1

NI ELVIS II

Laboratóriumi munkaállomás és NI Akadémiai Program

Kapcsolat Telefon: 06 80 204 704 Fax: 00 36 1 203 3490

Email: ni.hungary@ni.com Web: hungary.ni.com

National Instruments Magyarország Neumann János utca 1/E E-épület, 2. emelet 1117 Budapest INFOPARK

2

Tartalomjegyzék

Tartalomjegyzék ............................................................................................................................. 2

A National Instruments rövid bemutatása ..................................................................................... 3

A National Instruments Kelet-Európai Értékesítési és Marketing Központja ............................... 4

NI Akadémiai Program: A műszaki tudományok gyakorlati oktatása ............................................ 5

LEGO Mentor Program ............................................................................................................... 5

LabVIEW adaptációs verseny ..................................................................................................... 6

NI pályázat ................................................................................................................................... 6

LabVIEW Akadémia .................................................................................................................... 6

Szakmai rendezvények – NIDays ................................................................................................ 6

Gyárlátogatás .............................................................................................................................. 7

Az oktatás szerepe hosszú távon ............................................................................................... 7

Számítógép alapú műszerezés....................................................................................................... 8

Az NI ELVIS II munkaállomás bemutatása..................................................................................... 9

A LabVIEW grafikus fejlesztői környezet ..................................................................................... 11

Oktatási anyagok .......................................................................................................................... 13

NI ELVIS Kiegészítő Panelek ........................................................................................................ 14

Quanser QNET DC Motor Control Board for NI ELVIS ............................................................ 14

Quanser QNET HVAC Trainer Board for NI ELVIS ................................................................... 14

QNET Vertical Take-Off and Landing (VTOL) Trainer ............................................................... 15

Quanser QNET Mechatronics Sensors Board for NI ELVIS ..................................................... 16

NI Digital Electronics FPGA Board ............................................................................................ 17

Emona ETT-211 FOTEX-Fiber Optic Comm Trainer for NI ELVIS ............................................ 20

Emona SIGEx Signals & Systems Experimenter - NI ELVIS .................................................... 20

Emona HELEx Green Engineering Board for ELVIS ................................................................. 21

ELVIS II - Specifikációk (angol nyelven) ....................................................................................... 22

3

A National Instruments rövid bemutatása

A National Instruments 1976 óta olyan eszközöket fejleszt a mérnökök és kutatók számára,

amelyek elősegítik a termelékenység, innováció és felfedezések fejlődését.

Az NI mérnöki megközelítése a grafikus rendszerfejlesztésen keresztül egy olyan integrált

szoftver és hardver platformot kínál, amely bármely mérés-, illetve irányítástechnikai rendszer

fejlesztési idejét lerövidíti.

A vállalat hosszú távú célja az, hogy segítse a társadalmi fejlődést az NI technológiák

segítségével és egyúttal hozzájáruljon a vállalat vevőkörének, alkalmazottainak, beszállítóinak

és a részvényeseinek sikeréhez.

2011-ben a National Instruments 18. helyezést ért el a világ legjobb multinacionális

munkahelyeinek listáján. A FORTUNE magazin 2013-ban sorban 14. alkalommal választotta az

NI-t a 100 legjobb amerikai munkahelyek egyikének.

A National Instruments 2011-ben elért globális szintű éves bevétele meghaladta az egymilliárd

dollárt, amely 17%-os növekedést jelent a megelőző évhez képest. A vállalat a 2012-es évet

pedig rekord, 1,14 milliárd dollár éves bevétellel zárta, amely 12%-os éves növekedésnek felel

meg.

A National Instruments eszközei az iparágak széles körében megtalálhatóak, a főbb üzleti

szegmensek a:

közlekedés és autóipar;

félvezető ipar;

energetika, megújuló energiaforrások;

telekommunikáció;

orvostudomány;

tudományos kutatások, nagy fizikai berendezések;

akadémia;

hadipar és repülőgép ipar.

4

A National Instruments Kelet-Európai Értékesítési és Marketing Központja

A National Instruments 2001-ben Magyarországon, Debrecenben nyitotta meg az első

tengerentúli gyártó egységét. Tíz év alatt a gyár több mint 1200 ember munkahelyévé vált

Magyarországon és mára az NI hardverek több mint 95%-a is ebben a gyárban készül.

A vállalat Kelet-Európában először a Cseh Köztársaságban képviseltette magát 1999-ben, és

azóta további 5 országgal bővült a kelet-európai régióban. 2005-ben Budapest, és így

Magyarország vált a kelet-európai értékesítési, marketing és technikai támogatás központjává,

és jelenleg összesen 13 országot támogat: Lengyelországot, Csehországot, Szlovákiát,

Magyarországot, Szlovéniát, Horvátországot, Szerbiát, Montenegrót, Macedóniát, Albániát,

Bosznia-Hercegovinát, Romániát és Bulgáriát.

2010-ben az NI megalapította az Európai Rendszermérnöki Kiválósági Központját Budapesten: a

magasan képzett és tapasztalt mérnökök csapata professzionális technikai szolgáltatásokat

nyújt a National Instruments vásárlóinak, illetve az értékesítő mérnököknek Európa szerte a

rádiófrekvenciás technológiákra fókuszálva. Az említett szolgáltatások magukban foglalják a

professzionális szakmai tanácsadást projektindítási, megvalósíthatósági, hardver és szoftver

rendszertervezési és fejlesztési területen.

A National Instruments-et a FORTUNE folyóirat az amerikai munkahelyek egyik legjobbjának

ismerte el az elmúlt 14 évben, tavaly a vállalat a Great Place to Work® Institute listáján az

előkelő 6. helyezést érte el. A National Instruments magyarországi leányvállalata az ötödik

helyen végzett a világvezető emberi erőforrás és outsourcing tanácsadó vállalat, az Aon Hewitt

éves Legjobb Munkahely Felmérésében 2012-ben.

