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FGEN Erzeugung eines Signalverlaufs anhand einer Mathematischen Funktion



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25.05.2021, 10:56
Beitrag #1

DavidStefan Offline
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Music FGEN Erzeugung eines Signalverlaufs anhand einer Mathematischen Funktion
Hallo,
Ich habe Dank der Hilfe dieses Forums alle Bestandteile für die Arbeit an meinem eigentlichen Projekt bereit.
Nun möchte ich mit einer AWG-Karte einen Signalverlauf ausgeben, welcher über eine Funktion bestimmt wird.
Ich bin alle Beispiele aus LabView durchgegangen, doch konnte keine solche Anwendung finden.
Ich habe mir jetzt Gedanken gemacht und bin (Ohne jegliches wissen zu FGEN etc.) auf eine Idee gekommen, wie mein Vorhaben realisierbar wäre.
Da das Ausgeben eines Signalverlaufs, welcher aus einer .wav-Datei hervorgeht, möglich ist, würde ich mir diese Funktion zunutze machen. Mein Vorgehen wäre dann wie folgt:
1.) Ein Array erzeugen, welches mit ausreichender Genauigkeit alle Punkte meines im Endeffekt auszugebenden Signals enthält
2.) Aus diesem Array eine .wav-Datei erzeugen
3.) Die erzeugte Datei zum ausgeben meines Signals nutzen.
Mein Gefühl sagt mir zwar, dass dieses Vorgehen unnötig kompliziert ist aber leider fällt mir momentan nichts anderes ein. Es ist auch nicht unbedingt schön, dass ich die Mathematische Funktion, fest in das Blockschaltbild einbinden müsste.
Deshalb jetzt meine Frage: Hat jemand eine bessere Idee zum Umsetzten meines Vorhabens? Am schönsten wäre es natürlich, wenn man die Funktion Variabel eingeben könnte und daraus direkt der auszugebende Signalverlauf erzeugt wird (Mit meinem begrenzten Wissen glaube ich jedoch, dass das auf die Grenzen von LabView stößt).
Über eure Ideen würde ich mich freuen ! Smile

P.S: Die Funktion die ich vorerst benutzen möchte ist: 'y0*(-1^n/2)*(1-cos(2*pi*fc*t/n))*cos(2*pi*fc*t)'

Mit freundlichen Grüßen
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25.05.2021, 16:40
Beitrag #2

GerdW Offline
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RE: FGEN Erzeugung eines Signalverlaufs anhand einer Mathematischen Funktion
Hallo David,

Zitat:Ich habe mir jetzt Gedanken gemacht und bin (Ohne jegliches wissen zu FGEN etc.) auf eine Idee gekommen, wie mein Vorhaben realisierbar wäre.
Da das Ausgeben eines Signalverlaufs, welcher aus einer .wav-Datei hervorgeht, möglich ist, würde ich mir diese Funktion zunutze machen. Mein Vorgehen wäre dann wie folgt:
1.) Ein Array erzeugen, welches mit ausreichender Genauigkeit alle Punkte meines im Endeffekt auszugebenden Signals enthält
2.) Aus diesem Array eine .wav-Datei erzeugen
3.) Die erzeugte Datei zum ausgeben meines Signals nutzen.
Mein Gefühl sagt mir zwar, dass dieses Vorgehen unnötig kompliziert ist aber leider fällt mir momentan nichts anderes ein. Es ist auch nicht unbedingt schön, dass ich die Mathematische Funktion, fest in das Blockschaltbild einbinden müsste.
Wenn du einen Signalverlauf (engl. waveform) benötigst, warum musst du dann erst eine WAVE-Datei erzeugen?
Erstelle doch einfach einen Waveform!

