Компьютерные приборы с использованием звуковой карты

zapisnyh · 26.09.2009, 12:37

Агитировать за компьютерные приборы продвинутую аудиторию Kazus.ru нет смысла. Сам я уже несколько лет в своей практике разработки и испытания электронных устройств почти не пользуюсь реальными приборами: они требуют много места, бесконечных переключений и подстроек, напрягают путаницей проводов. Экран монитора, максимум автоматизации и прочих удобств, который обеспечивает компьютер, делает работу намного комфортнее и веселее.
Наиболее универсальным и дешевым средством коммуникации между объектом измерения и ПК считаю звуковую карту - ее вход (АЦП) для измерений, выход (ЦАП) - для генерирования сигналов и управления. Вам встречались безусловно сделанные таким образом осциллографы, генераторы, частотомеры и т.п. Однако применение звуковой карты не ограничивается переменным током. С несложным модулятором обеспечиваются любые измерения на постоянном токе.
Точность и прочая метрология получаются на достаточно хорошем уровне: по времени (частоте) ошибка 10^-5, собственный шум при измерении постоянного напряжения до -100дб (на 24 - разрядных картах). Единственное ограничение по частоте - не выше 20 кГц. Благоприятные области: НЧ электроника, автоматика, испытания компонентов, измерения неэлектрических величин, многие виды неразрушающего контроля, ИИС дистанционного контроля. И конечно как учебное оборудование для демонстраций и лабораторного практикума.
На моей странице, посвященной виртуальным приборам www.zapisnyh.narod.ru/virt.htm , вы найдете немало готовых решений. Некоторые приборы, сделанные в начале пути, сейчас стесняюсь предлагать. Есть успешные программы, которые стали платными (цены символические). Но самые интересные и значимые разработки - специальные приборы и системы, выполненные на заказ по толково поставленным заданиям. Как правило прибор или система содержит несложное устройство и программу для MSWindows.
Хотелось бы обсудить как стратегию развития т.с. "виртуального приборостроения", так и частные задачи. Готов принять участие в проектировании новых приборов, реализуемых на звуковой карте, либо оказать посильную помощь, если хотите делать их самостоятельно.
Координаты для связи имеются на сайте.
Просьба в письмах и комментариях по возможности избегать жаргона, плохо в нем разбираюсь.
Предпочту общение с квалифицированными коллегами. За критику по делу не обижаюсь.

zapisnyh · 11.10.2009, 17:33

Ну что, господа офицеры и генералы. Не интересна тема или считаете, что все уже сказано по ней? Приборов - программ было много, но действительно дешевых, полезных и работоспособных - единицы. Еще по-настоящему не изучены возможности создания приборов с доработанными звуковыми картами - когда входы и выходы открыты для постоянного тока. Кто-то из умельцев должен наладить серийную переделку перспективных и недорогих моделей PCI карт для приборного применения. Или развернуть общественное движение за выпуск таких устройств самими производителями карт. И это не единственный вопрос по данной теме.
Для затравки разговора могу предложить одну из бесплатных версий моего осциллографа (1.22). В отличие от широко разошедшихся вер. 1.0 и 1.1 эта неплохо меряет частоту / период и имеет еще некоторые полезные функции. Вот ссылка для скачивания www.zapisnyh.narod.ru/osc122.zip
Тем, кто выскажется по делу, и тем более подбросит полезные идеи, готов подарить кое-какие свои наработки или даже специально написать небольшие программы.
С почтением. О. З.

avt798579 · 12.10.2009, 00:07

Здравствуйте уважемый Олег! Ваша тема интересная и нужная!
PS*Рассматриваете ли Вы для расширения возможностей, применение внешних USB A/D конверторов? И возможно ли дополнить программу "осциллограф-анализатор спектра" измерителем нелинейных искажений по методу бесфильтровой селекции? (без инверсии входного сигнала) Диапазон измерений Kr 0.01 - 1%
Входной уровень RMS 0.1-50v *с выносным аттенюатором.
Так же интересует ориентировочная стоимость Вашей работы (e/mail)
Спасибо
C уважением, Александр

zapisnyh · 12.10.2009, 01:04

Уважаемый Александр.
Ели есть USB A/D и D/А конвертеры, то зачем вообще звуковая карта (ЗК)? Приборы с внешними АЦП и ЦАП на порядок дороже. Я принципиально не использую в своих системах даже LPT. Исключительно ЗК как на ввод, так и на вывод. Для цифрового вывода специально сделал примитивный последовательный интерфейс. И вообще аппаратная часть, если присутствует, исключительно простая, легко воспроизводимая любым любителем. Уровень прибора или системы обеспечивается РС программой.
Измерение нелинейных искажений для ЗК не проблема, правда 0,01% не знаю, надо пробовать.

avt798579 · 12.10.2009, 07:08

Про USB спросил, потому что не так давно ко мне попала USB гарнитура предназначенная для Skype ($35). В этом девайсе установлен высококачественный 2х канальный A/D конвертер AD12250A 24bit/196kHz
По поводу измерения Kr, нашлось решение этого вопроса, осталось только по-точнее откалибровать.
В любом случае Спасибо и Удачи Вам!
С уважением, Александр

zapisnyh · 12.10.2009, 08:08

Извиняюсь, я неверно понял. Вы имели в виду нечто вроде USB звуковых карт. Имею печальный опыт с таковыми (Defender). Для измерений они малопригодны - дают искажения по времени, как понимаю, из-за собственных драйверов, неудачно вписывающихся в Windows.

avt798579 · 12.10.2009, 15:26

Да, фактически это внешняя звуковая карта Genius HS-02U

zapisnyh · 12.10.2009, 23:51

Спасибо, посмотрел.
Вообще качественные внешние карты со временем (когда они подешевеют) можно приспосабливать для ноутбуков, где штатная карта как правило без стерео входа. А два канала очень желательны, иногда необходимы.
Пока же лучше ориентироваться на недорогие PCI модели Creative, а также интегрированные 16-разрядные карты. Последние, особенно на базе AC'97, четко функционируют благодаря "родным" драйверам, поставляемым с материнскими платами. Для большинства приборов 16 разрядов предостаточно, а частота дискретизации у таких карт до 192 кГц.
Когда же требуется мобильный прибор, я предлагаю заказчику приобрести ноутбук подороже, чтобы был стерео вход.

zapisnyh · 24.10.2009, 15:24

В технопарке виртуальных приборов добавился АЧ характериограф для испытания УНЧ, фильтров и т.д. Подобен тому, что имеется в составе Осциллографа вер. 1.55, но заметно лучше. К тому же свободно распространяется.
Для скачивания: www.zapisnyh.narod.ru/afch.zip

KMM34 · 23.12.2009, 20:54

Уже несколько лет и с успехом пользуюсь осциллографом от О.Л Записных. На мой взгляд это самое лучшее что я нашёл в инете . Удобный и понятный интерфейс прекрасно калибруется не плохая синхронизация. Осциллограф в основном использую для диагностики авто. Адаптер + доработка З.К. Вызовет интерес, выложу схему адаптера печатку и всё что по этому вопросу наработано, а Олег Леонидович поможет.