Komputerowe systemy pomiarowe

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.
Dostęp w wersji elektronicznej
w serwisie
 

---

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