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Meßtechnik ÜbungLabview

Dipl.-Ing. Robert Bordás,Dr.-Ing. Katharina Zähringer

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Einführung in LabviewLabVIEW : (Laboratory Virtual Engineering Workbench) ist eine Software zur Datenerfassung, Kontrolle vonInstrumenten und Simulation.

LabVIEW unterscheidet sich z.B. vonMATLAB/SIMULINK durch seine Ausrichtung aufsMessen und Instrumente steuern. Es ist sehr verbreitet in Industrie und Forschung.

Was folgt ist nur eine Einführung, in den Handbüchern istmehr nachzulesen !

LabVIEW wird hier verwendet um eine reelleDatenerfassung durchzuführen.

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Einführung in LabVIEWLabVIEW verwendet eine graphischeProgrammiersprache, G genannt. Die Ikonen stellendabei Geräte, Operationen oder Strukturen dar.

Dies erlaubt das Programmieren ohne Kenntnis einerProgrammiersprache.

Mit LabVIEW wird kein Programm geschrieben, sonderneine komplexe Anwendung « verkabelt » :

Datenerfassung und -austausch,

Steuerung von Geräten (RS-232,IEEE,….),

Erzeugung von Signalen (DA/AD).

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Einführung in LabVIEWIn nachfolgendem Beispiel wird die Temperatur einerFlüssigkeit mit Hilfe eines Computers gemessen.

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Einführung in LabVIEWDer Computer, der mit der Meßsonde verbunden ist, wird zum Meßinstrument.

Virtual Instrument oder VI

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Einführung in LabVIEWDie graphische Programmiersprache unter Labview :

Jede Ikone führt eine spezielle Funktion aus und ist mit den anderen durch Kabel verbunden.

Die Reihenfolge der Ausführung wird durch den Datenaustausch zwischen den Ikonen kontrolliert.

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Einführung in LabVIEWEin VI besteht aus zwei Teilen: einer Vorderansicht

(Front panel) und einem Diagramm

Benutzeroberfläche Programm

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Einführung in LabVIEWVon der Vorderansicht hat man Zugang zu Objekten oder

Ikonen durch eine Palette. Sie enthält Anzeigen und Kontroller.

Ein Objekt aus der Palette kann ausgewählt und auf der Vorderansicht platziert werden.

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Einführung in LabVIEWSomit kann man eine Benutzeroberfläche schaffen

die einem realen Gerät ähnelt. Daher der Begriff « Virtual Instrument », VI.

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Einführung in LabVIEWEin VI kann in ein anderes eingebettet werden :

Das folgende Diagramm stellt das digitale Thermometer von der vorangehenden Folie dar.

Es soll nun die Temperatur begrenzt werden. Das erste VI wird ein Unter-VI des zweiten.

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Einführung in LabVIEWIn diesem Beispiel ist das Digitalthermometer ein Unter-

VI des VI zur Temperaturkontrolle.

Dies entspricht einem Unterprogramm in C oder anderen Programmiersprachen.

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Einführung in LabVIEWDurch rechten Mausclick erscheinen die Menüoptionen

jeder Ikone und erlauben die einfache Vervollständigung des Programms.

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Aufgabenstellung bis Ende des Semesters• Datenerfassung von einem Mikrophon

– Datenerfassung– Anzeige der Rohdaten– Berechnung des Mittelwertes und der

Standardabweichung– Berechnung der Frequenz mittels FFT– Anzeige der Ergebnisse– Variation der Abtastfrequenz und Überprüfung des

Nyquist-Kriteriums

hauptsächlich das nächste Mal

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Aufgabenstellung : Ergebnis Vorderansicht

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Aufgabenstellung : Ergebnis Diagramm

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• Kennenlernen von LabView• Berechnung einer Geschwindigkeit aus der

Druckmessung eines Prandtl-Rohres– Druck vorgegeben : 23 Pa

– Berechnung der Dichte aus Temperatur und Luftdruck :

p=1.013.105 Pa , T=20oC , r=R/M=287 J/(kg K)– Anzeige der Ergebnisse

Heute :

2v21 ρ=dynp

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Viel Erfolg !

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Erstellen numerischer Eingabefelder

Frontpanel auswählen (Wechseln:STRG+E)

→ rechter Mausklick → Numeric→ Numeric Control → Name eingeben

(Luftdruck und Temperatur)

Einheit definieren:

rechter Mausklick auf dem Eingabefeld → Visible Items→ Unit Label→ Eingeben…

(Pa und degC)

Build Unit String für Komplizierte Einheiten

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Luftdichte berechnenAuf das Block Diagramm wechseln

→ Konstante erstellen (Numeric → Numeric Constant)→ Typ auf Single ändern(Representation → SGL)→ Operatoren einfügen(unter Numeric…)→ Verbindungen herstellen→ Ergebnis anzeigen lassen(rechter Mausklick → Create → Indicator)

→ Laufen lassen (Zurück zum Front Panel, (STRG+E)grauer Pfeil oder Operate / Run oder STRG+R)

Einheit wird automatisch berechnet…

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Geschwindigkeit berechnenDruckdifferenz in „Pa“ als EingabefeldUnd Geschwindigkeit als AnzeigefeldEinheit am Ausgang prüfen…

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Auswahlfenster→ Auf dem Front Panel Auswahlfenster zugeben

(Containers → Tab Control)→ Druckdifferenz und Geschwindigkeit auswählen und ins

Auswahlfenster verschieben

Menüs umbenennen (Doppelklick)

Dekorationselemente bei Decorations

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Case StrukturCase Struktur über der Geschwindigkeitskalkulation herstellen und Tab Control mit der Auswahlbedingung verbinden

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Einlesen von Datei→ Auf dem Front Panel ein Diagramm ins zweite Auswahlfenster

einfügen→ Auf dem Block Diagramm zu dem zweiten Fall der Struktur wechseln→ Mehrere Druckwerte aus einer ASCII-Datei einlesen (in ein Array)

(von Messung1.txt)→ Die Geschwindigkeitswerte (Profil) auf dem Diagramm darstellen

(Run)Die Operatoren funktionieren auch für Vektoren und Matrizen!