Vy “ ĐẠI HỌC QUOC GIA THANH PHO HO CHi MINH
TRUONG DAI HOC SU PHAM Khoa VAT LY
AU L4 7U DONG
DU LIEU THI NUGHIEM VAT L4
BANG PHAN MEM " WNIVERSAL DATA ACQUISTION "
Giảng viên hướng dẫn: Thảy “hả« Khde Ty
Thực liện đề tài : SV e2 “?4¿ cá ?Zờx
Trang 2
Em rina chau thank cam oa!
Ban Giam c⁄2£u va Ban Ohu c Ìzg khoa Vet Ly fr “ong Wa c Hoe Su Pha m da cho phe pva lao df u kien df em
“6e hifn ludn Uan Ray ‘
Tha J Tran Khac Wy da lan tinh hudng ddn em trong thot J : ý
Glan Lam ludn VaR
cĩ Thay Nguyen Hoang Le ong da nhig¢t tink 94⁄2 dd em
trong gua trink Lam thi nghi¢ 2
a Toan the thd'y eds khoa Ve ⁄ LY da “tuy£ thu hién thite cho em trong sudt thoi gian hoe “4A
- Ba £ cung tdt ea cae ban da dgng vlin, 92 da toi hoan
thanh ludn van
Trang 3OQ We Luc » s 4 Le MLC Adu -.- ố.ẻ trang 3 1 Gidi thiéu chuong trinh “Universal Data Acquisition for Windows ”
I GŒiơi thiệu phần mỀm c ca trang 5
2 THiết bị CN ThRIẾt cociioiorcracatiiroirebreeonaaaeaueaaaenasaoawessda trang Š
II Hướng dẫn sử dụng
I Chỉ dẫn chung Ăn nh ng trang 8 2, :‹lU dNE'ĐENÙ caccvcercetraeoacrceevepeoedeipiaitawetagestddicesssvkwesxee trang 9
III Các bước tiến hành một thí nghiệm
l; hé VIỆE ERBGSS ĐlqgttdaagGiaddooqGdtadaaoaxeaoadtessasuaee trang 16
2 Khởi động cơng việc đo đạc .cc«cccŸs trang 32
3 Đánh giá một qúa trinh dO AGC cccreccccccccscccscccvesvoves trang 34 4 Lưu trữ và tải những thí nghiệm đo đạc .- trang 41
IV Ứng dụng
Í Hiểm Cag Hall trong KửA [OQÍ.cccsccccceccececeeeeeeeeeeeeeeee trang 43
2 Sự tích điện và phĩng điện cảa tụ điện trang 57
Trang 4
Ce ase Aaa
IN #9 nay , nho sel phat “tre? manh Cul a cong nghe may tink Cac cong Vlfe cua COR 22ưØ¿ din dan duoc
may tink hoa thing qua cae phan mem chuyén du 2g cho ting nga nh Huge trang Li di hem vdi cae thiét bi thi nghi¢m hién da é
cua hang LEYBOLE, phan mém Universal Data AFeguisition
sf glup cho c(£e xd Ly did Lig u, hét gua cua cae thi nghitm Vet
ly Ard nén don glan nhanh chong va cho het gua chinh rac
Ver dung “hạn van La mod ta chi titt cach sid du ng phén
mém Universal Data AHeguisition dưa ta các “ươc đưa hanh
2£“ thi nghi¢ m Vet ⁄ co sử du ng phan mim, hem theo nhiing ot
du thite “đt? của cdng vise do dae
'Thite "ga “hạn van nay khong nhing giup én 28 co đợc duge
Lam quen voll ede thiet Li ga da é, hoe hot được nhiéu kién thite moat me trong link ude may tink va Vet ly NVgod ta, “Z4 ludn cđa co thé xem nhu mol la¢ Lifu tham khao cho sinh vién hhi tifn
hank cae thé nghi¢m Vet ly can co sự hs “trợ cua may tink
Tay nhién do nde dung dé tad hha mot me Lat khong cola’ /£u
huctng din va do nhing han ché vé thoi gia, trinh dS nén ludn wan khong frank khot sai sot Ve thé rat mong su dong GOP ⁄ Ất? của “64 eS vad cae Lan
Trang 5Universal Data Acquisition
Gite thiéu chusug trink “Universal Data
,
Acgutsction for Windews”
s GFisi thifu phan Mm In sẻ Thiet Li cd'n thiét
Trang 6I GIGI THIEU CHUONG TRINH “ UNIVERSAL
DATA ACQUISITION for WINDOWS ”
1 Giới thiệu phần mềm:
“Universal Data Acquisition *“ là một phần mềm đa chức năng
dùng trợ giúp đo đạc và điều khiển bằng máy tính các dữ liệu thí nghiệm trong nhiều lĩnh vực Vật lý, Hĩa sinh và Kỹ thuật
Phẩn mềm này chay được trên máy cấu hình đơn giản ( 80386 trở
lên bộ nhớ tối thiểu 4MB RAM) dưới Hệ điều hành Windows từ
version 3.1 trở lên
Nhờ dang thức giao diện với người dùng cửa tất cẩ các chương trình
Windows nên việc sử dung phan mềm này rất dễ dàng và tiền lợi Để đo đạc và điều khiển các thí nghiệm ,phần mềm này phải đi
kèm với hớp CASSY-E, CASSY-P và module CASSY-C Thêm vào
đĩ ,nĩ phải được kết nối với nhiều thiết bị giao diện cửa máy tính Nhờ vào cấu trúc “hướng đối tượng” cửa phẩn mềm Universal Data Acquisition ngudi st dung khơng cẩn phdi lam céng việc đo
đạc nhưng tối thiểu phải điều khiển được chính xác các tín hiệu vào,tín hiệu ra,các bảng biểu và sơ đổ Điều này cũng cĩ nghiã là
việc lựa chọn các tín hiệu vào , ra để cài đặt phụ thuộc vào từng mục đích đo đạc và điều khiển
2 Thiết bị cần thiết:
a Phần mềm:
- Hé diéu hanh Windows 3.x or Windows 9.x
Trang 7WO
- B6 nhéd RAM phải từ 4MB trở lên, đĩa cứng cĩ dung lượng cịn