National Instruments Kelet-Európai Értékesítési

és Marketing Központja

1117 Budapest, INFOPARK

Neumann János utca 1/E

E-épület, 2. emelet

Tel: 06 80 204 704

Fax: 00 36 1 203 3490

Email: ni.hungary@ni.com

Web: hungary.ni.com

NI Hungary Kft. (NI Debrecen)

Gyártó egység

4031 Debrecen

Határ út 1/A.

Tel: +36 52 515 400

Belvárosi iroda:

4024 Debrecen

Vár utca 3., III. és IV. emelet

Tel: +36 52 515 400

Web: hungary.ni.com/debrecen

5

NI Akadémiai Program: A műszaki tudományok gyakorlati oktatása

A műszaki tudományok területén dinamikus fejlődés tapasztalható, amelyet az oktatásban is

szükséges követni, hogy a hallgatók versenyképes tudással rendelkezzenek, amikor a

munkaerő piacra lépnek.

Az oktatásból kikerülő hallgatók csekély része tekinthető felkészültnek műszaki szempontból a

XXI. század kihívásaira. A műszaki tudományok iránti érdeklődés hiánya egyre gyakoribb a

középiskolás hallgatók körében. Az érdeklődés felkeltésében és folyamatos fenntartásában

fontos szerepe van a gyakorlati képzésen alapuló, tapasztalati úton történő tanulási

folyamatnak. A National Instruments felismerte ennek fontosságát és elindította az Akadémiai

Programját. Az NI Akadémiai Program több mint 6000 iskolában van jelen több mint 110

országban, a program keretében a vállalat szakközépiskoláknak és felsőfokú intézményeknek

nyújt megoldást műszaki tárgyak gyakorlati képzéseihez. Az NI világszerte elhivatottan segíti a

mérnöki és tudományos oktatást olyan szoftverekkel és hardverekkel, amelyekkel az oktatók

és a hallgatók egyaránt összeköthetik elméleti tanulmányaikat valósmérésekkel,

alkalmazásokkal.

Az NI kiemelt ügyként kezeli a felnövekvő generáció sorsát; a mérnöki pályát választó diákok

számának csökkenő tendenciájára reagálva az eddigieknél is hangsúlyosabban tekint erre a

területre. Az óvodától kezdve egészen az egyetemig kíséri a fiatalokat, olyan eszközöket adva a

kezükbe, melyek használatával mélyebben megismerkedhetnek a természettudományokkal, és

ennek következményeként később nagyobb eséllyel választanak ezzel kapcsolatos pályát.

Az alábbiakban egy összefoglaló áttekintést nyújtunk az NI-nak a magyarországi oktatás

területén mutatott felelősségvállalásáról, gyakorlati tevékenységéről és ezek eredményeiről.

LEGO Mentor Program

Az NI egyik önálló kezdeményezése a közel három éve indult LEGO Mentor Program, melynek

keretében a fiatalok egy LEGO robot programozásán keresztül, játékosan tanulhatják meg a

LabVIEW programozói nyelvet (a LabVIEW az NI által fejlesztett grafikus rendszertervező

szoftver). A program elsődleges célja a LabVIEW és annak egyszerűsített változata, az NXT-G

nyelvvel való grafikus programozás és ennek keretében a mérnöki szemlélet átadása az

általános és középiskolások számára a megszokott tanórai oktatástól eltérő módon,

6

kötetlenebb és intenzívebb formában. A program ma országszerte 30 középiskolában zajlik az

NI közel 40 kollégájának (mentorának) részvételével.

LabVIEW adaptációs verseny

A LabVIEW grafikus rendszertervező szoftver megismertetése, alkalmazásának elsajátítása,

majd a gyakorlatban való használatának átadása volt a célja a 2012 tavasszal Debrecenben első

alkalommal megrendezett LabVIEW adaptációs versenynek. A rendezvényen 13 csapatban 39

középiskolás diák mérte össze programozói ismereteit. A fiatalok a délelőtt folyamán

megismerkedtek a LabVIEW alkalmazással, délutánra pedig már gyakorlatban tudták bemutatni

programozói tudásukat.

NI pályázat

Az egyetemi és főiskolás korcsoportot a vállalat a korosztály számára specifikus pályázattal

keresi meg. Az először 2004-ben meghirdetett NI pályázatot a vállalat olyan felsőoktatási

intézmények hallgatóinak szánta, akik a cég szoftver és/vagy hardver termékeivel új mérési,

illetve adatgyűjtési eljárást dolgoztak ki, amit ezt követően a gyakorlatban is megvalósítottak.

LabVIEW Akadémia

Az NI LabVIEW Akadémia egy átfogó képzési program felsőoktatási intézmények számára. A

programban résztvevő felsőoktatási intézmények a LabVIEW-ban történő programozást

tantárgyként oktathatják kredites és nullkredites, illetve kötelező, választható vagy kötelezően

választható kurzusként, melynek sikeres teljesítésével a hallgatók térítésmentesen tehetnek

hivatalos vizsgát. A képzési ciklus végére a hallgatók rendelkeznek a megfelelő tudásanyaggal

és eszközökkel, hogy sikeres Okleveles LabVIEW Társfejlesztői Vizsgát (CLAD - Certified

LabVIEW Associate Developer) tegyenek. Minden, a tárgyat felvevő hallgató ingyenes

hozzáférést kap a teljes LabVIEW Student Edition licenchez.

Szakmai rendezvények – NIDays

Az NI rendszeresen szervez szakmai szemináriumokat, kurzusokat és konferenciákat, melyek

célja, hogy megismertessék a mérnök kollégákat az NI termékeivel és technológiáival,

bemutatva a grafikus rendszertervezésben rejlő lehetőségeket, továbbá a legújabb mérési,

tesztelési, vezérlési és automatizálási eljárásokat. E rendezvények közül a legrangosabb az

évente megrendezett NIDays szakmai konferencia, ahol mind az ipar, mind a kutatás és

7

oktatás képviselőinek részére elméleti és gyakorlati előadások, termékdemonstrációk, illetve

technológiai kiállítás keretében mutatják be a legújabb trendeket.