- Eine Waveform besteht aus 3 Komponenten: t0, dt, und Y-Array. Du musst also dein Y-Array (aka Sample-Array) anhand deiner Formel berechnen…
- Erstelle doch mal ein VI, welches deine Formel implementiert. Definiere "n", "t", "fc" und "y0" als Controls mit sinnvollen Default-Werten…

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26.05.2021, 09:47 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 26.05.2021 10:00 von DavidStefan.)
Beitrag #3

DavidStefan Offline
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RE: FGEN Erzeugung eines Signalverlaufs anhand einer Mathematischen Funktion
Hallo,
Ich habe jetzt schon ein VI erstellt um eine entsprechende Datei zu erzeugen. Diese kann ich dann separat in einer anderen VI verwenden um einen Signalverlauf zu erzeugen.
Ich glaube diese Variante gefällt mir besser, da ich so verschiedene Funktionen erstellen und bearbeiten kann ohne direkt auf eine große VI zuzugreifen.
Falls es hier thematisch passt hätte ich aber wieder einige 'Anfängerfragen' Big Grin.
In meinem Angehängten VI habe ich ein Array auf der Benutzeroberfläche. Dieses habe ich von einem anderen Projekt kopiert weil ich nicht finden konnte wie ich es selbst erstelle.
Gäbe es außerdem die Möglichkeit, das ganze ohne "sichtbares" Array zu implementieren? Also momentan werden die einzelnen Daten ja noch in dem Array auf der Benutzeroberfläche gespeichert...Das funktioniert zwar aber ist ziemlich unschön .

Mit freundlichen Grüßen

EDIT: Ich habe außerdem noch eine Frage zum AWG. Das gehört jetzt vielleicht nicht zum Allgemeinwissen was LabView angeht, aber vielleicht habe ich ja Glück und jemand kann das trotzdem beantworten. Wenn ich ein Signal mit einer Amplitude von 1 habe, mit welcher Spannung wird diese Amplitude umgesetzt? In den Datenblättern steht zwar in welchen Spannungsbereichen die Karte arbeitet, aber nicht wie das Umsetzungsverhältnis ist.


Angehängte Datei(en)
13.0 .vi  FGEN Tests.vi (Größe: 26,11 KB / Downloads: 17)
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26.05.2021, 09:58 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 26.05.2021 10:04 von GerdW.)
Beitrag #4

GerdW Offline
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RE: FGEN Erzeugung eines Signalverlaufs anhand einer Mathematischen Funktion
Hallo David,

Zitat:In meinem Angehängten VI habe ich ein Array auf der Benutzeroberfläche. Dieses habe ich von einem anderen Projekt kopiert weil ich nicht finden konnte wie ich es selbst erstelle.
Gäbe es außerdem die Möglichkeit, das ganze ohne "sichtbares" Array zu implementieren? Also momentan werden die einzelnen Daten ja noch in dem Array auf der Benutzeroberfläche gespeichert...Das funktioniert zwar aber ist ziemlich unschön .
Dein subVI sollte sein UI überhaupt niemals dem User zeigen: wieso stört dich dann ein Array-Indicator? Du könntest auch den Graph als Output des subVIs definieren, er repräsentiert die exakt selben Daten. (Oder den Graph löschen, da du ja nur den Array-Output benötigst.)
Außerdem hast du das ConnectorPane dieses subVIs noch nicht definiert…

Deine While-Loop sollte eigentlich eine FOR-Loop sein, da du ja schon vorher weißt, wieviele Iterationen du haben willst:
   
Das Dateispeichern gehört nicht in die Schleife!
Statt Shiftregister/FeedbackNode reicht ein autoindizierender Tunnel!
NIEMALS InsertIntoArray verwenden, wenn stattdessen BuildArray ausreicht! (Und dann immer noch prüfen, ob du autoindizierende Tunnel verwenden kannst!)