trống lớn
- Màn hình màu EGA trở lên Cần thiết phải cĩ thêm con chuột
- Hộp CASSY-E, CASSY-P hoặc module CASSY-C nối với máy
tính
- Các dụng cụ thí nghiệm: đầu đo ,dây nối và các hộp cẩm biến như : current 30A box, pH box, Temperature box
Trang 8
Autug dan sé dung
Trang 9II HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG:
1 Chỉ dẫn chung :
Làm việc với màn hình Windows ta chủ yếu thao tác với các Menu
trên thanh trình đơn (menu bar) Để tiến hành lựa chọn một mục hộãc một lệnh trên thanh trình đơn ta làm như sau:
Nếu sử dụng chuột : đời con trở chuột đến mục hoặc lệnh muốn
chọn sau đố click hoặc click kếp nút trái chuột để mở menu rồi
lựa chọn các mục phù hợp với cơng việc đang làm Để thơi kích hoat thực đơn ,dời con trổ chuột ra khỏi thực đơn và click nút trái
hoặc nhấn ESC
Nếu sử dụng bàn phím: ta di chuyển thanh sáng đến menu cần
chon bằng các phím mũi tên (_;›|¿ †) sau đĩ ấn phim Enter (.)) Hoặc nhấn tổ hợp ATL+kí tự cĩ gạch dưới trong tên cửa chúng
Các dữ liệu (kí tự ,kí số ) được nhập từ bàn phím theo cách thơng
thường Khi cần xĩa sử dụng phim delete hodc backspace ( ¢)
Khi cẩn xác nhận một lệnh hoặc một thao tác ta nhấn phím Enter
(./) trền bàn phím hoặc di chuyển chuột để chọn nút OK trên hộp thoa ¡ tương ứng
Khi hủy một lệnh để trở về menu trước ta ấn phím ESC hoặc chọn
nut Cancel trén hép thoai tương ứng
Khi cẩn phục hổi lại các thao tác vừa làm trước đĩ (trên đổ thị, bảng biểu ) ta chon muc Undo Last Evaluation hoặc Undo AlI
Evaluation trong menu Evaluations
Khi cẩn lưu dữ liệu thí nghiệm hoặc các thao tác đo đạc vừa tiến
hanh ta 4n F2 hodc chon muc Save (hay Save as ) trong menu File
Khi cẩn ¡in đứữ liệu thí nghiệm ,các bảng biểu, sơ đồ ra giấy chọn
muc Print ( hay Printer Setup) trong menu File
Trang 10
> Luu 4:
Khi trén thanh menu cố những vùng lệnh hiện lên với màu mở
nhat cĩ nghĩa là lệnh này chưa sẩn sàng để sử dụng ,phải cĩ thêm
một số điều kiền nào đĩ lệnh mới thi hành được theo ý muốn
Khi bền canh một lệnh nào đĩ cĩ các dấu “ ”cĩ nghiã là khi chọn
lénh này sẽ cĩ một hộp đối thoại được mở ra để chọn tiếp một số chỉ tiết khác liên quan đến việc thực hiện thao tác đĩ
Khi phía trước tên lệnh cĩ dấu, @ hộc lXÌ xuất hiện nghiã là lệnh này đang cĩ hiệu lực Để chấm dứt ảnh hưởng cửa các lệnh
ta chọn lại lệnh ấy một lần nữa
Khi bền cạnh một mục trong hộp đối thoai cĩ biểu tug ng |=! chi
cần đưa con trở chuột đến biểu tượng ấy và nhấp nút trái , một
hớp danh sách sẽ đổ xuống ta sẽ chọn một mục trong danh sách ấy
2 Sử dung Menu:
Để khởi động chương trình ta click kép lền biểu tượng xi
Urvversal Data Acquisition
Xuất hiện logo cửa phan mém ,ta chan OK
Version 2.21 (CASSY IRPD
and Measuring Instruments)
Trang 11t¬ Universal Data Acquisition j cƠ20212/ 1/9/1773 6 menu chính cửa chương trình cĩ các chức năng như sau: 2.1 File Menu: #8 Uniyersal Data Acquisition
` New : Mở một cửa sổ làm việc mới để tiến hành các thí nghiệm
đo đạc Đồng thời xĩa tất cả các cài đặt và những giá trị đo đạc
cửa thí nghiệm trước đĩ.(Nếu ta chưa lưu dữ liệu thì chương trình
sẽ hổi xác nhân trước khi tiến hành xĩa)
‹ Open : Tải ra màn hình các thí nhiệm ( thơng số cài đặt ,bảng
biểu , đồ thị dữ liệu ) đã được lưu thành file
e Save : Lưu lai các thí nghiệm (bao gồm các cài đặt, giá trị đo đạc
Trang 12
, File Info : Hiển thị những thơng tin liên quan đến file Thí
nghiệm đang mở (đường dẫn, Tên file, ngày ,giờ đo đạc, ghi chú,
các cơng thức )
‘ Print : In kết quả thí nghiệm ra giấy (dưới dạng bảng, đồ thị ) l Printer Setup : Thiết lập má y in
‘ Exit: Thốt khởi chương trình
File list : Liệt kê tên một số file đã mở gần đây và cho phép truy
cập nhanh với các file đĩ 2.2 Channels Menu: — Universal Data Acquisition 10) ><) val He 7 Ko Q2 Áp cốc So Eten ’
Settings : Cho phép chinh sia ,cdi 44t lai cdc phudng tién hién thị kết qửa thí nghiệm.Tùy thuộc vào loại phương tiện hiển thị (bảng biểu , đổ thị ) mà hộp thoai tương ứng sẽ xuất hiện để ta cài đặt
„ồ — Input : Thao tác với đữ liệu đầu vào , — Output: Thao tác với dữ liều đầu ra
„ — Formula : Thiết lập cơng thức tính cho một đại lượng nào đĩ phụ thuộc vào các thơng số dữ liệu đầu vào và đầu ra