Gyárlátogatás

Az NI annak érdekében, hogy a fiatal generáció közelebbről is megismerkedhessen az oktatási

célokra használt, és az azt segítő termékeivel, a vállalat rendszeresen szervez gyárlátogatást

mind tanulóknak, mind már gyakorló mérnököknek. A gyárlátogatás során az érdeklődők

megismerhetik a gyártási folyamatokat, a termékek elkészülésének folyamatát, valamint

betekintést nyerhetnek a szakma rejtelmeibe a Debrecenben található gyáregységben.

Az oktatás szerepe hosszú távon

Az NI oktatásban vállalt szerepe, illetve a fenti kezdeményezései a vállalat hosszú távú céljait

szolgálják. A cél, hogy a vállalat a felnövekvő generáció minél szélesebb körével ismertesse és

szerettesse meg a mérnöki pályát, munkájukhoz a legmodernebb technológiát nyújtsa, a közös

munka eredményeképpen pedig mind a technológia, mind a társadalom területén elősegítse a

fejlődést.

Az Akadémiai Program keretében a vállalat középiskoláknak és felsőoktatási intézményeknek

kínál - az iparban és kutatásban elterjedt számítógép alapú műszerezésre épülő -

eszközrendszert a gyakorlati laborok komplett felszereléséhez. A laborhoz szükséges eszközök

mellett tanulmányi tematikával és oktatási segédanyagokkal segítjük az intézményeket.

A National Instruments által fejlesztett és gyártott laboratóriumi munkaállomás, az NI ELVIS

(Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite) a piacon egyedülálló, kifejezetten a

természettudományi és a műszaki tantárgyak gyakorlati oktatására tervezett számítógép alapú

tervező-, és prototípus készítő munkaállomás.

További információ a National Instruments Akadémiai Programjáról Magyar nyelvű oldalak: http://hungary.ni.com/oktatasi-intezmenyek http://hungary.ni.com/oktatasi-intezmenyek/labview-akademia Angol nyelvű oldal:

http://www.ni.com/academic/

8

Számítógép alapú műszerezés

A számítógép alapú műszer egy olyan műszerpark, amely úgy határozható meg, mint a

mérésnek és a mérőeszköznek azon kombinációja, amit a számítógépes technológia

felhasználásával a felhasználó önmaga készített el. Ezt a számítógép alapú mérőműszerezést

nevezzük virtuális mérőműszerezésnek, ami fizikai mérési feladatok elvégzését teszik lehetővé

a felhasznált hardver és szoftver kombináció segítségével.

A virtuális, azaz a számítógép alapú műszerezés lehetősége ideális és rugalmas felületet ad

oktatási és kutatási célokra egyaránt: laboratóriumi oktatásban, hallgatók által készített

mérésekben, számtalan kísérletben kombinálható a mérés és az automatizálás. Az ilyen célokra

használt eszközöknek és rendszereknek rugalmasnak, és könnyen adaptálhatónak kell lenniük.

A számítógép alapú műszerezés lehetővé teszi a platform rugalmas használatát, mivel a

projektek során (pl. kutatómunka) gyakran előre nem látható igények merülnek fel, amelynek

megfelelően módosítani kell az alkalmazott rendszert. A kutatásban és oktatásban is fontos,

hogy az alkalmazott műszerek gazdaságosak legyenek. Mivel a virtuális mérőrendszer elemei

újra felhasználhatóak egy másik mérés során (újabb szoftver vagy eszköz beszerzése nélkül),

így a virtuális műszerezés nagyon költséghatékony megoldás.

Az ideális mérőrendszer továbbfejleszthető, hogy a jövőbeni fejlesztési igények szerint

lehessen alakítani. A rendszer moduláris jellegéből adódóan könnyen bővíthetjük a meglévő

számítógép alapú mérőrendszerünket új funkciókkal is.

9

Az NI ELVIS II munkaállomás bemutatása

A National Instruments által fejlesztett és gyártott NI ELVIS II

(Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite)

termékcsomag a piacon egyedülálló, kifejezetten a fizika és a

műszaki tantárgyak gyakorlati oktatására tervezett

számítógép alapú tervező, és prototípus készítő

munkaállomás.

A kifejezetten oktatási célokra fejlesztett termék egy eszközben egyesíti az összes olyan

méréstechnikai funkciót, amely egy méréstechnikai laboratóriumban elengedhetetlenül

szükséges. Az NI ELVIS egy multidiszciplináris, számítógép alapú oktatóeszköz, amely az

alábbi területek gyakorlati oktatására használható:

Elektronika/elektrotechnika

áramkör tervezés és szimuláció

Mechatronika/robotika

Méréstechnika

Automatizálás

Beágyazott rendszerek

Vezérlés és szabályozás

Érzékelők és szenzorok

Megújuló energia

Telekommunikáció

Bioelektronika

Fizika

Az NI ELVIS rendszere a képernyőn megjelenő – a LabVIEW grafikus fejlesztői környezetben

gyárilag elkészített - virtuális műszer felületét kapcsolja össze az adatgyűjtő eszköz valós

10

funkcióival, és a próbapanel megfelelő csatlakozásaival. Az NI ELVIS alkalmazásával

lecsökkenthetjük a laboratóriumok felszerelésének költségeit, mivel minden olyan eszközt

tartalmaz, amelyre az oktatólaborokban szükségünk lehet. A rendszer egy költséghatékony

elektronikai mérőlaboratórium kialakítását teszi lehetővé, mivel az eszköz 12 különböző, nagy

értékű mérőműszert tartalmaz:

1. Digitális multiméter

2. Oszcilloszkóp

3. Függvénygenerátor

4. Szabályozható tápegység

5. Bode analizátor

6. Dinamikus jel-analizátor, spektrum-

analizátor

7. Hullámforma-generátor (+ hullámforma

szerkesztő)

8. Digitális jelgenerátor

9. Digitális vonal író

10. Digitális vonal olvasó

11. Impedancia analizátor

12. 2 vezetékes áram-feszültség analizátor,

3 vezetékes áram-feszültség analizátor

Az eszköz a virtuális és valós világ látványos összekapcsolásával felkelti a fiatal hallgatók

érdeklődését a mérnöki tudományok iránt. Az NI ELVIS munkaállomás a cserélhető kiegészítő

paneljeinek segítségével számos témakör gyakorlati oktatására alkalmas: a megújuló energia

forrásoktól egészen a telekommunikációig.

