Analoges Signal erstellen

LabVIEW SignalExpress

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Analoges Signal erstellen

Definiert ein analoges Signal. Sie können unterschiedliche periodische Signalformen, aber auch Rausch-, Mehrfrequenz- und DC-Signale definieren. Das Signal kann auch anhand einer Formel berechnet werden. Ebenso können mit dem Schritt benutzerdefinierte Signale erstellt werden. So kann beispielsweise ein Signal zum Ansprechen bestimmter Hardware definiert werden. Die Signale werden je nach der Einstellung Wiederholtes Signal fortlaufend oder durch Wiederholung einer Signalperiode erzeugt. Per Voreinstellung wird ein kontinuierliches Signal erstellt.

Details  

ParameterBeschreibung
AusgangssignalZeigt das vom Schritt erzeugte Signal an.
KonfigurationEnthält die folgenden Optionen:
  • Signalberechnungseinstellungen—Enthält Optionen zur Konfiguration der Signalberechnung. Die hier angezeigten Optionen richten sich nach dem angegebenen Signaltyp. Enthält die folgenden Optionen:
    • Signaltyp—Gibt für den Schritt "Analoges Signal erstellen" die Art des zu erstellenden Signals an. Es kann zwischen folgenden Optionen ausgewählt werden:
      • Sinusschwingung—(Voreinstellung) Erstellt ein Sinussignal mit einer Amplitude und Frequenz von jeweils 1.
      • Dreieckschwingung—Erstellt ein Dreiecksignal mit einer Amplitude und Frequenz von jeweils 1.
      • Rechteckschwingung—Erstellt ein Rechtecksignal mit einer Amplitude und Frequenz von jeweils 1.
      • Sägezahnschwingung—Erstellt ein Sägezahnsignal mit einer Amplitude und Frequenz von jeweils 1.
      • DC-Signal—Erstellt ein DC-Signal mit einem DC-Anteil von 0 V.
      • Rauschsignal—Erstellt ein Rauschsignal mit dem Pegel 1. Unter Art des Rauschens kann die Amplitudenverteilung ("Gaußsch", "Rechteck" oder "Dreieck") ausgewählt werden.
      • Mehrfrequenzsignal—Erstellt ein Mehrfrequenzsignal mit der Startfrequenz 1, der Amplitude 1 und der Stoppfrequenz 2. Mit Mehrfrequenzsignalen können Systeme schnell und effizient über einen bestimmten Frequenzbereich hinweg angesprochen werden, um beispielweise den Frequenzgang eines Geräts zu ermitteln.
      • Formel—Erstellt ein Signal entsprechend der angegebenen Formel.
    • Frequenz (Hz)—[Signaltyp: Sinusschwingung, Dreieckschwingung, Rechteckschwingung, Sägezahnschwingung, Formel] Gibt die Frequenz einer Sinus-, Dreieck-, Rechteck- oder Sägezahnschwingung in Hertz an. Beim Signaltyp Formel wird hier der Wert von f angezeigt. Die Voreinstellung lautet 1.0 kHz.
    • Amplitude (V)—[Signaltyp: Sinusschwingung, Dreieckschwingung, Rechteckschwingung, Sägezahnschwingung, Formel] Gibt die Amplitude einer Sinus-, Dreieck-, Rechteck- oder Sägezahnschwingung an. Beim Signaltyp Formel wird hier der Wert von a angezeigt. Die Voreinstellung lautet 1.0 V.
    • Phase (Grad)—[Signaltyp: Sinusschwingung, Dreieckschwingung, Rechteckschwingung, Sägezahnschwingung] Gibt die Anfangsphase einer Sinus-, Dreieck-, Rechteck- oder Sägezahnschwingung in Grad an. Die Voreinstellung lautet 0 Grad.
    • Offset (V)—Gibt den Gleichspannungsanteil des Signals an. Die Voreinstellung lautet 0 V.
    • Wiederholtes Signal—Gibt an, ob das erzeugte Signal durch Wiederholung eines Musters oder fortlaufend generiert wird. Wenn Sie diese Option aktivieren, wird das Signal nur bei der ersten Iteration des Schritts (also nach Anklicken der Schaltfläche Ausführen oder Signal zurücksetzen) oder bei einer Änderung an den Einstellungen berechnet. Das Signal wird dann mit dem gleichen Zeitstempel und der gleichen Anfangsphase wiederholt.
    • n Perioden—[Signaltyp: Sinusschwingung, Dreieckschwingung, Rechteckschwingung, Sägezahnschwingung] Setzt die Periodenanzahl des Signals auf eine ganze Zahl. Wenn Sie diese Option aktiviert haben und die Sample-Rate (S/s) oder die Blockgröße (Samples) verändern, wird Frequenz (Hz) dahin gehend angepasst, dass die Periodenanzahl ganzzahlig ist.
    • Tastverhältnis (%)—[Signaltyp: Rechteckschwingung] Gibt das prozentuale Verhältnis der High- und Low-Dauer eines Rechtecksignals an.
    • Art des Rauschens—[Signaltyp: Rauschsignal] Gibt die Art des Rauschens an, für das die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion steht. Der Schritt "Analoges Signal erstellen" definiert die Art des Rauschens anhand der Frequenzverteilung im Histogramm des Signals.
      • Weiß (Gaußsch)—(Voreinstellung) Erstellt ein Rauschsignal mit gaußscher Verteilung der Frequenzen.
      • Weiß (Rechteck)—Erstellt ein Rauschsignal mit Rechteckverteilung der Frequenzen.
      • Weiß (Dreieck)—Erstellt ein Rauschsignal mit Dreieckverteilung der Frequenzen.
    • Pegel (Veff)—[Signaltyp: Rauschsignal] Gibt den Rauschpegel an. Die Voreinstellung lautet 1 V_rms. Diese Option gibt es nur, wenn Sie Art des Rauschens auf Weiß (Gaußsch) einstellen.
    • Startfrequenz (Hz)—[Signaltyp: Mehrfrequenzsignal] Gibt die Anfangsfrequenz des Mehrfrequenzsignals an. Bei diesem Schritt wird die Anfangsfrequenz auf ein Vielfaches der Frequenzauflösung gesetzt, die sich aus Sample-Rate (S/s) dividiert durch Blockgröße (Samples) ergibt.
    • Endfrequenz (Hz)—[Signaltyp: Mehrfrequenzsignal] Gibt die Endfrequenz des Mehrfrequenzsignals an. Bei diesem Schritt wird die Endfrequenz auf Anfangsfrequenz (Hz) + n * Schrittfrequenz gesetzt, wobei n eine ganze Zahl ist.
    • Schrittfrequenz (Hz)—[Signaltyp: Mehrfrequenzsignal] Gibt die Schrittfrequenz des Mehrfrequenzsignals an. Bei diesem Schritt wird die Schrittfrequenz auf ein Vielfaches der Frequenzauflösung gesetzt, die sich aus Sample-Rate (S/s) dividiert durch Blockgröße (Samples) ergibt.
    • Formel—[Signaltyp: Formel] Gibt die Formel zur Bestimmung der Signalform an. Die Voreinstellung lautet a*sin(w*t). Die Formel kann folgende Variablen enthalten:
      • f—Frequenz. Entspricht dem Eingang Frequenz (Hz).
      • a—Amplitude. Entspricht dem Eingang Amplitude (V).
      • w—2*Pi*f.
      • n—Aktuell erzeugte Anzahl von Samples.
      • t—Anzahl der verstrichenen Sekunden.
      • fs—Sample-Frequenz. Entspricht der Sample-Rate (S/s).
  • Sample-Parameter—Enthält die folgenden Optionen:
    • Sample-Rate (S/s)—Gibt die Sample-Rate des Signals in Samples pro Sekunde an. Die Voreinstellung lautet 100 kS/s.
    • Blockgröße (Samples)—Gibt die Anzahl der Samples im Signal an. Die Voreinstellung lautet 1000 Samples.
  • Optionale Ausgänge—Enthält die folgende Option:
    • Angepasste Werte ausgeben—Passt Frequenzwerte so an, dass die Periodenanzahl geradzahlig ist. Diese Option gilt für den Fall, dass Sie ein periodisches Signal auswählen und die Option n Perioden aktivieren oder dass Sie mit einem Mehrfrequenzsignal arbeiten.
AusführungssteuerungEnthält die folgende Option:
  • Pause nach Ausführung (ms)—Gibt an, wie lange nach Ausführung des Schritts gewartet werden soll.