,;„ — Tỉme : Thiết lập các thơng số về thời gian đo đạc thí nghiệm
Trang 13= P h ` vị +“ N cai a ` _ N34 et SC ee ete | eee ee
° Copy: Sao chép các thơng số cài đặt, bảng biểu, đồ thị kết qửa
cửa thí nghiệm đang ở cửa sổ hiện hành vào Clipboard (vàng nhớ
tạm) từ đĩ cĩ thể kết nối với các cửa sổ ứng dung khác để hổ trợ tiến trình xử lý 2.3 MeasiiniigiMents | Universal Data Acquisition main - _ : ore i oe bvaldeucns insuumens £ ETT S| Op T1Ảjf1/ 327 i PFE Bie] asurements i
` Start : Bắt đầu một quá trình đo đạc
° Stop : Dừng một quá trình đo đac
° Delete : Xố những giá trị kết quả đã được ghi nhận sau một quá
trình đo đa c
“Meal: Ta chi thao téc được với menu này khi đồ thị
Trang 14Display Coordinates: Bat hodc tat chế đớ hiển thị tọa độ cửa con trỏ trền đổ thị Change Line Width: Thêm hoặc xĩa các giá trị đo đạc đặc biệt trền đổ thị Show Values : Hiện hay khơng hiện các giá trị đo được (dưới dang ơ vuơng) trên đổ thị
Show Connecting Lines: Hiện hay khơng hiện đường kết nối các
giá trị đo được
Seleet Rulers: Lựa chọn việc hiển thị hay khơng hiển thị thước chia
vạch trên đổ thị Cĩ 2 vị trí đặt thước hoặc trên đỉnh và bên trái hốc phía dưới và bền trái đồ thị
Show Grid : Bật hoặc tất chế độ hiển thị ơ lưới trên đồ thị
Zoom : Phĩng to một vùng nào đĩ (được chọn ) trền đổ thi
Set Marker : Thêm vào những chú thích ở bất kì vị trí nào trên đồ
thị (chứ thích cớ thể là chữ,số ,các đoạn thẳng .)
Draw Mean Value : Vach ra những giá trị trung bình trong khoảng giá trị đã chọn
Fit Function : Chức năng nối kết các giá trị đo đạc theo dạng thức
do người dùng lựa chọn ( đường thẳng, parabol , hyperbol, )
Calculate Integral : Phép lay tich phan
Undo Last Evaluation : Phuc héi lại thao tác gần nhất vừa thực hiền trên đồ thị
Undo All Evaluation: Xĩa tất cả các thao tác vừa đánh giá trên đổ
thị, phục hổi lại dạng ban đầu cửa đồ thị
2.5Instruments Menu: Ta chỉ thao tác được với menu này khi trên cửa sổ hiện hành cố các cửa sổ kết quả và
đánh giá cửa một thí nghiệm
Trang 15
™ Charging and discharging of a capacitor EW PUP ICTS
Instrument
- Tile: Lua chon viéc hién thị nhiều cửa sổ theo kiểu xếp kể nhau
— Cascade : Hiển thị nhiều cửa sổ theo kiểu lợp ngĩi
Arrange Icons: Hiển thị các cửa sổ dưới dạng biểu tượng
Jlnstrument Lisí: Danh sách các cửa sổ đang hiện diện trên màn hình Windows
_ Introductior I0 0sing on-iine Help
Sử dụng menu này khi cần xem các hướng dẫn liền quan đến phần
mềm ,các qui tắc khi nhập cơng thức ,chức năng cửa các hàm tốn và các thao tác khi tiến hành thí nghiềm
Trang 16
Cac bute tiéu hank mét thi ughiéim cb sé
dung phan mim ” Universal Data
Acgucsition ”
¢ Cong vige chudn bj
Xae dink da ligu déu vao (input)
- Xae dinh da ligu ddu ra (output )
Thiet lap edng thie
» Khai dong cbng vige do dac
© Dank giá một quá trình do dac
, Thao tae vdi bang biểu ~ Thao tae vdi dé thi
o Luu tid va tải nhitng thé nghiém do dae
Trang 17
lll CAC BUGC TIEN HANH MOT THI NGHIEM
1 Cơng việc chuẩn bị :
Đặt chương trình “Universal Data Acquisition” vào một cơng việc
đo đạc và điều khiển cu thể, đầu tiền phải xác định các tín hiệu đầu vào và đầu ra trên hộp CASSY Để làm việc này ta sư "dụng các mục
trong menu Channels
1.1-Xác định dữ liệu đầu vào (input):
r1 00000
a rE ue « J ‘rei
+
» Chon ” Channels ~Inputs ~Analog Input
Nếu dứ liệu đầu vào cửa thí nghiệm là các tín hiệu tương tự như
hiệu điện thế U, cường độ dịng điện l, từ trường B
Sau khi chọn một hớp thoai tương ứng sẽ được mở ra cho phép ta
lựa chọn các thơng số cho phù hợp với các điều kiện đo đạc
Nếu máy tính đang được nối với hộp CASSY_E thì ta cĩ 4 đầu vào
analog: A,B,C,D tương ứng với 4 kênh cấm trên hớp CASSY Cùng một lúc ta cĩ thể sử dụng cả 4 đầu vào để đo các tín hiệu
-Sau 46 ta cần xác định đai lượng đo bằng cách nhấp chuột vào mũi
tên trên thanh cuộn trong muc Quantity _ một danh sách các đại lượng cần đo sẽ hiển thị cho ban lựa chọn Nếu trên danh sách khơng
Trang 18
cố đại lượng cần do thì cần xem lại đại lượng đĩ cĩ đi kèm với hộp
sensor (mà ta cĩ) đã được kết nối với Cassy chưa ?
