Пилообразный сигнал

Пилообразный сигнал — компонент. Позволяет генерировать пилообразный сигнал определенного типа по заданным параметрам: амплитуде, частоте и смещению постоянной составляющей.

Внешний вид компонента

Режим проектировщика Режим оператора
Пилообразный сигнал - Режим проектировщика Не имеет

Параметры:

Входные

  • Частота — частота пилообразного сигнала, Гц;
  • Уровень — уровень пилообразного сигнала, В;
  • Смещение — смещение постоянной составляющей пилообразного сигнала, В;
  • Цикличность — число воспроизведений сигнала. Либо постоянное воспроизведение сигнала в цикле, либо его однократное воспроизведение;
  • Тип пилы — тип пилообразного сигнала: нарастающий, ниспадающий, треугольный. На рисунках ниже представлены все 3 типа:
    Нарастающий тип
    (характеризуется интервалом нарастания)
    Ниспадающий тип Треугольный тип
    Нарастающий тип Ниспадающий тип Треугольный тип
  • Вкл\Выкл — включение и выключение генератора.

Выходные

  • Канал — канал генератора, сгенерированного по заданным параметрам сигнала.

Настраиваемые свойства:

Общие свойства (окружение)

Частные свойства (в скобках значение, установленное по умолчанию):

  • Frequency (100) — частота выходного сигнала;
  • Level (1) — амплитуда выходного сигнала, В;
  • Shift (0) — смещение постоянной составляющей, В;
  • Activate (false) — состояние подачи сигнала (подан или отключен);
  • Cyclic (true) — параметр, отвечающий за число воспроизведений сигнала. Либо постоянное воспроизведение сигнала в цикле либо его однократное воспроизведение;
  • pilatype (нарастающий) — тип выводимого сигнала (нарастающий, ниспадающий, треугольный);
  • Number (0) — номер канала генератора, который необходимо задействовать. Если значения DeviceType и SerialNumber не равны 0, но выбор идёт среди каналов заданного устройства. Если такого устройства в системе нет или значения DeviceType или SerialNumber равны 0, то выбор идёт среди всех доступных каналов всех устройств;
  • DeviceType () — тип устройства: ZET 210; ZET 220; ZET 230; ZET 240; ZET017-U2; ZET017-U4/8, генератор которого необходимо задействовать;
  • SerialNumber (0) — серийный номер устройства, генератор которого необходимо задействовать.

Программирование

При использовании компонента в сценарии и программируемом компоненте (скрипте) необходимо учитывать диапазоны значений подаваемых на входные ножки компонента, диапазоны значений свойств компонента, а также диапазоны значений параметров методов компонента.

Параметры:

Входные

  • Частота — значение выходного значения частоты, Гц (число);
  • Уровень — значение амплитуды выходного сигнала, В (число);
  • Смещение — значение смещение постоянной составляющей выходного сигнала, В (число);
  • Тип пилы — значение типа пилы:
    • 0 — нарастающий;
    • 1 — ниспадающий;
    • 2 — треугольный.

Настраиваемые свойства:

Общие свойства (окружение)

Частные свойства (в скобках значение, установленное по умолчанию):

  • VARIANT_BOOL Activate — установка и чтение состояния наличия сигнала:
    • true — состояние наличия сигнала включено;
    • false — состояние наличия сигнала выключено.
  • VARIANT_BOOL Cyclic — установка и чтение цикличности сигнала:
    • true — состояние цикличности сигнала включено;
    • false — состояние цикличности сигнала выключено.
  • BSTR PilaType — установка и чтение типа сигнала: Нарастающий; Ниспадающий; Треугольный (строка);
  • LONG Number — установка и чтение номера генератора в системе (от 0 до (количество генераторов — 1));
  • BSTR DeviceType — установка типа устройства: ZET 210; ZET 220; ZET 230; ZET 240; ZET017-U2; ZET017-U4/8 (строка);
  • LONG SerialNumber — установка и чтение серийного номера устройства (число).

Методы:

  • void SetSignal(FLOAT frequency, FLOAT level, FLOAT smeshenie, BOOL bCycle, LONG nPilaType) — устанавливает частоту, уровень и смещение, цикличность и тип пилы;
  • void DeleteSignal(void) — останавливает генератор.

Математическое описание

Периодические сигналы – это сигналы, повторяющие сами себя через определенные промежутки времени T. Величина T называется периодом сигнала f(t).

Любой периодический сигнал с периодом T можно представить в виде суммы гармонических сигналов. При этом самая низкая (основная) частота будет равна 1/T. Все остальные частоты составляющих сигнала (гармоник) являются произведениями этой частоты на целые числа.

Если сигнал f(t) является периодическим с периодом T, то его можно представить в виде ряда Фурье:+

Формула

Где ω называется основной (угловой) частотой сигнала:

Формула

Коэффициенты Фурье an и bn определяются следующими выражениями:

Формула Формула

При n=0, 1, 2, …

  • Величина

Формула

является средним значением сигнала за один период, т.е. постоянной составляющей сигнала. Отметим, что b0 всегда равен нулю.

· Тригонометрическое представление ряда Фурье зависит от значения сигнала в выбранный начальный момент времени t=0.

Кососимметричный треугольный сигнал, постоянная составляющая отсутствует:

Формула

Подобные сигналы широко применяются в аппаратуре связи, телевидении, радиолокации. Наиболее часто их используют для создания временной развертки луча в электронно-лучевых трубках осциллографов, телевизоров и т. п. Другой важной областью применения пилообразного напряжения является преобразование напряжения во временной интервал в устройствах фазоимпульсной модуляции сигналов, при сравнении токов и напряжений и при замене напряжения цифровым кодом и т. п.

Пример

Проект в SCADA ZETView

Пример
В этой схеме компонент Пилообразный сигнал создает пилообразный сигнал, с параметрами, которые задаются при помощи Селекторов. Для просмотра сгенерированного сигнала служит компонент Многоканальный осциллограф. Дополнительный Селектор позволяет устанавливать тип пилы (нарастающий, ниспадающий, треугольный). Результат работы составленной программы можно увидеть в интерфейсе оператора. Кнопка с фиксацией служит для включения или отключения. Данный компонент используется для создания различных проектов, в том числе таких как акселерометр аналоговый.

Результат работы проекта
Результат работы проекта