Jste zde

TEST - Užitečná pomůcka 1-Wire UNI USB Calibrator

Antonín Vojáček, 29. Červenec 2014 - 9:00

Elektronická pomůcka "1-Wire UNI USB calibrator" umožňuje velmi snadné připojení různých typů 1-Wire senzorů k PC, vizualizaci a datalogging naměřených hodnot, zobrazení i změnu nastavení a kalibraci.

Pro všechny, kteří využívají zařízení společnosti HW group a jejich široký sortiment 1-Wire čidel, je v nabídce jedna vynikající pomůcka s názvem "1-Wire UNI USB calibrator". Ta umožňuje připojit k PC celý řetězec senzorů společně propojených 1-Wire sériovou sběrnicí a pomocí softwaru HWg-Calibrator snadno nejen vizualizovat aktuální naměřené hodnoty a aktuální konfiguraci všech připojených senzorů, ale provést i jejich kalibraci, linearizaci nebo dokonce kompletní převod měření zástupné elektrické veličiny na skutečnou měřenou veličinu. Například měřenou úroveň elektrického proudu v mA převést a zobrazovat rovnou na hodnoty tlaku v kPa.

Hardware 1-Wire UNI USB calibrator

1-Wire UNI USB calibrator z pohledu hardwaru je malá podlouhlá destička plošných spojů celkové velikosti cca běžné USB Flash paměti, která na jednom konci obsahuje klasický USB konektor a na druhém pak RJ-11 konektor pro připojení propojovacího klasického kabelu 1-Wire sběrnice ze snímačů. Nakonec přes otvor v jednoduché izolační smršťovačce je zelená LED dioda indikující připojení k USB konektoru počítače. Jedna další indikace je pak schovaná za RJ-11 konektorem, je modrá a indikuje aktuálně probíhající přenos dat pro 1-Wire sběrnici. A to je vše. Napájení je samozřejmě přes USB a pro připojení do PC není nutné instalovat žádné drivery, protože si tento USB calibrator počítač načte jako HID zařízení a využije svoje standardní ovladače (vyzkoušeno na Win XP SP3 i na Win7).

Užitečná pomůcka pro připojeni, čtení a nastavení 1-Wire senzorů z PC = 1-Wire UNI USB calibrator.

Software HWg-Calibrator

Na straně počítače je pak nutné z webu výrobce HW group s.r.o. (http://www.hw-group.cz) stáhnout jednoduchý prográmek HWg-Calibrator, což je jeden .exe soubor, kterým se program rovnou spouští a nic se neinstaluje. To je příjemné.

Pokud je již k PC připojena hardwarová USB část "1-Wire UNI USB calibrator" a k němu nějaké snímače, jeden nebo více do série, lze v programu kliknutím na "scan" načíst jejich kompletní seznam a pak klinutím na příslušný řádek v seznamu daný senzor vybrat. Tím se v do okna programu načtou jeho aktuální parametry, jak aktuální naměřená hodnota, tak jeho nastavený rozsah, jednotky apod. V závislosti na konkrétním typu 1-Wire senzoru se může množství jednotlivých zobrazených informací různě lišit.

Obvykle u všech typů senzorů lze změnit jeho zobrazovaný název, nastavení informace o rozsahu měření a změnu zobrazované jednotky. Některých dalších (např. převodníků proudových a napěťových signálů na 1-Wire sběrnici) umožňují navíc i škálovat (převádět) primárně naměřenou hodnotu na hodnotu jinou a tu pak zobrazovat i v uživatelem zvolených jednotkách. Například měříme tlak jako proudový signál 4-20 mA, který lze vhodným nastavením 1-Wire 4-20mA snímačem převést na zobrazování hodnoty tlaku např. 0 - 200 kPA. Nebo v jiném příkladu třeba napěťový signál 0-10 V z výstupu průtokoměru převádět přímo na zobrazení hodnoty průtoku 0 až 0,1 m3/s atd. Navíc nemusí být převod nutně lineární, ale lze nadefinovat až 8 tzv. bodů, ve kterých se může převodní charakteristika různě "lámat".

Příklady možných přepočtů zástupných měřených el. veličin na skutečné (zde proudu na dopravní výkon v tunách za hodiny - viz obr. vlevo), a linearizační tabulka měření vlhkosti (obr. vpravo).

Nakonec jsou tu ještě funkce uložení i načtení nastavení konkrétního senzoru na disk PC ve formě XML souboru a pak velmi pěkná funkce loggování, kdy lze spustit automatický záznam hodnot zvoleného senzoru do .csv souboru na disk. Frekvence záznamu odpovídá nastavené frekvenci aktualizace zobrazování hodnoty, tedy periodu od 1 sekundy výše.

Menu uložení a načtení nastavení 1-Wire senzoru a zapnutí/vypnutí loggování dat (ukládání naměřených hodnot senzoru do souboru na disku PC).

Zkouška načtení, nastavení a logování

Prakticky není zprovoznění a použití hardwaru i softwaru vůbec složité. Prostě stačí vzít 1-Wire UNI USB calibrator a zasunout do některého volného USB portu PC, do něj zasunout RJ-11 konektor 1-Wire sběrnice s napojeným jedním či více snímači, stáhnout a spustit program HWg-Calibrator a nakonec kliknout na "Scan". Následně po chvíli se v horním velkém okně objeví celý seznam všech připojených 1-Wire senzorů, jejich identifikační "Sensor ID", typ snímané veličiny "Type" a aktuální poslední naměřená hodnota "Value" .

Hodnotu "Type" však lze změnit v políčku "Name" a označení jednotek zobrazovaná za hodnotou lze také libovolně změnit v položce "Output unit". Hodnota "Exponent" pak slouží k umístěni desetinné tečky v měření hodnotě. Položky "Save max" a "Save min" pak naopak slouží k zadání pouze informace o limitech pro zařízení, na které se pak nakonfigurované snímače připojí.

Příklad propojení 3 senzorů na jednu 1-Wire sběrnici a jejich načtení přes 1-Wire UNI USB calibrator v počítači.

Dohromady pak při správné konfiguraci výše uvedených parametrů lze vytvořit i naprvní pohled neobvyklé věci. Například s pomocí položky "Output unit" a kalibrační / linearizační tabulky lze automaticky třídit naměřenou hodnotu do kategorie a zobrazovat pak například jen číslo kategorie - viz obrázek níže:

Příklad převodu měřené hodnoty napětí do kategorií (viz obr. vlevo) a ukázka zobrazení nastavení parametrů senzorů po připojení k zařízení Poseidon (obr. vpravo).

Nakonec je potřeba říct, že funkce záznamenání nastavení na disk PC do XML souboru funguje bezchybně a jde o velmi účinný nástroj pro zálohu nastavení, zvláště pro případy experimentování. Ještě lepší je funkce loggování dat. V tomto případě si lze zvolit jméno souboru a umístění na disku. Odsouhlasením názvu souboru se automaticky spustí záznam hodnot zvoleného senzoru ze seznamu, přičemž se hodnoty ukládají s periodou zadanou v položce "Read period". Záznam lze vypnout stop dalším kliknutím na položku "File-> Logging Stop".

Závěr

Zařízení "1-Wire UNI USB calibrator" je velmi užitečné zařízení pro každého, kdo využívá senzory s 1-Wire sběrnicí. Bližší informace lze získat na stránkách výrobce http://www.hwg.cz.