Với một vài đai lượng đo lường khơng thể đo trực tiếp ta phải xác
định gián tiếp thơng qua các đại lượng đã đo đạc được bằng cách
thiết lập mĩt số cơng thức ( formula)_
Để xác định thang đo Range ta cũng làm các thao tác tương tự như việc xác định đai lượng đo Máy tính luồn cung cấp một danh
sách các thang đo cố định để ta chọn Nếu ban cần một thang đo lớn
hodc nhỏ hơn (trong phạm vi chấp nhận được) ta cĩ thể tạo ra bằng
cách thiết lập các cơng thức (formula)
* Việc lựa chọn thang đo sẽ ảnh hưởng tới việc đánh gid két qua
trên đồ thị Do đố cần cân nhắc khi lựa chọn để kết quả biểu diễn trên đồ thị được đẹp mắt
-Thơng thường , một giá trị đo đạc được xác định thì nĩ hiển thị ngay
lập tức Nếu tín hiệu bị nhiễu nhiều hoặc biến thiên rất lớn thì cĩ
thé làm cho kết quả tốt hơn bằng cách lựa chon Mean Value (trj
trang bình ) trong hộp thoai Khi đĩ trình ứng dụng sẽ đo nhiều giá trị
khác nhau trước khi hiển thị giá trị trung bình
- Chọn Calibrate khi cần chuẩn lại giá trị cửa dữ liệu đầu vào.Ngay
sau khi chọn sẽ cĩ một hộp thoai để cĩ thể nhập vào đĩ 2 giá trị
Offset (Dé lệch ) và Slope ( Thừa số khuếch đại ) mà ta muốn
-C6 2 dạng thức hiển thị kết quả ( Display As) Ta cĩ thể lựa chọn
đang analog hoặc digital
-Đồng thời ta cũng cĩ thể lựa chọn vị trí mốc (Zero point) : Chon
Left nếu muốn hiển thị chỉ những giá trị dương (thích hợp để đo điện
thế hoặc dịng điện 1 chiều ), chọn Right nếu muốn hiển thị chỉ
Trang 19
-Chon menu Channels ~Inputs ~ Analog Input
-Xác định các théng sé trong hép thoai Analog Input Settings Input: Quantity: | Voltage UA Range: |-10V 10V Measured Value Recording [~ Mean Values I~ RMS Values Display As @ Analog Instrument © Digital Instrument Zero point
Left @ Center © Right
-Ở mục Input (đầu vào ): ta chọn đầu A
Quantity (dai lượng đo) : Voitage UA (điện thế U đo ở đầu A)
Range (thang đo): -70 V 70 V
Measured Value Recording (ghi nhận những giá trị đo đạc): khơng chọn (đối với những tín hiệu đo đạc thơng thường ta
đểmá y tính ở chế đĩ mặc định)
Display As (phương thức hiển thị): Analog Instrument
Zero point (mốc cửa thang đo) : Center
-Chon Ok_ Xuất hiện 1 hộp thoai biểu diễn các giá trị UA mà máy
tính ghi nhận được cĩ dang như sau: ` UA at eee Ane aT 10 es eT |1111l1111lI1111l1111Ì UA¿/V
Mỗi hộp thoai chỉ cho phép ta xác định một đại luợng đo đạc Ta đã
xác định kênh A cửa Cassy dùng để đo hiệu điện thế UA Để xác định kênh B đo dịng điện I ta phải lặp lại thao tác cũ:
-Chon “ Channels >lnputs> Analog Input “
Trang 20
- Xác định các thĩng số khác trong hộp thoại Analog Input Settings
Analog Input Settings | Input: [ok Quantity: = | Current IB (R=1 Ohm) x z -3A 3A r- Measured V 7 Mean V -03A 03A [” RMS Values Display As ge Œ Analog Instrument © Digital Instrument 28 ee — — C Left @ Center © Right
Tương ứng vơi các lựa chọn ở hộp thoai này ta sẽ cĩ hộp thoai biểu
diễn các giá trị của IB mà máy tính đo được như sau: we Current IB
-Nếu muốn chuẩn lại giá trị cường độ dịng điện I được đo ở đầu B ta
chon Calibrate > Xuất hiện hộp thoai Calibrate Analog Input :
Uncalibrated Value: 0.000A - Callyatg —————————————— I Slope! | | I~ Offset
-Ta đặt Slope (thừa số khếch đại) là 10 nghiã là giá trị Ï mà ta nhân được đã được khuếch đai lên 10 lần
Trang 21
-Dat Offset ( 46 léch) la 0 nghid là giá trị I đo được định vị ở điểm
khởi đầu là 0
Việc Calibrate các giá trị đo cũng giúp cho việc biểu diễn kết qử a
trền đồ thị một cách cân đối ,dep mắt
‘ Chon “ Channels > Inputs — Digital Input “
Nếu dữ liệu đầu vào cửa thí nghiệm là các tin hiéu so digital
Ví du: đo điện thế dưới dạng tín hiệu số, tín hiệu từ l nguồn mà đầu ra cua no co dang digital Digital Input Settings Input: Quantity: Display As — © Digital Ing!4
M6t hép thoại cĩ dạng như trên sẽ xuất hiện để ta nhập các thơng
số phù hợp với cơng việc đo đạc đang tiến hành