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26.05.2021, 10:31
Beitrag #5

DavidStefan Offline
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RE: FGEN Erzeugung eines Signalverlaufs anhand einer Mathematischen Funktion
Hallo,
Welche SubVIs sind nicht definiert?
Das mit der For-Schleife ist natürlich besser, aber um ehrlich zu sein wusste ich bis gerade nicht einmal das es For-Schleifen in LabView gibt Big Grin.
Ich bin mir über die Arbeitsweise von LabView teilweise noch nicht ganz im klaren deshalb frage ich besser nocheinmal:
In deiner Variante wird jetzt die Schleife durchlaufen biss alle Iterationen erreicht sind und dann zum speichern übergegangen ,oder? Dann ürde sich mir aber nicht erklären wo er die Daten bis zum letztendlichen Anzeigen zwischenspeichert.
Oder arbeitet er eine Iteration ab, geht dann aus der Schleife heraus und arbeitet die Schritte zum Speichern und Anzeigen ab und beginnt dann mit der nächsten Iteration?
(Und dann würde ich noch wissen wollen wieso das Speichern nicht in die Schleife gehört, aber ich denke das klärt sich beim beantworten der anderen Fragen Smile)

Mein Problem mit dem Array war, dass ich beim erstellen eines Array auf der Benutzeroberfläche immer nur eine Box im Schaltplan bekommen habe, welche nicht kompatibel mit den Array-Zugängen war. Und da ich diese Box nicht anpassen konnte und mir das wissen fehlt welche Möglichkeiten es noch gibt, musste ich ein entsprechendes Array in das Overlay kopieren.
Eigentlich ist für mich auch nur der Graph auf dem Overlay wichtig, damit ich sehe ob die erzeugte Funktion schlussendlich richtig aussieht. Die Daten aus dem Array kann ich sowieso ich sowieso nicht sofort auf Richtigkeit überprüfen.

Mit freundlichen Grüßen
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26.05.2021, 12:21 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 26.05.2021 12:23 von GerdW.)
Beitrag #6

GerdW Offline
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RE: FGEN Erzeugung eines Signalverlaufs anhand einer Mathematischen Funktion
Hallo David,

Zitat:um ehrlich zu sein wusste ich bis gerade nicht einmal das es For-Schleifen in LabView gibt
Ich sage nur: LabVIEW-Grundlagen-Kurs!
(Die Schreibweise von LabVIEW hast du auch noch nicht gelernt…)

Zitat:In deiner Variante wird jetzt die Schleife durchlaufen biss alle Iterationen erreicht sind und dann zum speichern übergegangen ,oder?
Ja.
THINK DATAFLOW! (LabVIEW-Grundlagen-Kurs!)

Zitat:Dann ürde sich mir aber nicht erklären wo er die Daten bis zum letztendlichen Anzeigen zwischenspeichert.
Daten speichert LabVIEW in Drähten (wozu ich jetzt auch Tunnel und Shiftregister/FeedbackNodes zähle)…
THINK DATAFLOW! (LabVIEW-Grundlagen-Kurs!)

Zitat:Oder arbeitet er eine Iteration ab, geht dann aus der Schleife heraus und arbeitet die Schritte zum Speichern und Anzeigen ab und beginnt dann mit der nächsten Iteration?
Nein!
THINK DATAFLOW! (LabVIEW-Grundlagen-Kurs!)

Zitat:Und dann würde ich noch wissen wollen wieso das Speichern nicht in die Schleife gehört,
Weil es sinnfrei ist, in jeder Iteration ein Array mit einem Element mehr zu speichern, wenn dich eigentlich nur das vollständige Array zum Schluß interessiert!
Außerdem benötigt das Neuanlegen/Schreiben der Datei auch seine Zeit: wozu also die Datei 400mal überschreiben, wenn dich nur die 401. Version interessiert??? Hmm
Das hat nicht mit LabVIEW zu tun, sondern ist allgemeines Programmierwissen…

Zitat:Mein Problem mit dem Array war, dass ich beim erstellen eines Array auf der Benutzeroberfläche immer nur eine Box im Schaltplan bekommen habe, welche nicht kompatibel mit den Array-Zugängen war. Und da ich diese Box nicht anpassen konnte und mir das wissen fehlt welche Möglichkeiten es noch gibt, musste ich ein entsprechendes Array in das Overlay kopieren.
Was ist ein "Overlay"? Redest du vom Frontpanel (FP)?
Array-Indicator erstellen:
- Rechtsklick auf den Draht -> Anzeige erstellen (LabVIEW-Grundlagen-Kurs!)
- Rechtsklick auf einen Anschluss einer Funktion/eines subVIs -> Anzeige erstellen (LabVIEW-Grundlagen-Kurs!)
- Array auf dem FP erstellen, benötigte Dimension mit dem Arrayindex einstellen, benötigtes Element hineinpacken (LabVIEW-Grundlagen-Kurs!)

