Acquisition de données avec une carte multi-fonctions sous LabVIEW 1 1
Objectifs de la séance Acquisition de données avec un module d acquisition de données multifonctions (USB 6009) et traitement sous Labview 2 2
Acquisition de données avec LabVIEW LabVIEW intègre les périphériques d acquisition de données avec des drivers logiciels fournis par NI (NI-DAQ) ou par le fabricant du matériel Les matériels d acquisition gérés par NI-DAQ permettent : - E/S analogiques - E/S numériques - E/S compteurs/timers - conditionnement des signaux 3 3
Terminologie de l acquisition de données Résolution détermine la valeur minimale de la variation de tension pouvant être mesurée plus la résolution est importante, plus la représentation du signal est précise (ex. USB 6009 -> 14 bits). Gamme réglable de tension d entrée du CAN Intervalle tensions minimale/maximale plus la gamme est petite, plus la représentation du signal est précise (ex. USB6009-> ±20V, ± 10V, ± 5V, ± 4V, ± 2.5V, ± 2V, ± 1.25V, ± 1V) Gain s adapte automatiquement à la gamme pour un module USB 6009 Amplifie ou atténue le signal afin de l adapter au mieux à la gamme Exemple de calcul de la variation de tension minimum théorique mesurable Pour une gamme ±1V sélectionnée, on a : 2V/2 14 =2/16384=0.12 mv Attention ce calcul ne tient pas compte des erreurs de mesure en réalité la précision absolue pour cette gamme est de l ordre de 1.53 mv à 25 C et 37mV à 55 C!!! (voir datasheet USB 6009) 4 4
Architecture d un système d acquisition de donnée type NI-DAQ 5 5
Acquisition des données avec un module d acquisition USB 6009 6 6
7 7
USB 6009 8 8
Spécifications du module USB 6009 DataSheet 9 9
Utilitaire MAX (Measurement & Automation Explorer) Tour de contrôle les périphériques LabVIEW Icône du logiciel 10 10
Assistant DAQ Acquisition de données avec un VI Express Intérêts du VI Assistant DAQ E/S accélère le développement Configuration des voies directement à partir d une interface graphique Moins d erreurs de programmation 11 11
VI Express - Assistant DAQ 12 12
Programmation avec le VI Express Assistant DAQ Palette : Fontions->Entrée->Assistant DAQ 13 13
Application à la mesure de la caractéristique d une diode En utilisant l assistant DAQ, réaliser un programme permettant d enregistrer la caractéristique courant(tension) d une diode montée en série avec une résistance Alimentation par une sortie analogique du module (attention courant de court circuit max 50 ma) UR (Usortie)max= R x i max Bien choisir le couple R et Usortie pour ne pas dépasser 20mA débité par le module!! UR mesurée avec une entrée analogique du module USB 6009 14 14
Éléments de correction L enregistrement des N points de mesure doit être fait en deux étapes d une séquence placée dans une boucle for : Étape 1 - Créer avec l assistant DAQ une sortie de tension dont la valeur dépend du point de mesure de l itération i pour alimenter le circuit de la diode Étape 2 - Créer avec l assistant DAQ une entrée de tension pour enregistrer 1000 pts à la fréquence de 1000HZ par exemple Calculer la moyenne des 1000 points de mesure avec le VI express Analyse, cette moyenne correspond à un point de mesure Afficher le graphique de la caractéristique 15 15
Éléments de correction 16 16
Acquisition de données avec les drivers d instruments DAQmx fournis par LabVIEW NI-DAQ traditionnel Des VIs spécifiques pour accomplir: Entrée analogique Sortie analogique E/S numérique Opérations de comptage NI-DAQmx Dernière génération de drivers: VIs pour accomplir une tâche Paramétrage d un VI pour toutes les mesures 17 17
Programmation avec les VIs du driver DAQmx Palette : Fontions->Toutes les fonctions-> Mesures NI-> DAQmx 18 18
Exercice17 : Utilisation du driver DAQmx pour enregistrer un signal et détecter un seuil en très basse fréquence 19 19
Solution Exo17 : Utilisation de l assistant DAQ pour enregistrer un signal et détecter un seuil en très basse fréquence 20 20
Exercice18 : Enregistrement de signaux lents en utilisant les VIs du driver DAQmx (ex. mesure de température, de contrainte mécaniques, etc.) 21 21
Solution Exo18 : Enregistrement de signaux lents en utilisant les VIs du driver DAQmx et une boucle 22 22
Exercice19 : Identique au précédent mais avec le contrôle précis de la fréquence d échantillonnage par temporisation 23 23
Solution EXO19 24 24
Enregistrement de signaux périodiques basse fréquence Cadencement de la tâche d acquisition Le VI Cadencement de la tâche d acquisition par un signal d horloge interne ou externe permet de monter en fréquence jusqu à la fréquence maximum d échantillonnage 25 25
Exemple Exo20 : Enregistrement de signaux périodiques basse fréquence dans la limite des performances du Module USB 26 26
Solution Exo20: Enregistrement de signaux périodiques basse fréquence dans la limite des performances du Module USB. Utilisation de l horloge interne pour cadencer la tâche d acquisition 27 27