Az eszköz a LabVIEW grafikus fejlesztőkörnyezettel és a Multisim áramkör tervező és szimuláló

szoftverrel együtt, teljes körű adatgyűjtést és prototípus kifejlesztést tesz lehetővé, ideális

eszközt jelent egyszerűbb és bonyolult oktatási feladatok megoldásához.

További információ az NI ELVIS-ről (angol nyelven):

http://www.ni.com/nielvis

11

A LabVIEW grafikus fejlesztői környezet

A LabVIEW egy grafikus fejlesztő környezet, amelyet ma a mérnökök és kutatók az elsőszámú

fejlesztőeszközként tartanak számon mérő-, adatgyűjtő, automatizálási és tudományos kutatási

feladatok megoldásához.

A LabVIEW 1986-os megjelenését követően rohamléptekben hódította meg a mérnökvilágot. A

National Instruments által kifejlesztett LabVIEW sikere a szoftver sokoldalúságában és

hatékonyságában rejlik. A PC alapú adatgyűjtő és automatizálási feladatok megoldásához

kifejlesztett LabVIEW egy olyan grafikus fejlesztőkörnyezet nyújt, amely segítségével egyszerű

és komplex projekteket is gyorsan elkészíthetünk: a Lego Robot vezérléstől a világ legnagyobb

részecskegyorsítójáig (CERN).

A grafikus rendszertervezés a mérnökök és kutatók számára egy olyan gyorsabb megoldási

lehetőség, amivel a valós életben is működő rendszereket tervezhetnek. Eltérően a

matematikai modellezést megcélozó modell-alapú tervezéstől, a grafikus rendszertervezés

segít a mérnököknek abban, hogy inkább az alkalmazásra koncentrálhassanak, mintsem a

számításokon való munkára.

12

A LabVIEW és a grafikus rendszertervezés segítségével a mérnökök a rendszer elképzelésétől

gyorsabban jutnak el a megvalósításig, mert a szoftver elvonatkoztat a rendszer

komplexitásától és széles körű I/O és hardver platformmal is integrálható.

A LabVIEW sikerének titka a szoftver grafikus fejlesztőfelületében rejlik. A szöveges

programozási nyelvek összes funkcionalitásának megtartása mellett nyújt magas szintű

grafikus fejlesztőeszközt mérnöki feladatok gyors megoldásához. A grafikus blokkokból

felépülő LabVIEW alkalmazás egy blokkdiagramot és egy hozzá szorosan kapcsolódó egyéni

kialakítású vezérlőpanelt tartalmaz, ami a felhasználó által egy palettából kiválasztott

függvényekből összeállított algoritmust hajt végre.

1. ábra LabVIEW blokk diagram 2. ábra LabVIEW felhasználói felület

A LabVIEW-t ma már mérnökök és kutatók a világ minden táján számtalan iparágban használják

az autók, telekommunikációs eszközök, félvezetők tervezésén és gyártásán át egészen a

biológiai, kémiai és fizikai kutatásokig. Az akadémia területén a LabVIEW grafikus fejlesztői

környezet lehetőséget ad a hallgatóknak arra, hogy vizualizálják, majd végrehajtsák mérnöki

koncepcióikat. A LabVIEW alkalmazása a tanórákon egy hatékony és dinamikus tanulási

környezetet teremt, miközben az NI ELVIS használata során szabadon alakíthatják saját

felhasználói felületüket.

A National Instruments minden segédeszközt és oktatási segédanyagot biztosít a hallgatóknak,

hogy rövid időn belül magabiztosan használják a LabVIEW grafikus fejlesztőkörnyezet.

További információ a LabVIEW-ról: Magyar nyelven: http://hungary.ni.com/labview Angol nyelven: http://ni.com/labview http://ni.com/labview/whatis http://ni.com/labview/applications http://ni.com/trylabview

13

Oktatási anyagok

A National Instruments világszerte elhivatottan segíti a mérnöki és tudományos oktatást olyan

szoftverekkel és hardverekkel, amelyekkel az oktatók és a hallgatók egyaránt összeköthetik

elméleti tanulmányaikat valós mérésekkel, alkalmazásokkal. A vállalat elkötelezett aziránt, hogy

a középiskolákban és a felsőoktatás intézményeiben színvonalas gyakorlati szemináriumok,

innovatív kutatások, hallgatói tehetséggondozó programok, valamint versenyek segítsék a jövő

mérnökeinek oktatását.

Így született meg az a kezdeményezés, hogy egy olyan tananyag kidolgozására kerüljön sor,

melyet alapvetően műszaki jellegű tudományok oktatását végző intézményekben tudnak majd

alkalmazni, hogy a hallgatók már a tanulmányaik alatt versenyképes tudást sajátítsanak el, és

megfelelően képzett szakemberré váljanak már az iskolapadban.

Az NI ELVIS laboratóriumi munkaállomáshoz oktatási anyagot is biztosítunk: az eszközről

megjelent egy tankönyv a Miskolci Egyetem gondozásában, ami részletesen bemutatja az NI

ELVIS konfigurálását, műszaki leírását, a rendszer hardveres és szoftveres hátterét, valamint az

eszköz kiegészítő paneljeinek használatát. A tankönyv mérési gyakorlatokat is tartalmaz:

megismertet a tranzisztoros kapcsolások, műveleti erősítő mérések, FET-es kapcsolások,

digitális áramkörök vizsgálatának mérésével is.