Zitat:Eigentlich ist für mich auch nur der Graph auf dem Overlay wichtig, damit ich sehe ob die erzeugte Funktion schlussendlich richtig aussieht. Die Daten aus dem Array kann ich sowieso ich sowieso nicht sofort auf Richtigkeit überprüfen.
Wozu dann überhaupt die Arrayanzeige?

Zitat:Welche SubVIs sind nicht definiert?
Ich rede von deinem VI, welches ich als subVI aus einem MainVI heraus aufrufen würde.
Und zur Datenübergabe von/zu subVIs definiert man das ConectorPane! (LabVIEW-Grundlagen-Kurs!)

Mach bitte den LabVIEW-Grundlagen-Kurs, um all diese Grundlagen zu lernen. Das erleichtert dir (und uns) das Leben… Big Grin
(Du hast ja jetzt schon mehrfach meine Signatur lesen dürfen!)

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26.05.2021, 13:40
Beitrag #7

DavidStefan Offline
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RE: FGEN Erzeugung eines Signalverlaufs anhand einer Mathematischen Funktion
Hallo,
Also erst einmal danke für die Antwort.
Du hast natürlich vollkommen Recht wenn du sagst ich muss die Grundlagenkurse aufholen. Dafür hatte ich bisher leider nicht die Gelegenheit. Mir wurde gesagt LabVIEW verhalte sich wie jede andere Programmmiersprache mit dem Unterschied das Sie grafisch und somit intuitiver ist. Zu meiner Verteidigung ist aber genau das Gegenteil der Fall. In jeder anderen Programmiersprache würde eben ein hinzufügen der ermittelten Daten in das Array bei jeder Schleifeniteration geschehen (So etwas und andere Kleinigkeiten machen es mir noch schwer einzusteigen. Wenn ich nicht permanent Graphen implementieren müsste, dann wäre C++ mir sehr viel lieber gewesen).
Aber Danke für den Hinweis mit der Speicherung in den Drähten. Das erklärt tatsächlich einiges Big Grin.

Wie gesagt die Array-Anzeige hatte ich eingebaut weil ich nicht weiß wie ich sonst ein Array erstelle ohne einen Fehler zu bekommen. Aber wenn ich das jetzt richtig verstanden habe, dann ist eine solche Anzeige unnötig und ein Array wird automatisch generiert....oder? (Also steht das Orangene Kabel stellvertretend für ein erstelltes Array)
Also ich will mich herzlich für Zeitverschwendung aller Beteiligten entschuldigen, aber da ich die Entwicklung mit LabView nicht freiwillig durchführe, bin ich zeitliche Vorgaben gebunden welche ein durchführen verschiedener Grundkurse nicht zulassen. Deshalb bitte ich um Verständnis wenn komische Fragen kommen. Und falls es euch (oder dir) zu viel wird dann muss auf das beantworten meiner Fragen verzichtet werden. Irgendwie hangele ich mich dann schon alleine durch Smile.

Meine Frage wie das mit der Amplitude von Ausgegebenen Impulsen aus einer .wav-Datei ist bleibt noch offen, aber ich denke ich werde morgen der Übermorgen die Gelegenheit haben das entsprechend ausgegebene Signal durchzumessen um zu schauen mit welcher Amplitude gearbeitet wird. Das bisher vorhandene Oszilloskop reicht leider nicht aus um ein entsprechend Hochfrequentes Signal ausreichend genau zu erfassen.

