Acquisizione dati a
LABORATORIO - 4
(by Faso Diego)
Salve, sono il manuale che vi deve aiutare a risparmiare un po’ di tempo nell’acquisizione dei dati…userete Labview!…Cos’e’?…E’ un software della National Instruments usato per pilotare dei dispositivi elettronici o meccanici da un computer mediante una scheda di interfaccia.
Un programma generato con Labview si chiama VI (Virtual Instrument) ed e’
composto da due parti:
Pannello : e’ l’interfaccia grafica utilizzata per gestire la comunicazione tra il computer e i dispositivi pilotati mentre il VI e’ in funzione.
Diagramma : e’ lo schema del programma.
In generale per eseguire un VI bisogna cliccare sul pulsante di “start” in alto a sinistra sul pannello.
Sul desktop di windows troverete i collegamenti ai VI per l’esperienza del polarimetro e per la misura delle caratteristiche del transistor…ma questi VI sono
“protetti”, cioe’ non potete vedere il diagramma e non potete modificare la grafica del pannello. Se pero’ siete curiosi esiste anche una versione integrale del VI…
Buona acquisizione.
Polarimetro
Il VI per questa esperienza si chiama “POLARIMETRO” e puo’ essere caricato direttamente dal desktop. Questo VI serve a pilotare una slitta circolare collegata meccanicamente al polarimetro.
Caricando questo VI compare il pannello in figura:
• Cliccare sul pulsante di “start”.
L’intestazione del pannello sparisce e si stabilisce la comunicazione con il motore della slitta.
• Attendere che l’indicatore in alto a sinistra sul pannello si accenda.
Quando l’indicatore passa da a il VI e’ pronto a pilotare la slitta
La slitta puo’ essere comandata da mouse o da tastiera (i tasti da usare sono indicati in viola su ogni pulsante).
Differenza tra l’uso del mouse e della tastiera
Queste differenze riguardano solo i tasti “AVANTI” e “INDIETRO”:
• Con il mouse: il pulsante rimane schiacciato finche’ si tiene premuto il tasto del mouse.
• Con la tastiera: la prima pressione del tasto aziona il pulsante; premendo nuovamente il tasto si disattiva il pulsante (non tenere il tasto premuto).
NB: Evitare che i due pulsanti siano attivi simultaneamente!
Funzionamento del VI
Ogni volta che il tasto “AVANTI” viene premuto la slitta ruota in senso orario di un angolo uguale al numero di gradi impostato in basso a destra nel pannello (il pulsante
“INDIETRO” funziona in modo analogo):
Spostando la lancetta si puo’ impostare lo spostamento con una precisione di 5°, mentre il controllo per la regolazione fine ha una precisione di 0,01°.
Lo spostamento impostato viene indicato sotto i controlli (lo spostamento in passi indica il numero di passi del motore passo-passo).
Durante lo spostamento si accende il corrispondente led sul pannello:
La posizione corrente puo’ essere letta in tempo reale.
F E R M O
IN M O V IM E N T O
1) Cercare la posizione corrispondente alla condizione buio-luce e fissare lo zero con il pulsante “Definisci lo zero” : sara’ possibile ritornare a questa posizione in qualunque momento con il pulsante “Ritorna allo zero”. (lo zero va definito una volta sola!).
2) Dopo aver impostato uno spostamento abbastanza piccolo eseguire delle misure ripetute spostandosi con i tasti F1 e F2: Ogni volta che si aziona il pulsante “registra” la posizione corrente viene acquisita (il numero di acquisizioni e’ indicato sul pannello).
3) Quando il numero di acquisizioni e’ sufficiente premere “STOP”
4) Il computer chiede se si vogliono salvare i dati acquisiti su file:
NB:
Se rispondete di no i dati possono essere ancora recuperati dall’indicatore “raccolta dati” (vanno pero’ copiati a mano!).
All’inizio dell’acquisizione successiva (pressione del tasto di “start” . tutti i dati di “raccolta dati” vengono cancellati).
Se decidete di salvare i dati il file puo’ essere aperto con “EXCELL” per l’elaborazione.
5) Dopo aver inserito la provetta iniziare la nuova misura…NON RIDEFINIRE PIU’ LO ZERO.
Note:
Durante l’acquisizione il pannello non puo’ essere chiuso.
L’acquisizione puo’ essere fermata solo azionando il pulsante”STOP”.
Se si usa il mouse bisogna premere sul led dei pulsanti: se si preme sulla scritta il pulsante non viene azionato.
TRANSISTOR
Per questa esperienza bisogna usare 2 VI (uno per le caratteristiche di ingresso e uno per quelle di uscita). I collegamenti ai VI si trovano sul desktop.
Caratteristiche di uscita
Il panello comandi di questo VI e’ il seguente:
Descrizione del pannello
VBB_min: valore minimo per la tensione di base (V) VBB_max: valore massimo per la tensione di base (V) VBB-step: incremento della tensione di base (V)
VCC_min: valore minimo per la tensione di collettore (V) VCC_max: valore massimo per la tensione di collettore (V) VCC-step: incremento della tensione di collettore (V) Rb: resistenza di base
Rc: resistenza di collettore
VALORI DA IMPOSTARE PER L’ACQUISIZIONE
Metodo usato per l’acquisizione
Ogni curva caratteristica del transistor corrisponde ad un preciso valore della corrente di base “Ib” (misurata in µA).
La scheda utilizzata come interfaccia non e’ in grado di misurare correnti, quindi “Ib”
e’ calcolata misurando la caduta di tensione ai capi della resistenza di base “Rb” (il calcolo della corrente “Ic” (in mA) avviene in modo analogo considerando la caduta di tensione ai capi della resistenza di collettore “Rc”).
A partire da “VBB_min” la tensione di base viene incrementata del valore impostato in “VBB-step” finche’ non si raggiunge “VBB_max”. Per ogni valore di VBB si acquisisce una curva caratteristica in questo modo:
La tensione VCC varia da “VCC_min” a “VCC_max” con passo “VCC-step” e per ogni valore di VCC si misurano VCE e Ic.
Il numero di punti per curva e’ quindi dato da 1 VCCstep
VCC_min VCC_max
− +
mentre il numero di curve e’ 1
VBBstep
VBB_min VBB_max
− +
Istruzioni
1. Premere il pulsante
2. Impostare i valori per “VBB”, “VCC”, “Rb” e “Rc”.
3. Azionare il pulsante
A questo punto l’acquisizione e’ iniziata e non puo’ essere fermata!
Alla fine dell’acquisizione si deve scegliere se salvare i dati su file…se si sceglie
“no” i dati possono essere ancora recuperati dalla tabella “dati” (copiandoli a mano…).
All’inizio dell’acquisizione successiva (pressione del tasto di “start” , tutti i dati della tabella “dati” vengono cancellati).
Se si usano i parametri impostati come “default” le caratteristiche ottenute sono le seguenti:
Note:
• Sul grafico non viene visualizzata la corrente di base corrispondente ad ogni curva, ma la si trova nella tabella “dati”.
• Se si sceglie di salvare i dati, il file puo’ essere aperto con “EXCELL”: per ogni valore di Ib (µA) ci sono due serie di dati (per righe), la prima corrispondente ai valori di “VCE” (V) e la seconda a quelli di “Ic” (mA).
Caratteristiche di ingresso
Il panello comandi di questo VI e’ il seguente:
Questo VI funziona come il precedente; non e’ necessario specificare il valore di Rc perche’ non interessa misurare la corrente Ic.
Usando i parametri di “default” si ottengono le caratteristiche seguenti:
