数据采集课程小结
这门课是一门需要动手操作的课程,很有趣,按照实验电路图或者自己的思考来搭建电路。就可以应用传感器做出很多有用的东西,虽然这种应用只是简单应用,标定完就交差,一部分做完也要考虑美观。
课程中使用labview软件进行编程,原以为这门课需要写枯燥的代码,但是labview属于图形化编程,跟c语言的有很大区别,这样好处很多,比如说可以轻松安装daq助手的组件,图形化也使得看上去是在现实中实际搭载这么一个电路。
孙老师工作强度是非常高的,一次课时间三个多小时,平均到每个人身上的时间才7,8分钟。感谢尽职尽责的老师。所以有时候我是多线程工作了。等老师过来检查电路,同时开始准备下一个实验。孙老师工作非常认真负责,基本上我每一个问题他都尽量回答我,比如说特定的元件更换,具体例题的做法,即使当时搞不定也会第二天解决问题。
总体上我在这门课上学到很多,大概有这四点:
1.掌握了labview的简单使用。
2.能根据实际电路图在面包板上进行搭建。
3.会简单使用daq助手和采集卡采集数据波形。
4.将采集的电压值与实际物理量(角度,长度,温度)进行拟合。
labview的应用,在前面做小题的时候已经很熟练,小题的练习加快了我寻找某个特定功能的速度。之后的实验搭建程序框图速度也很快。但事实上我还是没明白while和for语句怎么用,因为在实验中用不到。除了daq助手要简单拉一下while语句。
之前的大学学习过程中都没有使用过面包板。但用法还是很简单的,刚开始搭建的时候乱糟糟的,搭建的效果也仅限于“能用”,后来发现这样不易排查到底哪个地方接错了,同时也不美观,搭建的乱还会干扰一部分传感器在面包板上的使用。也就开始无意识地讲究美观,对齐了。
我的左手边是杨涛,我班一学霸,一开始是打算紧抱学霸大腿的,但后来发现这个传感器的数据采集蛮有意思的,以后工作也许会用的到。我一般不跟他同时做一个实验,而是相互错开。这样我和他做完实验都可以教导另一个人,减少了老师的工作负担。实验做的也更快了,当然我还是在至少困惑一分钟多那样再问他的,毕竟每个人都很忙。连线有两种,rse和差分。一般的实验要求都是采集模拟电压。所以daq助手设置有这几项要注意:
1.采样方式,采样率设置(到现在我也不是很清楚,不同采样和采样率的区别)
2.电压值最大值和最小值(可以设置大一些,不必正好是5V)
3.res和差分输入(参照具体实验要求)
这个课有很多实验都有标定,做多了难免有些无聊。但根据我做的经验来看。我自己的一部分实验数据经常是能精确到小数点后4位,之后测量的物理量精确到小数点后6位。这么高的精度当然是不能实现的。所以建议老师在这方面做一些要求,比如说小数点后两位。
小学期的学时有限,如果增加一些控制电路的话可能会有趣写,比如说某些物理量超过某个特定值,之后就会有红灯亮起。实现起来也不难。我觉得这个课主要是培养搭建电路板的能力。,至于程序框图的作用很多时候都是写一个算术表达式的作用。
我还想写两个印象深刻的实验过程:
记得当初做线性霍尔元件测量磁铁偏转角度的时候,老师的话是说这个是物理实验竞赛题,之后一位同学测量可以精确到小数点后四位,之后就是提供了两个线性霍尔元件就开始做。电路搭建也是自己要想,其实想想这有几个思路上的障碍点:
1.用-5V和+5V伏能标定0到360度么?简单想貌似可以,但-5V标定0度,+5伏标定360度,360度和0度明明是一个角度。所以说一个物理量的取值只能标定0度到180度的。
2.这样搭建是能测量双轴角度么?像前面做的那个三轴传感器那样。当然不行,一个物理量输出只能标定一个轴。
3.没有精密仪器测量角度,那么角度和电压的关系图像是线性还是正余弦曲线?当时我也是粗略想了一下,按照我的翻转方法磁感线应该跟投影面积成正比,也就是正余弦曲线。之后就按0度,90度,180度这几个值标定函数了。
用光耦测量转机转速一直做不出来,原因在于那个黑白相间的小片上面的黑条过于密集,光电二极管难以检测是否透过光,不过这个也引发了一个意外,我用旁边同学的电机进行测量,即使不放在光电二极管那里也会产生特定频率300hz左右,我就想想也许是电机工作自转产生了电压,这个电压伏值是0.003,而噪声的伏值到不了0.001。引发了我的兴趣,就开始了一个简单的猜想,电机转数每分钟2400转,每秒38.3转,频率300hz。相除为7.89。之后考虑实际,开始凑数,电机转数没有达到空载最大值。如果每秒转37.5转的话,这个值是8。上网一查。跟磁铁的对数有关,也好我算的是个偶数。
总之感谢老师的授课,我对这门课评价很高。希望您在以后的科研道路能拿到更多的科研经费,购买一些更为神奇的传感器来让学弟学妹们做实验。