Ses verisinin iki kanalı SoftScope, yazılım osiloskobu ve arayüz kullanılarak analiz edilir ve gösterilir.Bu örnekte Softscope ölçümlerinin kapasitesi kanal boyunca duraksız veri işlemi kullanılarak en yüksek voltaj değeri bulunmuştur. (Genişletilmiş hali için resme tıklayınız)

Olaylar ve Geri Çağırma:

Veri elde etme görevleri genellikle olaylar tarafından  başlatılır.Bir olay belirli zaman sonunda koşul değiştikten sonra meydana gelir.Olay çeşitleri Data Acquisition Toolbox tarafından desteklenir; içeriği:

Başlangıç ve bitiş

Elde edilmiş modellerin sayısı

Hatalar

Tetikler

Çıkış modellerinin sayısı

Olaylar bir veya daha fazla geri çağırmaya yol açabilir.Bütün olay çeşitleri

açıkça belirttiğiniz bir M-File fonksiyonu üzerinde yürütülür.

Hata İşleme:

Bir hata ile karşılaşıldığı zaman tutarlı hatalar ve uyarı mesajları toolbox tarafından matlab çalışma alanına gönderilir.Eğer bir donanım hatası ile karşılaşılırsa bu yürütülmez; belirli-sağlayıcı donanım hata mesajı ile harici hata olarak rapor edilir.

Mühendislik Birimleri:

The Data Acquisitation Toolbox elde edilmiş olan, belirli mühendislik birimlerini simgeleyen ( örneğin volt ve newton) değerleri otomatik olarak veriye dönüştürür.Lineer ölçeklendirme ve baskı toolbox tarafından doğrudan doğruya desteklenir.Buna ek olarak da; lineer olmayan kalibrasyon eğrisi matlab kullanılarak uygulanabilir.Mühendislik birimleri iletişimlerini verinin herbir kanalı için ayarlayabilirsiniz.

Kazanımlarımızı Değerlendirmek:

Kazanım durumunuzu ve uygun veri kazanım kaynaklarını herhangi bir zamanda toolbox tarafından sağlanan fonksiyonlarla değerlendirebilirsiniz.Veri kazanım kaynakları yüklenmiş donanımı, donanım sürücülerini ve adaptörleri içermektedir.

Kazanım ve kaynak değerlendirmesi göstererek içerir:

Varsayılan aygıt durum nesnesi ve kanalı:

Donanım bilgisi

Veri kazanımı motor bilgisi

MATLAB geliştirme ortamının desteklediği cihazlar ve temel özellikleri

Advantech

Bu firma endüstriyel otomasyon, laboratuar ölçüm, konularında bilgisayarlar için DAS kartları üretiyor. PCI ve ISA veriyollarını kullanan kartların yanısıra, PC/104 gibi standartlarda bütünleşik ölçüm ve kontrol çözümleri de sunuyor.

            PCI ve ISA DAS kartlarının temel özellikleri ;

·        Programlanabilir sayaç.

·        100 KHz.’e kadar örnekleme oranına sahip 12 veya 16 bit  A/D dönüştürücü.

·        Her giriş kanalı için programlanabilir arayüz.

·        On-board 4K örnek FIFO tamponu.

·        12 veya 16 bit analog  çıkış kanalları.

·        16 dijital giriş ve 16 dijital çıkış.

Bu temel özellikler modellerin arasında ihtiyaca göre değişmekle birlikte, çok çeşitli senaryoları karşılayabilecek özellikte kartlardır.

Fiyat aralığı ek enstrümanlar ile birlikte 250 – 1500 dolar civarındadır.

Agilent Technologies

MATLAB tarafından desteklenen Agilent technologies kartları genelde A/D çevirici, DSP ve dijitalleştirici den oluşuyor. HPE14 serisi kartlar 16 giriş’e sahip. Ayrıca bu seri DAS lar, Anti-aliasing önleme gibi özelliklere sahip. Böylece alınan verinin kesinliği artırılmış olur.

Bu kartların bazı temel özellikleri:

            Tüm skala giriş aralıkları : 100 mV, 200 mV, 500 mV, 1V, 2V, 5V, 10V, 20V3

%23 Voltaj dalgalanma koruması ekleyin.

Maksimum giriş seviyesi 42 Vp

Giriş empedansı

(10 Hz  üzeri dc ikili veya ac ikili)

Bağımlı Değişken 1 MW nominal

500 kW, 35 pF nominal

Giriş direnci (AC bağlanıp, DC şartlarda ölçülmüş)

350 kW nominal

IOTech

Şirketin DAS kartları kendi yazılımları olan bir data acquisition toolbox ile uyumlu çalışıyor. Bazı temel özellikleri :

·        16-bit, 200-kHz A/D çevirici

·        %100 dijital kalibrasyon

·        Analog I/O, dijital I/O ve sayaç girişlerinin senkronize yönetimi için DMA yönetimi.

·        Sonsuz sürekli dalgaformu çıkış özellikli 4 adete kadar 16-bit 100-kHz analog çıkışlar.

·        Analog girişlerle senkron veya asenkron taranabilen 40 adet dijital giriş çıkış hattı.