Mit freundlichen Grüß0en
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26.05.2021, 15:05 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 26.05.2021 15:10 von GerdW.)
Beitrag #8

GerdW Offline
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RE: FGEN Erzeugung eines Signalverlaufs anhand einer Mathematischen Funktion
Hallo David,

Zitat:In jeder anderen Programmiersprache würde eben ein hinzufügen der ermittelten Daten in das Array bei jeder Schleifeniteration geschehen
Wie gesagt die Array-Anzeige hatte ich eingebaut weil ich nicht weiß wie ich sonst ein Array erstelle ohne einen Fehler zu bekommen. Aber wenn ich das jetzt richtig verstanden habe, dann ist eine solche Anzeige unnötig und ein Array wird automatisch generiert....oder?
An einem autoindizierenden Tunnel wird automatisch ein Array erstellt (output) oder indiziert (input)… (LabVIEW-Grundlagen!)
(Ergo wird auch bei LabVIEW in jeder Schleifeniteration ein neues Element zu einem Array hinzugefügt - bei einem autoindizierenden Tunnel…)

Zitat:(Also steht das Orangene Kabel stellvertretend für ein erstelltes Array)
Jein.
Ein oranger Draht steht für float-Werte. Die Dicke eines Drahtes zeigt Array-Dimensionen an. (LabVIEW-Grundlagen!)

Zitat:Also ich will mich herzlich für Zeitverschwendung aller Beteiligten entschuldigen, aber da ich die Entwicklung mit LabView nicht freiwillig durchführe, bin ich zeitliche Vorgaben gebunden welche ein durchführen verschiedener Grundkurse nicht zulassen. Deshalb bitte ich um Verständnis wenn komische Fragen kommen.
Es ist also effizienter, sich stundenlang an den (nicht vorhandenen) Grundlagen festzubeißen, um dann im Forum Fragen zu stellen und weitere Stunden auf deren Beantwortung zu warten als einmal einen Arbeitstag dafür zu investieren, sich einen oder zwei Grundlagenkurse von NI anzuschauen/durchzuarbeiten???
Ich verstehe so etwas nicht! (Weder von dir noch von deinem Auftraggeber!)

Zitat:Mir wurde gesagt LabVIEW verhalte sich wie jede andere Programmmiersprache mit dem Unterschied das Sie grafisch und somit intuitiver ist.
Jein.
Prinzipiell kennt LabVIEW auch alle "normalen" Konstrukte einer Programmiersprache wie Schleifen, Entscheidungen (Case-Struktur), Grundfunktionen wie String- oder Arrayhandling.
ABER: LabVIEW arbeitet nach dem Motto "THINK DATAFLOW!" - das musst du verstehen (lernen). Dazu am besten beim Programmieren dieses Mantra immer wieder laut (!) aufsagen! (Hört sich lustig an, ist aber für einen absoluten Anfänger durchaus ernst gemeint!)
Wenn man dieses Mantra erst einmal verinnerlicht hat, ist LabVIEW (mMn) wirklich intuitiver…
(Wenn man mal eine SPS programmiert hat, hat man auch ein gewisses Verständnis für DATAFLOW - jedenfalls mehr als wenn man von JAVA oder C# kommt IMHO.)

Zitat:Meine Frage wie das mit der Amplitude von Ausgegebenen Impulsen aus einer .wav-Datei ist bleibt noch offen,
Deine FGEN-Ausgabe erwartet wohl eine Waveform - und damit meine ich keine WAVE-Datei!
Eine Waveform ist ein grundlegender Datentyp in LabVIEW: LabVIEW-Grundlagen!

P.S.: Du hast immer noch nicht gelernt, LabVIEW richtig zu schreiben… Big Grin
P.P.S.: Du bist seit über zwei Wochen hier registriert, solltest also wirklich schon Zeit gehabt haben, einen Grundlagenkurs durchzuarbeiten!

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27.05.2021, 10:46 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 27.05.2021 11:34 von DavidStefan.)
Beitrag #9

DavidStefan Offline
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RE: FGEN Erzeugung eines Signalverlaufs anhand einer Mathematischen Funktion
Hallo,
Ich kann dich durchaus verstehen, aber wie Effizient ein Vorgehen ist, habe ich leider nicht zu entscheiden.
Ich habe mich zwar zwei Wochen um einen Grundkurs gedrückt, aber mittlerweile denke ich das wichtigste gelernt zu haben. Es ist ja auch nicht so das ich Stundenlang auf eine Antwort warte...die Zeit kann man gut nutzen um allein auf eine (zwar schlechte aber evtl. funktionierende) Lösung zu kommen. Aber ich werde ab jetzt auch 'Grundkursfragen' verzichten...Falls solche noch einmal auftreten sollten, dann löse ich die ab sofort allein Wink.