-Ở mục Input ta cĩ thể lựa chọn các đầu vào trong số 10 đầu vào
digital mà Cassy cung cấp
-Ở mục Quantily ta lựa chon dai lượng đo đạc tương ứng sau khi đã
kết nối với các đầu vào
-Trong mục Display As ta cĩ 2 phương thức để hiển thị kết quả
Nếu chon kiéu digital thi két qua được biểu diễn bằng 2 giá trị
logic là 0 và 1 Cịn đối với cách hiển thị kiểu analog thì là 2 vùng
đen hoặc đỏ
Tuy theo cdc lua chon trong hép thoai Digital Input Settings ma ta cố các hộp thoai tương ứng dưới đâ y
Trang 22
„ Chọn “ Channels ~ Inputs ~ Counter Input “
Khi dữ liệu đầu vào cửa thí nghiệm là các tín hiệu xung nhip (pulses)
và ta cần đếm hoặc đo tần suất hay tần số cửa các xung đĩ
Counter Input Settings E4 ot EH _a Quantity: — |Pulses IE eS mmo - Pulses =) ine 7 Debounce (Slow) “Dia eee @ Analog Instrument © Digital Instrument - Zero poimt @ Left @ Center @ Right — Hep |
- Cassy cung cấp 2 đầu vào counter (bộ đếm) là E và F Tùy theo các
vị trí kết nối mà ta cĩ thể lựa chọn đầu vào và các đại lượng đo phù hợp (cĩ thể xem lại phần analog input)
Trong qứa trình đếm những xung chạy ta cĩ thể kích lên nút Reset
để khởi động lại việc đếm từ 0
e Chon “ Channels > Inputs > Serial Interface ”
Nếu trong quá trình đo đạc ta cố kết nối các dụng cu đo với các đầu ra serial, đây là các thiết bị giao điện nối tiếp mà Windows cĩ thể
nhán ra Ban phải xác định các đai lượng và đơn vị đo lường trên
thiết bị đo và trong hộp thoai tương ứng
Trang 23
*/ ae Bt ie Moe ras EM No ot WAT et ab ee ae S prioad Interflace Settrmasgs Inelace Meter: | Electronic precision balance Quantity: =| Mass m2 Range: |0 ø 100 g Display As == © Analog Instrument © Digital Instrument Cov point © Left @ Center & Right
G muc Interface (giao dién): COM 2 _ ta lựa chọn cổng này để nối thiết bị với máy tinh
Meter (Thiét bi do): la Electronic precision balance (Cân điện tử)
Quantity (Dai lugng khdo sd4t): Mass m2 ( khối lượng m2)
Range (Thang do): Og 100g
Display As (Phương thức hiển thị): là tín hiệu Analog
«ồ Chon “ Channels ~ Inputs > Manuel Entry “
Khi bạn muốn điều khiển bằng tay để nhập vào các số liệu để máy
tính xử lí Thao tác này giúp cho việc đánh giá số liệu cửa các quá
trình thí nghiềm khơng tiến hành được đổng thời ( Vd: Xem phần
ứng dụng : Hiệu tng Hall trong kim loai)
gen ĐEN | 0.0
Symbol: unit: [Vor] `
Range From: |, — ]ven Caneal _| / Volt
6 ange To : Volt Volt 100 Volt |
Trang 24
«6 muc Quantity (đai lượng đo ) : ta chọn là điện thế Symbol (ki hiéu): UB Unit (đơn vị do): Volt
Range from (Thang do ti’) : 0V
Range to (dén ): 100V
Scale Every (M6i vach chia nhỏ nhất trên thang do): 5V
Decimal Places (Số chữ số thập phân ) :/
- Trong khung Display as (Phương thức hiển thị ):chọn Digial
Instrument
- Sau khi thêm các thơng số như trên Chọn Ok ta sẽ cĩ hộp thoại dienthe UB hiển thị giá trị mà ta sẽ nhập bằng tay New Display Value: ven “¬m_-:
+ Nếu phương thức hiển thị là digital (rín hiệu số) thì để nhập được các giá trị từ bàn phím ta phẩi làm xuất hiện hộp thoại Manuel Entry bằng cách đưa con trở chuột vào ơ hiển thị giá trị trong hộp thoai dienthe UB và nhấp trái
+ Nếu phương thức hiển thị là Analog (fín hiệu tương tự) thì ta chỉ cần
đưa trở chuột đến con chạy màu đỏ (trên thang đo trong hộp thoai
hiển thị ) ấn và kéo lề con chạy đến giá trị mà ta muốn rồi thả ra
- Mỗi lần muốn nhập giá trị khác hay thay đổi giá trị đã nhập ta đều
phải lặp lại thao tác trền
Trang 25
1.2 Vác định dữ liệu déu ra (Output):
k¬ Universal Data Acquisition
- Define ew a Diay InstrunentT10F ar an? a ` ` Eee eS - PIR See —, u Ea ————— © Left @ Center © Right
-Cassy cung cấp 2 kénh để đo tín hiệu analog là X và Y, ta cĩ thể lựa
chon d muc Output la X hoặc Y
-Gid tri xudt d dau ra analog được xác định bằng I cĩng thức do
người dùng định nghĩa (Tham khảo cách lập cơng thức hợp lệ ở phần
formula) Nếu ta khơng lập cơng thức thì giá trị mặc định mà máy tính xác lập là 0