Analoges Signal erstellen (Details)

Bei einem kontinuierlichen Signal knüpft das bei jeder Iteration erzeugte Signalstück an das vorherige an. Die Phase und die Zeitwerte des resultierenden Signals sind daher fortlaufend. Im kontinuierlichen Signalmodus kann ein fortlaufendes Signal mit einer bestimmten Frequenz oder ein sich nicht wiederholendes Rauschen an einem Gerät erzeugt werden. Dazu muss das Gerät jedoch während des Betriebs neue Daten puffern können.

Bei der wiederholten Signalerzeugung wird nach dem Anklicken der Schaltfläche Ausführen (oder Signal zurücksetzen in LabVIEW SignalExpress) oder nach dem Ändern eines Parameters nur der erste Signalabschnitt berechnet. Das Signal wird dann mit dem gleichen Zeitstempel und der gleichen Anfangsphase wiederholt. Der Modus zur wiederholten Ausgabe wird empfohlen, wenn der Ausgangspuffer des Geräts während des Betriebs nicht verändert werden kann. Das gilt zum Beispiel für die vom Schritt "NI-FGEN - Beliebiger Signalverlauf" unterstützten Geräte.

Automatische Frequenzanpassung

Bei einem periodischen Standardsignal können Sie die angegebene Frequenz mit der Option n Perioden so anpassen, dass eine ganzzahlige Periodenanzahl erzeugt wird. Die Perioden werden so wiederholt, dass eine kontinuierliche Phase entsteht. Bei Aktivierung von n Perioden wird der von Ihnen eingegebene Wert durch den geänderten überschrieben. Bei einem Mehrfrequenzsignal werden Anfangsfrequenz (Hz), Endfrequenz (Hz) und Schrittfrequenz (Hz) so angepasst, dass ein wiederholbares Signal entsteht. Bei Aktivierung der Option Angepasste Werte ausgeben werden die geänderten Frequenzen als Ausgangswerte des Schritts "Analoges Signal erstellen" aufgeführt.

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