Distanční výuka

Úloha č. 9 - Měření elektrického napětí a proudu

09
Termín odevzdání protokolu

Protokol odevzdávejte do neděle 2. 5. 2021.

Úloha už neběží.

Analogová část

Analogová část je připravena pokusnou formou adventury. Po úspěšném projití hrou je potřeba na poslední stránce hry odeslat její splnění. Pro odeslání jsou potřeba přístupové údaje na server. Ty najdete v souboru níže.

Chyba: Odkazovaný objekt neexistuje nebo nemáte právo jej číst.
https://is.muni.cz/el/sci/jaro2021/F2180/dist/09/pristupove_udaje.txt

Pozor, hra je testována jen v prohlížečích Mozilla Firefox, Google Chrome a Microsoft Edge.


Digitální část

Digitální část je nachystána formou skutečného vzdáleného experimentu. V praktiku FP1 běží počítač, ke kterému je připojen D/A převodník a digitální multimetr. Běžící program lze ovládat z Vašeho prohlížeče. Do převodníku lze zadávat čísla a sledovat, co multimetr naměří na výstupu. Po zadání čísla se převodník nastavuje a napětí na jeho výstupu měří multimetrem s integrační dobou kolem 1s, buďte tedy trpěliví (není to střílečka).

Pro měření je zapotřebí udělat
  1. nainstalovat si  předem na počítač runtime engine programu LabView (bez něho se panel vzdáleného experimentu v prohlížeči nezobrazí)
  2. vyzkoušet si předem instalaci na testovacím programu (kdykoliv)
  3. zarezervovat si čas pro osobní přístup k počítači  v kalendáři Google níže
  4. v zarezervovaný čas se připojit k systému prostřednictvím webového prohlížeče Microsoft Internet Explorer (případně Opera. Pozor, Chrome ani Edge nefunguje!)
  5. Provést experimenty popsané na této osnově v části 5.
    (nezapomeňte zadat své UČO)


1. Programová podpora pro nainstalování na váš počítač

Chyba: Odkazovaný objekt neexistuje nebo nemáte právo jej číst.
https://is.muni.cz/el/sci/jaro2021/F2180/dist/09/ni-labview-2020-runtime-engine-x86_20.1_online.exe
Chyba: Odkazovaný objekt neexistuje nebo nemáte právo jej číst.
https://is.muni.cz/el/sci/jaro2021/F2180/dist/09/LabVIEW2020SP1RTE_Linux.tgz
Chyba: Odkazovaný objekt neexistuje nebo nemáte právo jej číst.
https://is.muni.cz/el/sci/jaro2021/F2180/dist/09/LabVIEW2020SP1RuntimeEngine.dmg

I když lze stáhnout verze pro různé operační systémy, otestována je pouze varianta pro  Windows 10.


2. Adresa testovacího experimentu (vložte do řádku adresy Internet Exploreru)

  • http://wild.physics.muni.cz:8000/test.html (k vyzkoušení funkčnosti instalace)

  • Lze otevřít kdykoliv, možná budete muset 5 minut čekat, bude-li někdo před vámi.


3. Kalendář Google pro rezervaci měřicího času

Rezervujte si měření jako událost v délce 1h, začínejte celou hodinou (např. 13-14). K měření máte 50 minut, pak měření ukončete, aby nedošlo ke kolizi s jiným studentem. Vhodné  jsou časy, kdy je v laboratoři denní světlo. Do názvu události uveďte svoje jméno, příjmení  a "U9".


4. Adresa vzdáleného experimentu (vložte do řádku adresy Internet Exploreru)

  • http://wild.physics.muni.cz:8000/U9.html

  • Tento odkaz neotevírejte, pokud nemáte v kalendáři rezervovaný čas na stroji.


5. Úkoly pro digitální část (nahrazují úkoly v digitální části návodu)

Budete pracovat pouze s osmibitovým D/A převodníkem. Jeho výstup je připojen k digitálnímu multimetru.

Doporučení

Úkoly je vhodné si promyslet předem a potřebná čísla propočítat. Pokud si nebudete vědět rady, konzultujte problém s vašim vyučujícím před experimentem.

Panel DA LED

Cílem tohoto experimentu je vyzkoušet si, jak funguje ovládání D/A převodníku celými nezápornými čísly v dvojkové soustavě. Na obrázku z kamery vidíte na převodníku (černá krabička) diody, které indikují číslo posílané ve dvojkové soustavě do převodníku. Stejný údaj lze získat ze softwarových diod na panelu. Nejnižší bit čísla je na převodníku i na panelu vlevo (opačně oproti standardnímu zvyku psát nejnižší číslici čísla vpravo).

Chyba: Odkazovaný objekt neexistuje nebo nemáte právo jej číst.
https://is.muni.cz/el/sci/jaro2021/F2180/dist/09/panel-led.png

Úkol 1: Určete číselný rozsah osmibitového a šestnáctibitového D/A převodníku. Víte přitom, že do převodníku je možné zadávat pouze celá nezáporná čísla.

Úkol 2: Zjistěte si výpočtem, jaké číslo musíte do převodníku zadat, aby svítily jen určité diody. Číslo si napište ve dvojkové soustavě a převeďte do desítkové. Ověřte si výsledek výpočtu zadáním dekadické hodnoty do převodníku a pozorováním diod.

  1. žádná nesvítí
  2. svítí jen první vlevo
  3. svítí  jen poslední vpravo
  4. svítí všechny
  5. svítí všechny liché
  6. svítí všechny sudé

Udělejte si snímek obrazovky s každou situací. Použijete je v protokolu.

Panel TEST DA

V tomto panelu můžete do levého okénka zadávat nezáporná dekadická čísla. Ta jsou posílána do osmibitového D/A převodníku a jeho výstup je měřen digitálním multimetrem HP 34401A  připojeným k počítači přes rozhraní GPIB. Naměřené hodnoty jsou přeneseny zpět do PC a jsou vypisovány v okénku vpravo.

Chyba: Odkazovaný objekt neexistuje nebo nemáte právo jej číst.
https://is.muni.cz/el/sci/jaro2021/F2180/dist/09/panel-test.png

Úkol 1: Určete reálný napěťový rozsah, kvantizační krok a rozlišovací schopnost D/A převodníku. Rozsah určíte změřením napětí odpovídajících krajním hodnotám číselného rozsahu převodníku. Kvantizační krok můžete zjistit jako rozdíl napětí příslušných dvěma číslům vzdálených o jedničku (tj. kupř. čísel 0, 1). Rozlišovací schopnost vypočtete jako napěťový rozsah/krok.

Úkol 2: Z naměřených závislostí stanovte chybu ofsetu a chybu zesílení. Viz návod k úloze. Nominální rozsah převodníku je 0-10 V.

Úkol 3: Výpočtem (lineární interpolací z krajních hodnot napětí) odhadněte, jaké číslo musíte do převodníku zadat, aby převodník generoval napětí 3,2 V. Váš odhad zkontrolujte měřením.


Podpora

Pokud jste udělali vše podle návodu a přístup vám stále nefunguje, možná je problém v laboratoři (výpadek proudu, restart PC apod.). V tomto případě nás kontaktujte přes chat Teamsu R. Krumpolec, Z. Navrátil.

Zhodnocení úlohy
Jak je asi zřejmé, tato úloha je po všech stránkách experimentální. I když nám dala hodně práce, je možné, že ne všem bude vše fungovat, tak jak má. Proto uvítáme vaše postřehy, kritiku nebo případně i pochvalu :). To nám umožní věci vyvíjet správným směrem. Formulář je anonymní.