Trang 26
Vd: Theo cdc théng số đã xác lập trền hộp thoại Analog Output
Settings ở trên thì ta sẽ cố một giá trị hiệu điện thế ở đầu ra X là
UX =š5V
« Chon “ Channels ~Outputs — Digital Output “
Cassy-E cung cấp 8 đầu ra digital.Ta cĩ thể lựa chọn 1 trong 8 đầu
ra này (được kí hiệu từ O0, OI, O7) ở mục Output trong hộp thoai
Digital Outputs Settings Cách thiết lập các thơng số cho hộp thoai
này tương tự như phần Analog Output | I8 0utput 02ˆ Qutput: 02 x] Quantity: a 02 vị 02{time, date faa | |0 04 05 ~ Display As — ae © Analog Inttramenr | © Digital Instrument
» Chon “ Channels — Outputs — Relay “
- Cassy _E được trang bị 1 rờ-le (Relay) Cố cơng dụng tự động ngừng
tiến trình đo đạc theo yêu cầu cửa người làm thí nghiệm nhằm giúp cho cơng việc đo đạc được dễ dàng hơn và tránh quá tải cho một số
thiết bị thí nghiệm
Việc điều khiển 1 Relay tương tự như điều khiển 1 dau ra analog
Khi một giá trị cửa cơng thức khác 0, Relay được khởi động Trong các trường hợp khác thì khơng hoạt động
Trang 27
Relay Settings Belay Quantity: | Relay R zi R(time,date,n,t,old) = |ít >0) and (t<60) | = Display As C Analog Instrument @ Digital Instrument ‘oe |
Thí dụ: Nếu cơng thức được thiết lập cho Relay la( t>0) and (t<60)
cố nghiã là chỉ khi quá trình đo đạc được bắt đầu (/>0) và quá trình
đo chưa kéo dài hơn 60s (<ĩ0) thì các dữ liệu thí nghiệm đang được
ghi nhận Khi quá trình đo đạc chưa bắt đầu <0 hoặc thời gian đo đạc
lớn hơn 60s thì Relay ngắt mạch ,các số liệu đo đạc khơng được ghi
nhân nứa
Trang 28
1.3 Thiết lập cơng thức (Formula)
Nhờ tính độc lập cửa Cassy ,trinh ứng dụng luơn cho phép ta thiết lập
các cơng thức mà khơng cần xuất ra thiết bị giao diện nào Do đĩ trong một thí nghiệm ta cĩ thể thiết lập một số lượng bất kì các cơng
thức Thơng thường ta sử dụng một cơng thức đĩc lập để thay đổi
một hộc nhiều giá trị đầu vào
» `" Channels > Formula ”
Sau khi chọn Formula ,hộp thoai Enter Formula xuất hiện để ban nhập
các thơng số
- Trong khung Quantity: tên mặc định cia no la formula Néu muén
dit tén cho dai lượng mà ta cần xác định qua cơng thức thì gõ vào khung (Thí dụ : dientro)
=e muc Symbol (ki hiéu) : ta g6 vao R _ Unit (don vi ): ta g6 vao Ohm Range from (thang do tY ): 0 Ohm
Range to (đến) : 100 Ohm
Scale every ( dinh vach chia trén thang do): 10
Decimal Place (s6 chit s6 thap phan): 3
R(time,date,n,t,UA,IB) = UA/IB
(Hàm R với các biến số cĩ thể tham gia vào cơng thức được nhập
vào sau dấu “=”.Ở đây đai lượng ® được tính gián tiếp thơng qua 2
gid tri UA va JB )
- O muc Calculate : n€u chon No calculation during measurement
(khơng tính tốn trong suốt quá trinh do dac) thi R chi co 1 gid tri
sau cùng , với mỗi sự thay đổi cửa UA va JB trong qua trinh do thiR khơng được tính
Trang 29
Quantity: mm Symbol: (RA | Range From: Range To: Scale Every: Decimal Places: R(trme,date,n,tLLUA,IB,old) = |UA/IB | - Calculate [~ No calculation during measurement ~ Display As Analog Instrument
@ Digital Instrument Help|
“Universal Data Acquisition” cố một thư viện chứa tồn bộ các
hàm,các qui tắc mà ban cần biết khi thiết lập một cơng thức Bạn cĩ thể tham khảo bằng cách xem trợ giúp Help
mw Wit 06 gut tac thi lép céug thie :
a Bién sé cia mét cong thic: f ( time, date, t,n, old )
-Céng thifc f( ) cĩ thể phụ thuộc vào các kí tự đã được xác định bằng nhiều cách khác nhau Cơng thức cĩ thể phụ thuộc vào : the
time (tính bằng giây), the date, giá trị thời gian t ,số lần đo đạc được
ghi nhân n, và giá trị cuối cùng là old
im” Liu yf:
Trang 30
- Các đại lượng được sử dụng trong cầu lệnh sau dấu “=", ngoai
trừ các hằng số phải là các kí hiệu đang hiện diện trong cơng
thức f( ) Điều này cĩ nghiã là khi muốn xác lập một đai lượng đo đạc trung gian thơng qua một số đại lượng được đo trực tiếp
thì trước hết đại lượng đĩ phải đựơc thiết lập ở phần dứ liệu đầu vào (Inputs) hoặc đầu ra (Outputs) Nếu khơng cơng thức sẽ được
xem là bất hợp lệ (invalid)
- - Các dịng lệnh ngăn cách nhau bằng dấu *“; “
Ham trong mot cong thie :( Function in a formula)
Những hàm sau cĩ thể được sử dụng trong một cơng thức Những
đối cửa hàm chỉ phải đặt trong dấu ngoặc đơn khi nĩ là đối kép
Vd: square (t/10)
ramp : Ham tăng xung nhịp square : Hàm bình phương
saw : Hàm răng cưa (Tăng một chiều :trả về trị 0 nếu đối số < 0, trả
về trị l1 nếu đối số >l1,các trường hợp khác trả về trị bằng với đối ) sin : \ cos : tan : Các hàm lượng giác cơ bản arccos : arcsin : arctan: |
last : Ham ghi nhận giá trị đo đạc cuối cùng
delta: delta (x) = x —last (x)
next : Ham ghi nhận giá trị đo đạc kế tiếp random : Ham lấy ngẫu nhiên | gid trị
sqr : Ham lay căn bậc 2
exp : Hàm luỹ thừa cơ số e In : Hàm lấy logarith neper
Trang 31
log : Hàm lấy logarith cơ số 10
int : Hàm lấy phần nguyên (số nguyên)
„frac : Hàm lấy phần lẻ(số thập phân)
„ abs : Hàm lấy trị tuyết đối
„sơn : Hàm cho dấu hiệu biểu hiện (là 1 nếu đối số >0, -I nếu <0, là 0 nếu đối số = 0) ,„ not : Hàm phử định (trả về trị là I khi đối số= 0, các trường hợp khác trả về trị 0 ) , sec: Hàm làm trịn giá trị thời gian chính xác đến giây ( sec(X)=int(X)) „ min: Làm trịn giá trị thời gian chính xác đến phút (min (x)=60*int(x/60))
day : Hamtrd vé trị là ngày trong tuần (1=Monday; 2=Tuesday, )
c Iha0 tất với hiến số vì hảm :
Trang 32
>= : so sánh lớn hơn hoặc bằng
< : phép so sánh nhỏ hơn
<= : phép so sánh nhỏ hơn hoặc bằng 5 and: tốn tử logic VÀ
6 or : tốn tử logic HOẶC
x+y^z*2 biểu thức y^z sẽ được tính trước , sau đĩ nhân với 2 kết quả cuối cùng cơng với x
time >= 12:30 : trả về trị là 1 (True) khi thời gian bắt đầu cĩ giá trị
12:30, cịn trước đĩ cĩ trị là 0
xi <5 and x2 >0: trả về trị l ( True) khi đồng thời xI<Š và x2>0
các trường hợp khác trả về trị 0 (False)
Ta khơng cần dùng dấu “( “ phân cách 2 vế cửa câulềnh vì tốn
tử and cĩ độ ưu tiền thấp hơn < và >
day (date) = 1 and date = 1.1.2000 : trả về trị là 1 (true) khi
ngày 1.1.2000 là ngày Thứ hai trong tuần ,các trường hợp khác cĩ
tri la 0 (false)
t>60 or IA >=5: trad vé tri 0 (false) khi thời gian đo đạc lớn hơn 60 giây đồng thời cường độ dịng điện ở đầu vào A lớn hơn
hộc bằng 5A Các trường hợp khác trả về trị 1 (true) ,ngay cả khi điều kiện ở 1 trong 2 vế xảy ra
Trang 33
2 Khởi động cơng việc đo đạc :
Sau khi xác định những dữ liệu đầu vào và đầu ra mong muốn
,cơng việc đo đạc cĩ thể bắt đầu Tuy nhiên, ta chỉ cĩ thể khởi đồng
việc đo đạc khi đã xác lập thời gian bằng cách : « “Channels — Time ” Hộp thoai Time Settings cĩ dạng như sau: Quantity: Time t Unit Interval: fi | s Formula[time_ date,n,t} = lI Event monitoring - ———————————
| PT Signal For Value Recording
[F Value Display In Rapid Measurement FT — @ Analog Instrument Cah iene "¬ Display As
- Ở mục Unit (đơn vị cửa thời gian đo đạc): cĩ thể lựa chọn là s
(giây) m (phút ) hoặc h (giờ)
- Interval ( khoảng thời gian để 1 giá trị đo đạc được ghi nhân ) : Tùy theo đại lượng đo vàmuục đích đo đạc mà ta gõ vào khoảng thởi gian đo phù hợp Khoảng thời gian mặc định mà máy tính dùng để ghi nhận
một giá trị là ¡ s (giây), nếu bạn lựa chọn một khoảng thời gian nhỏ hơn thì tùy thuộc vào máy tính cửa ban, khoảng thời gian đĩ phải là
khoảng thời gian nhỏ nhất mà máy tính cớ thể ghi nhận Nếu khoảng
thời gian mà bạn chọn quá nhỏ thì máy tính sẽ báo lỗi và tự động sử
dụng khoảng thời gian nhỏ nhất cĩ thể để ghi nhận những giá trị đo
đạc
-Ngồi ra ta cĩ thể thêm vào một điều kiện phụ dưới dạng cơng thức
trong phần Formula ( time, date,t) = Điều kiện này được sử dung
Trang 34
để máy tính cĩ thể tự động ngất, trở lại hoặc giới hạn một tiến trình
đo đac
Ngay khi cơng thức cĩ gí trị bằng 1 cơng việc đo đạc được điều khiển hồn tồn thơng qua menu “ Measuring — Start "," Measuring— Stop ” " Measuring ~ Delete "
