Komputer w laboratorium

Rysującym się coraz wyraźniej obszarem zastosowań mikrokomputerów jest użycie ich w różnego rodzaju laboratoriach naukowo- badawczych.

Rysującym się coraz wyraźniej obszarem zastosowań mikrokomputerów jest użycie ich w różnego rodzaju laboratoriach naukowo- badawczych. Wiele firm produkuje karty i oprogramowanie zamieniające komputer w oscyloskop czy też miernik uniwersalny. Jedną z firm oferujących bardzo szeroki zakres urządzeń zamieniających komputery PC/XT/AT oraz PS/2 Model 25/30 w przyrząd laboratoryjny jest firma Personal Computer Instrument Product. Seria skonstruowanych w niej tych właśnie urządzeń to liczniki częstości, oscyloskopy, cyfrowe mierniki uniwersalne, źródła kalibracyjne, analizatory stanów logicznych, generatory przebiegów, płytki skanująco- multipleksujące, płytki do pomiaru dekadowego rezystancji a także programowalne zasilacze. Instalacja wszystkich urządzeń firmy PCIP polega na włożeniu złącza krawędziowego odpowiedniej karty w gniazdo (slot) umieszczone w płytce systemowej i po włączeniu komputera uruchomieniu związanego z kartą oprogramowania. Praca tak powstałego przyrządu jest sterowana przy użyciu myszy lub z klawiatury przy zastosowaniu różnego rodzaju menu. Dodatkowo przewidziano możliwość uzupełnienia oprogramowania przez użytkownika, który może samodzielnie opracować i zadać do wykonania pewne cykle pomiarowe. Cena tego typu urządzeń jest zależna od klasy i parametrów przyrządu - np. oscyloskop 2MHz kosztuje kilkaset USD, zaś oscyloskop 100 MHz kilka tysięcy. Niezależnie od możliwości zamiany komputera w przyrząd pomiarowy oferuje się programy czy też pakiety programów do analizy wyników pomiarów. Może nim być np. prosty program do analizy spektralnej widma zmierzonego przebiegu przy użyciu FFTs (Fast Fourier Transforms - szybka transformata Fouriera).

Większym pakietem, pozwalającym na analizę zapisanych na dysku jako zbiory obrazów - np. obrazów z wideo, z przetworników ultradźwiękowych, obrazów skanowanych, jest program Optimas 3.0 firmy Bioscan Inc. Pozwala on na wyodrębnianie obszarów, wzmacnianie różnic i nadawanie takich samych kolorów obszarom obrazu o takim samym charakterze oraz zapis tak utworzonych barwnych map. Z kolei mapy takie można analizować poprzez tworzenie histogramów występowania barw na obrazie oraz liczenie i pomiar kolorowych elementów obrazu. Dla zastosowań wymagających eliminacji szumów program Optimas 3.0 może używać dwuwymiarową FFTs dodającą lub eliminującą składowe obrazu i wzmacniać kontrast tak utworzonych pól. W tym celu program jest zaopatrzony w odpowiedni zestaw filtrujących narzędzi będących pod ręką użytkownika w okienku dialogowym. Można przy użyciu tych narzędzi tak przekształcać obraz, aby widoczne na nim były tylko interesujące badacza składniki.

Podobne urządzenia opracowuje się również w kraju. Np. w Instytucie Problemów Jądrowych w Świerku wykonano karty zamieniające komputer typu PC/XT/AT w wielokanałowy analizator promieniowania. Urządzenie o nazwie SWAN jest sterowane programem, który kontroluje zbieranie danych, przedstawia wyniki pomiaru na ekranie, a także umożliwia ich opracowanie stosując wyrafinowane metody matematyczne. Prócz tego opracowano pakiet oprogramowania SIXID do automatycznego pomiaru składu próbek przy użyciu urządzenia zwanego analizatorem fluorescencyjnym z dyspersją energii (XRF), współpracującego z analizatorem typu SWAN. Tylko dzięki skomplikowanym metodom filtracji cyfrowej, regresji i możliwości użycia komputera możemy natychmiast uzyskać listę składników prawie dowolnej próbki, i to w zakresie ich zmian od procentów do ppm-ów (ppm - part per milion - jedna milionowa część). Wymienione przykłady uwidaczniają ważny fakt, że nadanie komputerowi typu PC funkcji przyrządu pomiarowego uzupełnionego specjalnym oprogramowaniem, daje do rąk użytkownika narzędzia badawcze o nieosiągalnych dotychczas możliwościach.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200