seron acivées. TP AMOS Care USB 6009 BTS SP1 Page 4 sur 9

5 Care d'acquisiion BTS Sysèmes Phooniques 4 Liaisons élecriques: 4.1 Enrées logiques (DI Digial Inpu): On peu relier aux enrées des capeurs de ype inerrupeurs. L'appui sur un inerrupeur me l'enrée correspondane au +0V e à la valeur logique 1 5V Généraeur coninu 5 V 0V EL0 Aenion, les circuis de proecion rajoués sur la care pour la proéger inversen le signal : Une enrée à 0V sera lue comme un 1 logique Une enrée à 5V ou en l air sera lue comme un 0 logique 4.2 Sories logiques (DO Digial Oupu): Elles peuven commander des dipôles don la consommaion de couran es inférieure à 8 ma e la ension d'alimenaion inférieure à 10 vols, par exemple allumer des DEL ou commander des ransisors si le couran demandé es rop imporan. Ces sories son des sories à colleceur ouver. Généraeur coninu 5 V R R Généraeur coninu 5 V Inerrupeur commandé logiciellemen 6009 La figure donne l'exemple du câblage d'une DEL commandée par la sorie 0. Aenion, les circuis de proecion rajoués sur la care pour la proéger inversen le signal : Pour un ordre logique à 0, le ransisor de sorie se ferme. Il y a alors 0V à ses bornes e la LED s allume. 4.3 Sories analogiques (AO Analog Oupu): Le couran absorbé par le dipôle ne doi pas dépasser 5 ma. On ajoue un amplificaeur de couran si le couran nécessaire dépasse cee valeur. Alimenaion exerne 15V 0V Amplificaeur de couran M Moeur La figure donne l'exemple de la commande d'un moeur par la sorie analogique 1 à l'aide d'un amplificaeur de couran e d'une source de ension exérieure. 4.4 Enrées analogiques (AI Analog Inpu): On peu lire des ensions comprises enre -10 e 10 vols, elles son proégées conre les surensions jusqu'à 30 Vols. GBF TP AMOS Care USB 6009 BTS SP1 Page 5 sur 9

6 Care d'acquisiion BTS Sysèmes Phooniques 5 Annexe 1: Uilisaion de MAX pour eser une care Measuremen & Auomaion explorer ou MAX perme enre aure de eser vore care. Il se lance avec Démarrer -> Tous les programmes -> Naional Insrumens -> Measuremen & Auomaion Vérifiez que vore care es reconnue par le sysème en développan «Périphériques e inerfaces» Légende : Care qui a éé branchée sur le sysème, mais ne l es plus Care simulée, pour ravailler en l absence de la care physique Care physiquemen présene Tesez ensuie son bon foncionnemen, puis ses foncionnaliés TP AMOS Care USB 6009 BTS SP1 Page 6 sur 9

7 Care d'acquisiion BTS Sysèmes Phooniques 6 Annexe 2 Uilisaion de l assisan DAQ L assisan Daa AQuisiion vous perme en quelques clics de pouvoir acquérir ou générer un signal. On le rouve par exemple dans la palee Express -> Enrées -> Assisan DAQ Indiquez si vous voulez lire (acquérir) ou écrire (Générer), e le ype de signaux (analogiques ou numériques) Analogique Lire = Acquérir écrire=générer Numérique Choisissez la care d acquisiion e la voie physique concernée TP AMOS Care USB 6009 BTS SP1 Page 7 sur 9

8 Care d'acquisiion BTS Sysèmes Phooniques Enfin choisissez les paramères de généraion ou d acquisiion : Nombre d échanillon, déclenchemen évenuel Vous pouvez eser le foncionnemen de la voie physique avec. Par exemple ici pour une sorie numérique, vous pouvez changer l éa de la sorie : ou Les enrées e sories numériques éan inversées sur la care, je vous conseille de cocher pour rerouver un foncionnemen normal. (1 logique pour allumer la led, 0 pour l éeindre) Remarques : Le cadencemen perme de préciser si vous vous synchronisez sur un signal d horloge pour faire vore acquisiion (ou généraion), ce signal pouvan êre inerne à la care d acquisiion ou exerne (à câbler sur une voie d enrée) Le déclenchemen (rigger) perme de faire démarrer l acquisiion (ou la généraion) à parir d un fron sur une ligne d enrée que vous précisez Déclenchemen Horloge de cadencemen Acquisiion de 5 échanillons avec cadencemen e déclenchemen Validez e vous aurez un bloc spécialemen paraméré pour vore besoin : TP AMOS Care USB 6009 BTS SP1 Page 8 sur 9

9 Care d'acquisiion BTS Sysèmes Phooniques L assisan DAQ permean de piloer plusieurs voies, l enrée peu se rouver sous forme de ableau : Pour consruire un ableau en face avan, vous devez d abord créer un ableau vide, puis précisez en plaçan un booléen dedans que vous voulez un ableau de booléen : Sur le diagramme, c es la même chose : + = ou clic droi sur l enrée -> Créer -> consane ou avec la foncion créer ableau (palee ableau). Cee foncion es exensible : N envoyez pas plus de données que vous n avez configuré de ligne, sinon vous aurez une erreur : Ici 2 enrées pour 1 seule voie en sorie Si vous conrôlez un por (ensemble de 8 voies), l assisan vous demandera (ou vous procurera) un ableau d enier (une ligne du ableau par por). C es la raducion du ableau de booléen en un nombre (conversion binaire/décimal). L enier va donc varier enre 0 e 255. Pensez à uiliser dans la palee ableau Consruire un ableau e son inverse indexer un ableau, e dans la palee booléen nombre en ableau de booléen e son inverse ableau de booléen en nombre Exemple de code pour lire ou écrire sous forme de por : TP AMOS Care USB 6009 BTS SP1 Page 9 sur 9