14

NI ELVIS Kiegészítő Panelek

Quanser QNET DC Motor Control Board for NI ELVIS

A QNET DC Motor Control Trainer célja, hogy bemutassa a DC

motor szabályozásának alapjait, ehhez az NI ELVIS Workstation

platformot, valamint a LabVIEW programot használja. A

rendszer gyorsan és egyszerűen konfigurálható a

motorszabályozás egyes aspektusainak bemutatására.

A kompakt rendszer egyszerűen tárolható, a kísérletek

előkészítésének ideje és komplexitása elhanyagolható a hasonlóan összetett kísérletekhez

viszonyítva. A csomag része a DC motor, a tápegység, különböző tehetetlenségi nyomatékú

terhelések illetve egy nagy felbontású optikai enkóder a pozíció megállapítására. Ezzel a

rendszerrel a tananyag megannyi különböző témaköre lefedhető így megfoghatóvá és könnyen

érthetővé téve azt a hallgatók számára.

A témák között megjelenik a sebesség és pozíció szabályozás, a PID szabályozás, a

rendszeridentifikáció, a visszacsatolás szerepe vagy éppen a frekvencia analízis. A lista

bővítésének csak az oktató kreatívitása szabhat határt.

Quanser QNET HVAC Trainer Board for NI ELVIS

A Quanser Engineering Trainers (QNET) HVAC Trainer

termék ideális a folyadék dinamikai, illetve a

termodinamikai vezérlések illusztrációjához. A diákok

egy hőkamra vezérlésének megtervezése során

megismerhetik a valós vezérlések implementációja

során felmerülő feladatokat: hőmérséklet vezérlés,

relé vezérlés tervezése, rendszer modellezés, parameter identifikáció, model validáció,

szabályozás tervezés. Az eszköz része egy hőkamra, amely integrált hőmérésklet szenzorral, 12

V-os, változattható intenzitású halogén lámpával, és ventillátorral van felszerelve.

15

A QNET hardware-in-the-loop implementációival, a mérnök hallgatók nem csak gyakorlati

tapasztalatokat szerezhetnek, hanem motivációjuk, érdeklődésük is fokozható. A QNET trainer -

ek és az NI ELVIS minden elemet tartalmaznak, ami egy laboratóriumi termodinamikai vezérlés

tervezéshez szükséges, illetve szimulációkra is lehetőséget biztosítanak.

A QNET trainer-ek NI ELVIS vagy NI ELVIS II platfromokkal is kompatibilisek, valamint

kiegészülnek a NI LabVIEW Control Design and Simulation Modullal. A trainer-ek egyszerűen

csatlakoztathatóak az ELVIS munkaállomáshoz, így oktatási célú kísérletek széles választékát

teszik lehetővé, kibővítve az NI platform funkcionalitását.

Az NI ELVIS egy olyan integrált eszközpalettával rendelkezik, amely magában foglalja a

laboratóriumokban leggyakrabban használt műszereket: oszcilloszkóp, digitális multiméter,

függvény generátor, szabályozható tápegység és bode analizátor. Ezekhez társul egy olyan

kompakt kialakítás, amely lehetővé teszi az oktatási célú demonstrációkat.

QNET Vertical Take-Off and Landing (VTOL) Trainer

Az eszközt az irányítástechnika és mechatronika

gyakorlatorientált oktatásához fejlesztettük ki.

A Quanser Engineering Trainers (QNET) Vertical Take-

Off and Landing (VTOL) Trainer-e (vertikális felszállás és

landolás) egy 1 szabadság fokú helikopter, amely

bevezetést nyújt a mozgás vezérlésbe, repülőgép

dinamikába, kinematikába és vezérlésbe. A rendszer

alapja egy konzolos kar végére szerelt, változtatható sebességű ventillátor (védő burkolattal

ellátva). A ventillátor és a kar emelkedése a tengelybe szerelt enkóderrel mérhető.

A QNET hardware-in-the-loop implementációival, a mérnök hallgatók nem csak gyakorlati

tapasztalatokat szerezhetnek, hanem motivációjuk, érdeklődésük is fokozható. A QNET trainer-

ek minden elemet tartalmaznak, ami egy laboratóriumi termodinamikai vezérlés tervezéshez

szükségesek, illetve szimulációkat is biztosítanak. A QNET trainer-ek NI ELVIS vagy NI ELVIS II

platfromokkal is kompatibilisek, valamint kiegészülnek a NI LabVIEW Control Design and

Simulation Modullal. A trainer-ek egyszerűen csatlakoztathatóak az ELVIS munkaállomáshoz,

16

így oktatási célú kísérletek széles választékát teszik lehetővé, kibővítve az NI platform

funkcionalitását.

Quanser QNET Mechatronics Sensors Board for NI ELVIS

Az eszköz bevezeti a tanulókat a napjainkban leggyakrabban

használt érzékelők világába. Segítségével megismerhetők a

szenzorok használatának előnyei és azok korlátai.

A csomagban található tíz érzékelő közül négy digitális (pl.:

optikai kapcsoló, nyomógombos kapcsoló, mágneses Hall-

effektus kapcsoló, egypólusú egyáramkörös mikro kapcsoló

(SPDT)) és hat analóg (pl. potenciométer, hőmérséklet,

nyomás, távolság érzékelők).

Quanser QNET Myolectric Board for NI ELVIS QNET Myoelectric Trainer

A berendezés használatával a tanulók betekintést

nyerhetnek a biomérnökség világába. Az eszköz

segítségével valós idejű mérés és irányítás végezhető

ugyanabban a szoftver környezetben. A berendezésben

található egy PWM szervó motor, amelyet

elektromiográfiás (EMG) elvek alapján,

izomösszehúzódások segítségével lehet vezérelni.

A motor egy művégtagot szimuláló marokhoz kapcsolódva szemlélteti a megvalósított

vezérlést. Az EMG gyakorlati alkalmazásai közé tartozik többek között az izom- és

idegrendellenességek diagnosztikai kiértékelése, a művégtagok használata, valamint

kerekesszékek irányítása.