Aber zurück zum eigentlichen Thema: Ich habe das ausgegebene Signal jetzt durchmessen können und habe festgestellt, das die Ausgabe aus einer Datei (warum auch immer) wirklich schlecht funktioniert. Deshalb habe ich jetzt die Berechnung der Funktion in eine Waveform umwandeln lassen und lasse die Funktion direkt ausgeben.
Der Teil funktioniert auch ziemlich gut, d.h. ich bekomme den Richtigen Impuls hintereinander weg ausgegeben und das auch (momentan noch) mit der richtigen Impulsdauer.
Ich arbeite mit einer Samplerate von 100MS/S und habe meinen Impuls mit 400 Samples generiert.
Jetzt kommt das nächste Problem (Und ich weiß nicht ob ich dafür wieder einen neuen Thread aufmachen soll, aber ich lasse es erstmal hier): Mein Ziel ist es, den errechneten Impuls nur einmal auszugeben. Naiv wie ich bin habe ich das jetzt so umgesetzt, dass nach dem Start der Impulsgenerierung direkt der Abbruch folgt. Das funktioniert leider nicht, da der AWG es trotzdem schafft bis zu 12 Impulse durchzubringen (Ein Impuls muss eine Länge von 4µs haben). Danach habe ich versucht das ganze mit einer Sequenz aufzubauen, wobei ich nach dem Start der Generierung den Speicher gelöscht und die Generierung beendet habe. Auch ohne Erfolg. Dann habe ich versucht die Samplerate herunter zu nehmen. Das klappt leider nur bedingt, da dadurch zwar weniger Impulse durchkommen, aber die Impulse dann an Länge zunehmen. Setzte ich wiederum die Samplerate des AWG herunter UND kodiere dann das Signal mit zusätzlichen Samples, dann kommen wieder zu viele Impulse durch. Ich konnte in den Beispielen auch keines für Einzelpulsgeneration finden. Gibt noch eine Möglichkeit die ich ausprobieren kann?

P.S.: Ist die Richtige Schreibweise von Lab*VIEW* denn wichtig? Jeder weiß was gemeint ist, und allein für die Augen ist doch LabView schöner Smile.

EDIT: Ich habe gerade in dem SubVI 'NI-FGEN Express' die Möglichkeit gefunden den Generation-Mode auf 'Finite' zu stellen. jetzt hilft mir dieses SubVI aber nicht weiter. Kann ich den Generation-Mode für meine Impulsausgabe auch anders anpassen?
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27.05.2021, 15:58
Beitrag #10

GerdW Offline
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RE: FGEN Erzeugung eines Signalverlaufs anhand einer Mathematischen Funktion
Hallo David,

Zitat:P.S.: Ist die Richtige Schreibweise von Lab*VIEW* denn wichtig? Jeder weiß was gemeint ist, und allein für die Augen ist doch LabView schöner
Das würde ich klar mit JA! beantworten…
Für meine Augen ist eine falsche Schreibweise von LabVIEW eben nicht schön. Außerdem steckt in dem Wort "LabVIEW" eine Bedeutung, und die wiederum bestimmt die Groß-/Kleinschreibung!

Zitat:EDIT: Ich habe gerade in dem SubVI 'NI-FGEN Express' die Möglichkeit gefunden den Generation-Mode auf 'Finite' zu stellen. jetzt hilft mir dieses SubVI aber nicht weiter. Kann ich den Generation-Mode für meine Impulsausgabe auch anders anpassen?
Wenn das ExpressVI einen "Finite"-Modus anbietet, dann kannst du den auch mit "normalen" FGEN-Funktionen einstellen…

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