Introducción al controlador de instrumentos 34970A
Un controlador de instrumento es un conjunto de rutinas de software que controlan un instrumento programable. Miles de controladores de instrumentos, incluido el controlador para Agilent 34970A, están disponibles para su descarga gratuita en ni.com.
Los controladores de instrumentos utilizan un conjunto de comandos proporcionados por el proveedor del instrumento para comunicarse con el instrumento, a menudo a través de GPIB, Serie, Ethernet o USB. Cada rutina que compone el controlador corresponde a una operación programática como configurar, leer, escribir o disparar el instrumento. Los controladores de instrumentos simplifican el control y reducen el tiempo de desarrollo del programa de prueba al eliminar la necesidad de aprender el protocolo exclusivo de programación y comunicación del instrumento.
LabVIEW en sí mismo es un entorno de desarrollo gráfico para crear aplicaciones de prueba, medición y control flexibles y escalables rápidamente y a un costo mínimo. A diferencia de otros entornos de programación, toda la programación en LabVIEW se realiza gráficamente a través de bloques funcionales y codificación estilo diagrama de flujo intuitivo. Cientos de bloques funcionales para análisis, procesamiento de señales y matemáticas están integrados en el entorno, lo que convierte a LabVIEW en una opción inteligente para manipular datos sin procesar recopilados con el 34970A. Con LabVIEW, el desarrollo de aplicaciones es rápido y fácil para todos los usuarios, independientemente de su experiencia.
El controlador de instrumentos de LabVIEW para el 34970A presenta seis programas de ejemplo listos para ejecutar. Por supuesto, usar los ejemplos listos para ejecutar no requiere codificación de LabVIEW. El controlador también incluye un conjunto completo de bloques de construcción funcionales que se pueden usar para crear una aplicación 34970A completamente personalizada en LabVIEW.
Usando los ejemplos de controladores de instrumentos en LabVIEW
La forma más sencilla de aprovechar el controlador de instrumentos de LabVIEW es ejecutar los programas de ejemplo, que solo requieren una configuración básica del usuario. La Figura 1 muestra la interfaz gráfica de usuario de uno de los programas de ejemplo 34970A, que se utiliza para controlar el módulo de conmutación matricial 34904A. Para ejecutar este ejemplo, el usuario primero establece el GPIB o los parámetros de comunicación en serie. Luego, con el ejemplo en ejecución, el usuario puede alternar cualquier LED en la matriz para abrir o cerrar un punto de cruce de matriz en el módulo 34904A.
Figura 1. Interfaz de usuario para el ejemplo del conmutador de matriz 34970A.
NI proporciona seis de estos ejemplos listos para ejecutar en el controlador. Estos son:
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EZ Scan Example: demuestra medidas básicas de corriente y frecuencia en un módulo multiplexor
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Advanced Scan Example: Demuestra medidas de voltaje y resistencia en un módulo multiplexor y muestra cómo crear una única lista de escaneo con múltiples tipos de lecturas.
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Switch Example: Demuestra la conmutación con los módulos 34901A y 34903A, y alterna los puntos cruzados con una interfaz de matriz de LED.
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Matrix Switch Example: Demuestra conmutación de matriz en el 34904A. (La interfaz de usuario para este ejemplo es la que se muestra en la Figura 1.)
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RF Mux Example: Demuestra la conmutación de RF en los modelos 34905A y 34906A.
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Multifunction Example: Demuestra el uso del módulo 34907A, con capacidades para controlar la salida analógica, el contador (totalizador) y los canales de entrada / salida digitales.
Aunque todos estos ejemplos están pensados para servir como punto de partida para la creación de una aplicación personalizada, se pueden utilizar sin modificaciones para controlar inmediatamente el Agilent 34970A.
Creación de aplicaciones LabVIEW 34970 personalizadas
Cuando desee ampliar las capacidades de los ejemplos o desee iniciar una nueva aplicación personalizada, el conjunto de funciones de LabVIEW instaladas con el controlador del instrumento proporciona todos los bloques de construcción que necesitará. En LabVIEW, cada uno de estos bloques de construcción programáticos se denomina virtual instrument, comúnmente conocido como VI . Cualquier aplicación LabVIEW personalizada que cree estará compuesta por un panel frontal, que es la interfaz gráfica de usuario, y un diagrama de bloques, que es el código estilo diagrama de flujo creado con estos bloques funcionales (VI).
La creación de una aplicación 34970A personalizada en LabVIEW requiere una familiaridad básica con la programación gráfica de LabVIEW. Para obtener recursos que describen los fundamentos de este entorno de desarrollo estándar de la industria, consulte los enlaces al final de esta sección.
Cuando se instala el controlador de instrumentos de LabVIEW para el 34970A, las paletas que contienen VIs de controladores de instrumentos de nivel alto, medio y bajo están disponibles para usted en LabVIEW. Cada paleta representa una categoría distinta de funciones de controlador de instrumentos para programar el 34970A. A continuación, se muestran dos paletas de controladores de instrumentos, en la Figura 2.