17

NI Digital Electronics FPGA Board

A Xilinx Spartan-3E FPGA-ra épülő NI Digital Electronics

FPGA Board egy kiváló oktatási platform, amely

segítséget nyújt a digitális elektronikai eszközök

tervezésének elsajátításában. Az alaplap teljes mértékben

programozható mind az NI LabVIEW, mind a Xillinx ISE

környezetből, így az oktatók minden megközelítési módot

könnyedén demonstrálhatnak.

Az alaplap tartalmaz egy próbapanelt, ahol a tanulók

megépíthetik saját áramköreiket. Az NI EVIS II/II+ integrációs lehetőség egy teljes körű

eszközkörnyezetet biztosít: LED-ekkel, kapcsolókkal, nyomógombkkal, kijelzőkkel és

enkóderekkel. Az oktatók számára szabadon hozzáférhető segédanyagok tölthetőek le az

ni.com/nielvis oldalról.

Freescale NI ELVIS Microcontroller Prototype Board (Freescale HCS12 MCU)

Mikrokontrolleres rendszerek tervezésének és

tesztelésének oktatásához fejlesztették ki az NI ELVIS

II/Freescale HCS12 oktatási platformot, mely minden

elemet tartalmaz ami a gyakorlati megközelítéshez

elengedhetetlen.

Bundle a következőket tartalmazza:

NI ELVIS II, plug-and-play USB, 12 integrált eszközzel

Freescale HCS12 modul, NI ELVIS II adapterrel

Freescale CodeWarrior, HCS12-höz

NI LabVIEW software

NI LabVIEW SignalExpress software

18

Vernier Green Engineering Sensor Kit for NI ELVIS II

pH szenzor: Ag-AgCl elektróda, mellyel 0-14 pH egység közötti

mérések végezhetőek.

Szén-dioxid szenzor: Ideális eszköz növények fotoszintézise,

vagy akár emberi légzés hatására bekövetkező szén-dioxid

szint változások mérésére. Mérési tartomány: 0-100 000 ppm.

A csomag tartalmaz kisebb növényekkel, vagy állatokkal

végzett kísérletekre alkalmas mérőkamrát is.

Rozsdamentes acél hőmérsékletmérő szonda: Strapabíró, rozsdamentes acélból készült

szonda, mely alkalmas többek között szerves folyadékok, sóoldatok, savak és lúgok

hőmérsékletének mérésére.

Vezetőképesség-mérő: Kiváló eszköz sótartalom, teljes oldottanyag tartalom (Total Dissolved

Solids - TDS), illetve vezetőképesség mérésére vízmintákban. Segítségével demonstrálható az

iondiffúzió membránokon keresztül, vagy követhető a folyadékok ion-szint változása. Kémia

szakos tanulók vizsgálhatják a különbséget molekuláris és ionos elegyek, illetve erős és gyenge

savak között.

Differenciális feszültségmérő szonda: Alacsony, (±6V) egyen-, vagy váltakozó feszültségű

hálózatok mérhetőek az eszköz segítségével. Az árammérő szondával együtt alkalmazva,

megismerhető többek közt Ohm törvénye, illetve fázis viszonyok vizsgálhatók reaktív

elemekben. A szonda egyik kivezetése sem csatlakozik földhöz.

Árammérő szonda: Gyengeáramú (±0.6A), egyen, vagy váltakozó feszültségű hálózatok

mérhetők az eszköz segítségével. A feszültségmérő szondával együtt alkalmazva,

megismerhető többek közt Ohm törvénye, illetve fázis viszonyok vizsgálhatók reaktív

elemekben. Elektrokémiai vizsgálatokra is alkalmas eszköz.

Analóg Proto Board csatlakozó: Segítségével a Vernier analóg BTA csatlakozói használhatóak a

National Instruments ELVIS prototípus fejlesztő rendszereihez.

19

Vernier Bioinstrumentation Sensor Kit for NI ELVIS II

EKG Szenzor: Az izmok összehúzódásakor fellépő feszültséget

érzékeli. Használható standard 3 csatlakozós EKG-, vagy felületi

elektromiográfiás (EMG) mérésekhez. A szenzor mindhárom

kivezetése eldobható elektródákhoz csatlakozik. EKG görbét is

rajzol, mellyel szemléltethető az izmok összehúzódása és

elernyedése. A csomag 100 eldobható elektródát tartalmaz.

Kézi pulzusmérő: Mozgó, vagy nyugvó ember pulzusa is mérhető az eszköz segítségével (akár

testedzés közben is). A mérőeszköz vezeték nélküli fogantyúkból és egy vevőegységből áll. A

vevőegység bármelyik Vernier adatgyűjtő modulhoz csatlakoztatható.

Marokerősség-mérő: Nyúlásmérő bélyeg elvű mérőeszköz, mellyel marokerősség-mérésen

kívül izomfáradás vizsgálatok végezhetők. Használható önmagában, vagy EMG mérésekkel

kombinálva izom aktivitás részletes tanulmányozásához. Mérési tartomány: 0-600 N.

Pontosság: ±0,06 N.

Oxigénszint mérő: Az eszköz segítségével a levegő oxigénszintje mérhető. Nem igényel

beállítást vagy kalibrációt, csatlakoztatás után rögtön üzemkész.

Felületi hőmérsékletmérő szenzor: Rendkívül gyors működésű termisztoros mérőeszköz, mely

ideális olyan helyzetekben, melyekben alacsony termikus tömeg, vagy flexibilitás szükséges,

például felületek hőmérsékletének méréséhez. Csak levegőben használható.

Vérnyomásmérő szenzor: Nem invazív mérőeszköz, mely segítségével szisztolés és diasztolés

vérnyomás mérhető. A csomag tartalmaz egy felnőtt méretű (27-39 cm) mandzsettát, pumpát,

valamint jelátalakítót.

Légzésmérő: Légáramlással, illetve tüdőkapacitással kapcsolatos mérések széles köre

végezhető az eszközzel. A légzésmérővel nyugalomban, illetve közepes terhelés mellett

végezhetünk méréseket. Tartozik hozzá egy könnyen tisztítható, leszerelhető áramlásmérő-fej

(22 mm ID / 30 mm OD) és egy differenciális jelátalakító. A készlet tartalma ezen kívül egy

fogantyú, 5 db eldobható fújó szonda, 1 db eldobható baktériumszűrő, illetve egy orrcsipesz.

20

Analóg Proto Board csatlakozó: Segítségével a Vernier analóg BTA csatlakozói használhatóak az

NI ELVIS prototípus fejlesztő rendszereihez.

Emona DATEx Telecommunication Board for ELVIS

Az Emona DATEx az NI ELVIS, NI ELVIS II és NI

ELVIS II+ eszközöket kiegészítő panel, amely az

analóg és digitális kommunikáció alapjainak

oktatását segíti elő.

A DATEx panelen a kommunikációs rendszerekben

megtalálható blokkok jól elkülönítve megtalálhatók, olyan egységekben, mint ahogy az a

tankönyvekben megjelenik. A tanulók az egyes blokkok összekötésével teljes kommunikációs

renszereket építhetnek fel, az előre szerelt patch kábelek segítségével.

A DATEx oktatási segédanyagokat is tartalmaz, amelyet tapasztalt, telekommunikációt oktató

tanárok készítettek.

Emona ETT-211 FOTEX-Fiber Optic Comm Trainer for NI ELVIS

Az Emona FOTEX az NI ELVIS, NI ELVIS II és NI ELVIS II+

eszközöket kiegészítő panel és a hozzátartozó gyakorló

példák gyűjteménye, amely lehetővé teszi az üvegszálas

digitális kommunikáció gyakorlati oktatását.

Az EMONA Instruments által gyártott panel hatékony és

moduláris gyakorlati személeletet alkalmaz, amellyel a

tanulók gyorsan képesek üvegszálas összeköttetésekre épülő alapsávi áramkörök építésére,

üvegszálas és vezetékes szerelt (patch) kábelek segítségével.

Emona SIGEx Signals & Systems Experimenter - NI ELVIS

Az Emona SIGEx (SIGnals & Systems Experimenter –

Jelek és rendszerek kísérlet) az első olyan NI ELVIS

platformra épülő kísérlet, ami segítségével gyakorlati

21

megközelítésben tanítható a jelek és rendszerekről, illetve a jelfeldolgozó rendszerekről szóló

témakör, akár egyetemi szinten, akár középiskolai szinten. A gyakorlati, kísérleteket használó

laborgyakorlatok megkönnyítik a témakör absztrakt matematikai módszereinek megértését, és

segíti az elmélet összekapcsolását a valós alkalmazásokkal.

A készlet tartalmazza az ELVIS kártyát, 16 darab kidolgozott kísérlet leírását és a szükséges

szoftvereket melyek az NI LabVIEW grafikus programozási környezetre épülnek. Az oktatható

témakörök között szerepel a lineáris és nemlineáris rendszerek karakterizációja, a konvolúció, a

pólus-zérus, a komplex- frekvencia tartomány (s-tartomány) vagy a mintavételezés és

átlapolódás fogalmai.

A készletben minden szükséges kábel és kiegészítő megtalálható, így a kísérletek gyorsan

összeállíthatók és azonnal hasznáhatóak.

Emona HELEx Green Engineering Board for ELVIS

Az Emona HELEx kártya az NI ELVIS platformhoz

kialakított teljes körű oktatási készlet, mely a megújuló

energiaforrások oktatását segíti.

Az NI ELVIS kártyára épülő készlet tartalmaz napelemet,

vízbontó készüléket és üzemanyag cellát, továbbá

kidolgozott tananyagokat a megújuló energiaforrások oktatására(kezdő és haladó szinten.)

Az oktatható témakörök között szerepel a napelemcella karakterisztikája, konfigurálása és

teljesítménye, az elektrolízis, az üzemanyagcellák használata és egy megújuló energiát

használó erőmű modellezése.

A készlet minden laborgyakrolathoz tartalmaz egy, az NI LabVIEW programban elkészített

megjelenítő felületet is, melyeket az oktató könnyedén módosíthatja a tananyag és a saját

igényei szerint.

22

ELVIS II - Specifikációk (angol nyelven)

Specifications

>> For complete specifications, see the NI ELVIS II series user manual at ni.com/manuals.

Performance is typical at 25 °C unless otherwise specified.

ELVIS II Specifications

Analog Input

Channels 8 differential or 16 single-ended

ADC resolution 16 bits

Absolute accuracy Refer to NI ELVIS II

Maximum sampling rate 1.25 MS/s single channel, 1.00 MS/s

multichannel aggregate)

Input range ±10, ±5, ±2, ±1, ±0.5, ±0.2, and ±0.1 V

Maximum working voltage for analog inputs

(signal + common mode)

