這門課是一門需要動手操作的課程,很有趣,按照實驗電路圖或者自己的思考來搭建電路。就可以應用傳感器做出很多有用的東西,雖然這種應用只是簡單應用,標定完就交差,一部分做完也要考慮美觀。
課程中使用labview軟件進行編程,原以為這門課需要寫枯燥的代碼,但是labview屬于圖形化編程,跟c語言的有很大區別,這樣好處很多,比如說可以輕松安裝daq助手的組件,圖形化也使得看上去是在現實中實際搭載這么一個電路。
孫老師工作強度是非常高的,一次課時間三個多小時,平均到每個人身上的時間才7,8分鐘。感謝盡職盡責的老師。所以有時候我是多線程工作了。等老師過來檢查電路,同時開始準備下一個實驗。孫老師工作非常認真負責,基本上我每一個問題他都盡量回答我,比如說特定的元件更換,具體例題的做法,即使當時搞不定也會第二天解決問題。
總體上我在這門課上學到很多,大概有這四點:
1.掌握了labview的簡單使用。
2.能根據實際電路圖在面包板上進行搭建。
3.會簡單使用daq助手和采集卡采集數據波形。
4.將采集的電壓值與實際物理量(角度,長度,溫度)進行擬合。
labview的應用,在前面做小題的時候已經很熟練,小題的練習加快了我尋找某個特定功能的速度。之后的實驗搭建程序框圖速度也很快。但事實上我還是沒明白while和for語句怎么用,因為在實驗中用不到。除了daq助手要簡單拉一下while語句。
之前的大學學習過程中都沒有使用過面包板。但用法還是很簡單的,剛開始搭建的時候亂糟糟的,搭建的效果也僅限于“能用”,后來發現這樣不易排查到底哪個地方接錯了,同時也不美觀,搭建的亂還會干擾一部分傳感器在面包板上的使用。也就開始無意識地講究美觀,對齊了。
我的左手邊是楊濤,我班一學霸,一開始是打算緊抱學霸大腿的,但后來發現這個傳感器的數據采集蠻有意思的,以后工作也許會用的到。我一般不跟他同時做一個實驗,而是相互錯開。這樣我和他做完實驗都可以教導另一個人,減少了老師的工作負擔。實驗做的也更快了,當然我還是在至少困惑一分鐘多那樣再問他的,畢竟每個人都很忙。連線有兩種,rse和差分。一般的實驗要求都是采集模擬電壓。所以daq助手設置有這幾項要注意:
1.采樣方式,采樣率設置(到現在我也不是很清楚,不同采樣和采樣率的區別)
2.電壓值最大值和最小值(可以設置大一些,不必正好是5V)
3.res和差分輸入(參照具體實驗要求)
這個課有很多實驗都有標定,做多了難免有些無聊。但根據我做的經驗來看。我自己的一部分實驗數據經常是能精確到小數點后4位,之后測量的物理量精確到小數點后6位。這么高的精度當然是不能實現的。所以建議老師在這方面做一些要求,比如說小數點后兩位。
小學期的學時有限,如果增加一些控制電路的話可能會有趣寫,比如說某些物理量超過某個特定值,之后就會有紅燈亮起。實現起來也不難。我覺得這個課主要是培養搭建電路板的能力。,至于程序框圖的作用很多時候都是寫一個算術表達式的作用。
我還想寫兩個印象深刻的實驗過程:
記得當初做線性霍爾元件測量磁鐵偏轉角度的時候,老師的話是說這個是物理實驗競賽題,之后一位同學測量可以精確到小數點后四位,之后就是提供了兩個線性霍爾元件就開始做。電路搭建也是自己要想,其實想想這有幾個思路上的障礙點:
1.用-5V和+5V伏能標定0到360度么?簡單想貌似可以,但-5V標定0度,+5伏標定360度,360度和0度明明是一個角度。所以說一個物理量的取值只能標定0度到180度的。
2.這樣搭建是能測量雙軸角度么?像前面做的那個三軸傳感器那樣。當然不行,一個物理量輸出只能標定一個軸。
3.沒有精密儀器測量角度,那么角度和電壓的關系圖像是線性還是正余弦曲線?當時我也是粗略想了一下,按照我的翻轉方法磁感線應該跟投影面積成正比,也就是正余弦曲線。之后就按0度,90度,180度這幾個值標定函數了。
用光耦測量轉機轉速一直做不出來,原因在于那個黑白相間的小片上面的黑條過于密集,光電二極管難以檢測是否透過光,不過這個也引發了一個意外,我用旁邊同學的電機進行測量,即使不放在光電二極管那里也會產生特定頻率300hz左右,我就想想也許是電機工作自轉產生了電壓,這個電壓伏值是0.003,而噪聲的伏值到不了0.001。引發了我的興趣,就開始了一個簡單的猜想,電機轉數每分鐘2400轉,每秒38.3轉,頻率300hz。相除為7.89。之后考慮實際,開始湊數,電機轉數沒有達到空載最大值。如果每秒轉37.5轉的話,這個值是8。上網一查。跟磁鐵的對數有關,也好我算的是個偶數。
總之感謝老師的授課,我對這門課評價很高。希望您在以后的科研道路能拿到更多的科研經費,購買一些更為神奇的傳感器來讓學弟學妹們做實驗。