Thí dụ: Một vài cơng thức phù hợp trong hộp thoại Time Setting
* £> 200 : giới hạn chỉ ghỉ nhận những giá trị được đo đạc sau 200s
* time > 12:00 and time < 13:00 : giới hạn chỉ ghỉ nhận những giá trị được đo trong khoảng thời gian từ 12" > 13"
* E=0: điều kiện để quá trình đo đạc cĩ thể hồn tất khi E = 0
(Cơng thức này chỉ được xác định khi kí tự E đã được định nghĩa trước
đĩ _ đây cĩ thể là đầu vào digital E )
Cĩ thể tham khảo các hàm trong thư viện khi lập cơng thức
Khi hộp “Signal for Value Recording “ được chọn , máy tính sẽ phát ra những tiếng “bip bip “ ngấn sau mỗi lẩn một giá trị đo đạc được ghi nhân
im, Chui:
-_ Mỗi khi cơng việc đo đạc đã được bắt đầu ta khơng thể thay đổi các đai lượng đo lường và đơn vị cửa chúng Bởi vì trong suốt | quá trình
đo đạc tất cả các đại lượng đã được khai báo trước đĩ được lưu trữ trong vùng nhớ RAM cửa máy tính
Chỉ khi quá trình đo bị dừng lại và các dử liệu vừa ghi nhận được bị
xĩa bỏở ,đổng thời tất cả các cài đặt khác cũng được khởi động lai
thì mới cĩ thể đống được các hộp thoai hoặc thay đổi các đại lượng
đầu vào ,đầu ra cũng như đơn vị cửa chúng trong hộp thoai tương
ứng đĩ
Trang 35
F L1 ' :
es, baal! $e Ae “a ad i —
3 Đánh giá một quá trình đo đạc :
“ Universal Data Acquisition “* cung cấp một trang thái bảng biểu
và đổ thị để biểu diễn các giá trị kết qửa được ghi nhận cửa một tiến trình hoặc một quá trình đo đạc đạc đã hồn tất
Về căn bản khơng cĩ giới han số lượng các bảng biểu và đổ thị mà ban cần tạo Tuy nhiên trong đa số các trường hợp một bảng biểu và một đồ thị là đử
3.1 Thao tác với bảng biểu :
Bằng cách chọn “ Channels > Table “ta sẽ cố hộp thoại Table
Settings dé lua chon cdc đai lượng mà giá trị đo được cửa chúng sẽ hiển thị trong bảng ` - Column 2: |UA Column 4: |Not assigned
Column 5: |Not assigned
Column 7: | Not assigned
Column 8: | Not assigned Column 9: | Not assigned
- Ta cố thể tạo I bảng kết quả cĩ tới 9 cột từ Column 1 >Column 9
Tuy nhiền chiều rộng cửa đa số cá loại màn hình đều khơng đử để
hiển thị quá nhiều cột ,trong trường hợp này thuận tiện hơn cả là tạo nhiều bảng biểu để thay thế
- Các đại lượng đo đạc chỉ cố mặt trong hộp danh sách (list box) khi
trước đố nĩ đã được cài đặt là các đầu vào ,ra hay các đại lượng gián tiếp được xác định bằng cơng thức (ngoai trừ đại lượng t)
Trang 36
Khi danh sách các giá trị trong bảng quá dài ta cĩ thể sử dung
chuột hay bàn phím cuộn chiều dọc cửa bảng để quan sát được hết
các giá tri
Một bảng biểu đang ở trang thái hiện hành cĩ thể được ¡n ra khi ta
chon “ File ~ Print “ hay sao chép nĩ vào Clipboarb bằng cách
“Channel > Copy “ sau đĩ cĩ thể kết nối bảng này với các cửa sổ
ứng dụng khác để hổ trợ tiến trình xử lí
3.2.Thao tác với đồ thị :
Bằng cách chọn “ Channel —> Diagram ”ta cĩ thể xây dựng | đổ thi
gồm l trục x và 8 trục y Tuy nhiên trong đa số trường hợp sẽ dể hiểu hơn nếu ta chọn cách hiển thị nhiều đổ thị thay thế cho 1 đồ thị cố nhiều trục y
Khi 1 đổ thị cố nhiều trục y ,mỗi đại lượng biểu diễn trên một
trục y sẽ được đặc trưng bằng một màu Đồng thời trên gĩc trái cửa
đổ thị sẽ xuất hiện 1 thanh cĩ các ơ chọn cho phép bạn di chuyển
qua lại giữa các trục y đĩ
Vd: Ta cĩ thể biểu điễn 3 đai lượng là LC (dịng điện ), UC(điện thế ),
PC (cơng suất ) cùng phụ thuộc vào t trên cùng một đổ thị bằng
cách lựa chọn như sau trong hộp thoai Diagram Settings x Axis: yl-Axis: |UC y2-Axis: {IC y2-Axis: |PC yS-Axis: | Not assigned
y6-Axis: |Not assigned
y7-Axis: |Not assigned
Trang 38y2-Axis: Nota INĐDiaduiam [Ni n, y3-Axis: Nota L w4-Axit: Not a w5-Axis: Not a y6-Axis: Nota y7-Axis: Not a : y8-Axis: Nota l|šÌF|F]š]š lï|F
Khi thao tác với đổ thị ta cĩ thể sử dụng menu “ Evaluation ” để
việc hiển thị các giá trị trên đồ thị trở nên dễ hiểu, đẹp mắt
Vả: Với các lựa chọn (dấu W) trén menu “Evaluation “ ta sẽ cĩ các
biểu diễn trên đổ thị tương ứng như sau :