±11 V of AIGND Input impedance

Device on – AI+ or AI- to AIGND >10 G½ || 100 pF

Device off – AI+ or AI- to AIGND 820 ½

Small signal bandwidth (-3 dB) 1.2 MHz

Analog Triggers

Number of triggers 1

Source AI<0..15>, and available on NI ELVIS II

only, ScopeCH0, ScopeCH1

Functions Start trigger, reference trigger, pause

trigger, sample clock, convert clock,

sample clock timebase

Source level ±Full scale

Resolution 10 bits

Modes Analog edge triggering, analog edge

triggering with hysteresis, and analog

window triggering

Arbitrary Waveform Generator/Analog Output

23

Channels 2

DAC resolution 16 bits

Maximum update rate 1 channel .............. 2.8 MS/s

2 channels.............. 2.0 MS/s

Timing resolution 50 ns

Output range ±10 V, ±5 V

Slew rate 20 V/μs

Digital I/O and PFI

Channels 24 DIO,15 PFI

Direction control Each line individually programmable as

input or output

Pull-down resistor 50 k½ typ, 20 k½ min

General-Purpose Counter/Timers

Counter/timers 2

Resolution 32 bits

Counter measurements Edge counting, pulse, semiperiod, period,

two-edge separation

Position measurements X1, X2, X4 quadrature encoding with

Channel Z reloading; two-pulse encoding

Output applications Pulse, pulse train with dynamic updates,

frequency division, equivalent time

sampling

External base clock frequency 0 to 20 MHz

Base clock accuracy 50 ppm

Maximum frequency 1 MHz

Inputs Gate, source, HW_Arm, Aux, A, B, Z,

Up_Down

Frequency Generator

Channels 1

Base clocks 10 MHz, 100 kHz

Divisors 1 to 16

24

Maximum frequency 1 MHz

Base clock accuracy 50 ppm

External Digital Triggers

Source TRIG BNC or any PFI

Polarity Software-selectable for most signals

Analog input function Start trigger, reference trigger, pause

trigger, sample clock, convert clock,

sample clock timebase

Analog output function Start trigger, pause trigger, sample clock,

sample clock timebase

Counter/timer function Gate, source, HW_Arm, Aux, A, B, Z,

Up_Down

Digital Multimeter (DMM)

Isolated functions DC voltage, AC voltage, DC current, AC

current, resistance, diode

Isolation level 60 VDC/20 Vrms, Installation Category I

Resolution 5 ½ digits

Input impedance 11 M½

Nonisolated functions Capacitance, inductance

Voltage Measurement

DC ranges 100 mV, 1 V, 10 V, 60 V

AC ranges 200 mVrms, 2 Vrms, 20 Vrms

Accuracy Refer to NI ELVIS II

Current Measurement

DC range 2 A

AC ranges 500 mArms, 2 Arms

Shunt resistor 0.1 ½

Burden voltage <0.6 V

Accuracy Refer to NI ELVIS II

Input protection F 3.15 A 250 V, fast-acting user-

replaceable fuse

25

Resistance Measurement

Ranges 100 ½, 1 k½, 10 k½, 100 k½, 1 M½, 100

M½

Accuracy Refer to NI ELVIS II

Diode Measurement

Range 10 V

Nominal test current 100 μA (10 V range)

Capacitance Measurement

Range 50 pF to 500 μF

Accuracy 1%

Inductance Measurement

Range 100 μH to 100 mH

Accuracy 1%

Function Generator

Channels 1

Output waveform type Sine, square, triangle

Frequency range 0.186 Hz to 5 MHz (sine) 0.186 Hz to 1

MHz (square and triangle)

Frequency resolution 0.186 Hz

Waveform amplitude range 10 Vpp

Waveform amplitude resolution 10 bits

Waveform amplitude accuracy 1% ±15 mV

Waveform offset range ±5 V

Duty cycle range 0 to 100%

Output impedance 50

Maximum output current 100 mA

Modulation

Inputs 2 (AM and FM)

26

Modulation input range ±10 V

Amplitude modulation factor 10%/V

Frequency modulation factor 20%/V

Oscilloscope (NI ELVIS II+)

Channels 2

Input coupling AC, DC, GND

Input impedance 1 M½ || 21 pF

Bandwidth (-3 dB) 35 MHz (40 mVpp range) 50 MHz (all other

ranges)

Optional noise filter 20 MHz

AC coupling cutoff frequency (-3 dB) 12 Hz

Resolution 8 bits

Maximum sampling rate 100 MS/s (two channels)

Timebase accuracy 50 ppm

Waveform memory 16384 samples per channel

DC accuracy Refer to NI ELVIS II/II+

Dynamic Signal Analyzer

Frequency resolution Software-controllable (200, 400, 800, 1600,

3200 lines)

Accuracy Refer to NI ELVIS II

Bode Analyzer

Frequency range 1 Hz to 200 kHz (ELVIS II); 1 Hz to 5 MHz

(ELVIS II+)

Accuracy Refer to NI ELVIS II

Two-Wire Current-Voltage Analyzer

Current range ±40 mA

Voltage sweep range ±10 V

Three-Wire Current-Voltage Analyzer

Supported devices NPN and PNP transistors

Minimum base current increment 0.48 μA

27

Maximum collector current ±40 mA

Maximum collector voltage ±10 V

Impedance Analyzer

Measurement frequency range 1 Hz to 35 kHz

Power Supplies

+15 V Supply

Output voltage (no load) +15 V ±5%

Maximum output current 500 mA

Short circuit protection Resettable circuit breaker

-15 V Supply

Output voltage (no load) -15 V ±5%

Maximum output current 500 mA

Short circuit protection Resettable circuit breaker

+5 V Supply

Output voltage (no load) +5 V ±5%

Maximum output current 2 A

Short circuit protection Resettable circuit breaker

Positive Variable Supply

Output voltage 0 to +12 V

Voltage setpoint resolution 10 bits

Voltage accuracy (no load) 100 mV

Maximum output current 500 mA

Short circuit protection Self-resetting current limiter

Negative Variable Supply

Output voltage 0 to -12 V

Voltage setpoint resolution 10 bits

Voltage accuracy (no load) 100 mV

28

Maximum output current 500 mA

Short circuit protection Self-resetting current limiter

Calibration

Recommended warm-up time 15 minutes

Calibration interval 1 year

Communication

Bus interface Hi-Speed USB

Physical

Dimensions 34.3 by 28.0 by 7.6 cm (14.5 by 11 by 3 in.)

Weight (with prototyping board) 1.9 kg (4.2 lb)

Environmental

Operating temperature 10 to 35 °C

Storage temperature 65 °C

Humidity 10 to 90% relative humidity,

noncondensing

Maximum altitude 2000 m

Pollution degree (indoor use only) 2

National Instruments Hungary Kft.

1117 Budapest, Neumann János u. 1/E. 2. em.

Telefon: 06 1 481 1400

Fax: 06 1 203 3490

Szakmai tanácsadás: 06 80 204 704

Email: ni.hungary@ni.com

Web: hungary.ni.com