·        Analog girişlerle senkron veya asenkron taranabilen 4 adet sayaç/puls kanalı.

·        İki adet zamanlı/puls çıkış kanalı.

Keithley

Bu firmanın DAS kartlarının temel teknik özellikleri:

·        16 tek-sonlu veya 8 değişken giriş.

·        100.000 örnek/saniye ye kadar maksimum giriş oranı.

·        12-bit çözünülürlük.

·        Yüksek hızlı DMA (Direk hafıza erişimi) transfer yeteneği.

·        Seçilebilir analog giriş aralıkları.

·        32 dijital giriş çıkış hattı.

·        DAS-16G serisi DAS kartları ile geri-uyumlu.

·        16 bit geri uyumlu yazılım.

Measurement Computing

·        National Instruments’ın PCI-6052E standart cihazı ile uyumlu işlevsellik

·        16 bit A/D çözünülürlüklü 16 kanal.

·        Saniyede maksimum 333.000 örnekleme oranı.

·        İki adet 333 kHz. Lik 16-bit D/A kanalları.

·        8 dijital giriş-çıkış biti ve 2 sayaç.

·        Analog ve dijital sinyaller aracılığıyla kontrol ve ölçüm tetiklemesi.

·        Çoklu ölçüm kartlarıyla kolay eşzamanlama.

MATLAB da örnek bir veri kazanım oturumu

1.      Bir kaynak donanım seçelim.

AI = analoginput('winsound');

%AI = analoginput('nidaq',1);

%AI = analoginput('mcc',1);

2.      Veri kaynağımıza kanal ekleyelim.

addchannel(AI,1:2);

%addchannel(AI,0:1); % nidaq ve mcc için bu satır kullanılır.

3.      Kanallar için özellikleri atayalım. (örnekleme oranı vd.)

set(AI,'SampleRate',11025)

set(AI,'SamplesPerTrigger',22050)

4.      Veri toplamaya başlayalım.

start(AI)

data = getdata(AI);

5.      Alınan veri ile işlemlerimizi yapalım. (herhangi bir işlem)

plot(data)

xlabel('Samples')

ylabel('Signal (Volts)') % burada örnek olması için aldığımız veriyi  direk plot ettik.

6.      Nesnelerimizi serbest bırakıp yok edelim.

delete(AI)

clear AI

Örnek bir uygulama

Bu uygulamada ses kartından alınan verinin frekans domainindeki karşılığı gösteriliyor. (frekans histogramı)

AI = analoginput('winsound');

chan = addchannel(AI,1);

duration = 1; %1 saniyelik veri alımı

set(AI,'SampleRate',8000) % örnekleme oranı belirleriz

ActualRate = get(AI,'SampleRate'); % uygulayabildiğimiz örnekleme oranını alırız.

set(AI,'SamplesPerTrigger',duration*ActualRate);

set(AI,'TriggerType','Manual');

blocksize = get(AI,'SamplesPerTrigger');

Fs = ActualRate;

% başlıyoruz.

start(AI)

trigger(AI)

data = getdata(AI);

% veriyi elde ettik. Şimdi nesneleri yok edelim.

Delete(AI);

Clear AI;

% şimdi verimizi analiz edelim.

[f,mag] = daqdocfft(data,Fs,blocksize);

plot(f,mag)

grid on

ylabel('Magnitüd (dB)')

xlabel('Frekans (Hz)')

Verimizi analiz ederken kullandığımız  - daqdocfft(data,Fs,blocksize) – fonksiyonu aşağıda gösterilmiştir.

function [f,mag] = daqdocfft(data,Fs,blocksize)

% [F,MAG]=DAQDOCFFT(X,FS,BLOCKSIZE)  fonksiyonu, Fs ile gösterilen

% örnekleme frekansı ve BLOCKSIZE ile gösterilen tetikleme başına düşen örnek

% sayısını kullanarak X verisinin FFT’sini hesaplar.

xfft = abs(fft(data));

% 0’ın logaritmasını almayı engelleyelim.

index = find(xfft == 0);

xfft(index) = 1e-17;

mag = 20*log10(xfft);

mag = mag(1:floor(blocksize/2));

f = (0:length(mag)-1)*Fs/blocksize;

f = f(:);

Hazırlayanlar:

Burak Sarıca, Bekir Özpozan, Tuba Çağlıkantar, Sema Öksüzoğlu, Gülçin Yücel, Hülya Coşkun

Erciyes Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Böl.

Kaynaklar

[1] http://www.mathworks.com, MATLAB ürün destek sayfası

[2] MATLAB Dökümantasyonu

[3] MATLAB PDF Dökümantasyonu

[4] http://www.agilent.com, Agilent Technologies web sayfası

[5] http://www.keithley.com, Ketihley Instruments web sayfası

[6] http://www.advantech.com, Advantech web sayfası

[7] http://www.iotech.com, IO Tech web sayfası

[8] http://www.measurementcomputing.com, Measurement Computing web sayfası

[9] http://www.ueidaq.com, United Electronic Industries web sayfası.

[10] http://www.teknohaber.net