Figura 2. Dos de las paletas instaladas con el controlador de instrumento LabVIEW 34970A.
Utilice los VI del controlador de instrumentos para definir su aplicación personalizada. En la Figura 3, mostramos el diagrama de bloques de una aplicación de muestra creada con estos VI. Esta aplicación inicializa la comunicación con el 34970A, toma 10 lecturas de voltaje de cada canal en la lista de rastreo y por último finaliza la comunicación y verifica si hay errores. Muestra los datos adquiridos en un indicador del panel frontal (no se muestra en la imagen).
Figura 3. Código de muestra creado con funciones de controlador de instrumentos.
Una ventaja significativa de personalizar su aplicación LabVIEW es que le permite combinar las funciones únicas del controlador del instrumento con las funciones estándar integradas en LabVIEW. Con ellos, puede llevar su aplicación rápida y fácilmente mucho más allá de la mera programación del instrumento para crear una solución completamente definida por el usuario.
Supongamos, por ejemplo, que después de adquirir datos en el ejemplo anterior, deseamos detectar los valores máximos en el conjunto de datos y registrarlos en el archivo. Dado que la detección de picos es una de las funciones de análisis disponibles en LabVIEW, podemos agregar fácilmente esa funcionalidad a nuestra aplicación. LabVIEW también se puede usar para interactuar con un sistema de administración de datos, ya sea que consista en un archivo de hoja de cálculo simple o una base de datos relacional. El diagrama de bloques de la Figura 4 amplía la funcionalidad de nuestro código creado anteriormente para descubrir los picos del conjunto de datos y luego registrar esos valores en un archivo de texto delimitado por tabulaciones compatible con Excel.
Figura 4. Código de muestra que muestra la detección de picos y el almacenamiento en archivo.
Debido a que es fácil crear interfaces gráficas de usuario nítidas en LabVIEW, también podríamos haber optado por visualizar los datos en una tabla o gráfico. Incluso podríamos haber publicado la interfaz de usuario de la aplicación en una página web para monitoreo y control remoto, usando el servidor web integrado de LabVIEW. Para obtener información sobre las funciones disponibles en LabVIEW, o para probar inmediatamente LabVIEW gratis en línea, consulte los enlaces del final.
Agregue compatibilidad de sensor y velocidad a su sistema de prueba y medición
Como se describió anteriormente, el uso del 34970A con un controlador de instrumentos de LabVIEW crea un útil sistema de instrumentación virtual basado en PC para adquirir, analizar y presentar datos de prueba. Si está buscando una manera fácil de aumentar la velocidad, el soporte del sensor y el recuento de canales de su sistema de prueba y medición, entonces puede considerar agregar hardware NI CompactDAQ a su configuración. La facilidad de uso y la flexibilidad de la programación de LabVIEW integrarán sin problemas la plataforma NI CompactDAQ con su hardware 34970A. La conectividad USB incorporada de NI CompactDAQ lo convierte en una adición simple y portátil a su sistema, al mismo tiempo que proporciona tasas de adquisición más altas y el ancho de banda necesario para agregar medidas de señal dinámica a sus programas de LabVIEW. La Figura 5 a continuación muestra cómo un VI adicional en su programa de LabVIEW puede incorporar datos de NI CompactDAQ, incluyendo medidas de sensores de micrófonos, acelerómetros y extensómetros.
Figura 5. Mostrando la simplicidad de agregar NI CompactDAQ a programas existentes.
La plataforma NI CompactDAQ es una excelente opción de hardware a considerar al agregar o crear un registro de datos basado en PC definido por el usuario o un sistema de prueba automatizado de banco. NI CompactDAQ combina detección de dispositivos USB, acondicionamiento de señal incorporado, sensor directo y conectividad de señal, módulos intercambiables en caliente y configuración automática de módulos para hacer un sistema de adquisición de datos simple, completo y rentable, todo en una pequeña plataforma. La Figura 6 a continuación muestra la plataforma NI CompactDAQ junto con un ejemplo de un módulo individual. El NI cDAQ-9172 es un chasis de 8 ranuras que acepta módulos de I/O autodetectables e intercambiables en caliente capaces de conectarse directamente a una amplia gama de señales de I/O analógicas y digitales. Se pueden lograr velocidades de hasta 400 kS / s por módulo (3.2 MS / s por chasis) a través de la conectividad USB plug-and-play de alta velocidad a las PC, y la plataforma NI CompactDAQ puede proporcionar una resolución de hasta 24 bits y 256 canales por chasis. Configurar el hardware para lograr estas altas velocidades, resoluciones y recuentos de canales nunca ha sido tan fácil ni más rápido. Con las características de ahorro de tiempo que ofrece la API NI-DAQmx, como la generación de código de LabVIEW y los paneles de prueba, puede comenzar rápidamente a registrar y analizar sus medidas.