Środowisko LabVIEW i język Python w pomiarach, analizie i wizualizacji danych pomiarowych

Nazwa mikropoświadczenia Środowisko LabVIEW i język Python w pomiarach, analizie i wizualizacji danych pomiarowych.
Opis mikropoświadczenia

Mikropoświadczenie potwierdza umiejętność:

  • konfiguracji przyrządów pomiarowych sterowanych przez GPIB oraz oraz urządzeń pomiarowych DAQ USB w programie NI MAX
  • akwizycji danych pomiarowych z urządzeń GPIB i DAQ USB w graficznym środowisku LabVIEW
  • analizy i wizualizacji danych pomiarowych w środowisku LabVIEW oraz w języku Python.

Może być pomocne przy aplikacji na stanowiska z firmach z branży lotniczej, motoryzacyjnej, energetycznej, inżynierii materiałowej w działach B+R i laboratoriach, gdzie LabVIEW firmy National Instruments (Emerson) jest szeroko stosowane w zakresie szybkiego prototypowania aplikacji kontrolno-pomiarowych posiadających graficzny interfejs użytkownika. Język Python pozwala na skrócenie czasu analizy i wizualizacji danych pomiarowych poprzez ich automatyzację. Daje to pracownikowi szerokie spektrum możliwości szybkiego wdrażania koncepcji pomiarowych i automatyzacji procesów analitycznych poprzez operowanie graficznym oraz tekstowym językiem programowania.
Umiejętności
» Konfiguruje przyrządy pomiarowe sterowane przez GPIB oraz urządzenia pomiarowe DAQ USB w programie NI MAX.

Kryteria sprawdzenia:

  • identyfikuje przyrządy pomiarowe w programie NI MAX na podstawie ich nazwy i modelu, typu zastosowanego interfejsu, numeru/adresu
  • analizuje parametry DAQ: ilość wejść i ich rodzaj, zakres sygnału, częstotliwość próbkowania, rozdzielczość
  • wykonuje w programie NI MAX podstawowe procedury testowe dla podłączonego do komputera urządzenia pomiarowego
» Tworzy w stopniu podstawowym aplikacje do akwizycji danych pomiarowych z urządzeń GPIB i DAQ USB w graficznym środowisku LabVIEW.

Kryteria sprawdzenia:

  • stosuje koncepcję przyrządu wirtualnego i programowania przepływu danych
  • używa komponentów z palet: Tools, Functions, Controls
  • rozróżnia kontrolki i indykatory oraz typy danych na podstawie ich reprezentacji graficznej
  • tworzy graficzny interfejs użytkownika na panelu czołowym oraz kod na diagramie blokowym aplikacji pomiarowej
» Przeprowadza proces akwizycji danych pomiarowych oraz ich analizę i wizualizację w środowisku LabVIEW.

Kryteria sprawdzenia:

  • wykonuje niezbędne połączenia kablowe w układzie pomiarowym
  • dokonuje akwizycji danych pomiarowych i ich zapisu do plików za pomocą utworzonej aplikacji
  • wizualizuje otrzymane dane pomiarowe w formie tabel oraz wykresów
  • przeprowadza wstępną analizę otrzymanych danych pomiarowych m.in. liczbę próbek oraz wartości minimalne, maksymalne i średnie
» Tworzy i konfiguruje wirtualne środowisko Miniconda dla języka Python wraz z niezbędnymi bibliotekami do analizy i wizualizacji danych pomiarowych.

Kryteria sprawdzenia:

  • aktywuje stworzone przez siebie w Miniconda wirtualne środowisko z językiem Python
  • instaluje w utworzonym środowisku wirtualnym biblioteki do przetwarzania i wizualizacji danych: numpy, pandas, scipy i matplotlib oraz jupyterlab
» Wizualizuje dane pomiarowe i wyniki z przeprowadzonej analizy danych pomiarowych oraz tworzy raporty z wykorzystaniem języka Python i bibliotek numpy, pandas, scipy oraz matplotlib w środowisku JupyterLab.

Kryteria sprawdzenia:

  • tworzy notatnik w środowisku JupyterLab odczytujący dane pomiarowe z plików oraz wizualizujący je w formie tabel i wykresów w języku Python
  • rozbudowuje notatnik o analizę danych pomiarowych, w tym analizę statystyczną
  • dodaje kod generujący raporty z analizy w formacie PDF
  • automatyzuje generowanie raportów PDF dla wielu plików pomiarowych
Przebieg sprawdzenia umiejętności

Weryfikacja zdobytych umiejętności realizowana jest stacjonarnie w formie egzaminu praktycznego przeprowadzanego w sali laboratoryjnej. Czas trwania egzaminu wynosi 3 godziny lekcyjne. Egzamin podzielony jest na dwa etapy.
Etap I - obejmuje konfigurację sprzętu pomiarowego, wykonanie pomiarów, analizę i wizualizację danych pomiarowych w środowisku LabVIEW.
Etap II - obejmuje konfigurację wirtualnego środowiska Miniconda, analizę i wizualizację danych pomiarowych oraz zapis wyników analizy do raportów PDF w notatniku JupyterLab z wykorzystaniem języka Python.
Warunkiem uzyskania mikropoświadczenia jest zaliczenie każdego etapu egzaminu. Sprawdzenie umiejętności przeprowadzane jest przez osobę posiadającą doświadczenie akademickie w projektowaniu systemów pomiarowych oraz tworzeniu aplikacji kontrolno‑pomiarowych w środowisku LabVIEW i języku Python, a także doświadczenie dydaktyczne w zakresie podstaw programowania (język Python), komputerowych systemów pomiarowych i zaawansowanych metod programowania (środowisko LabVIEW).
Aktywność edukacyjna
» Zajęcia praktyczne w LabVIEW i Python z akwizycji i analizy danych pomiarowych.

Uczestnicy odbędą zajęcia praktyczne realizowane w formie laboratoriów w sali laboratoryjnej na indywidualnych stanowiskach komputerowych wyposażonych w niezbędny sprzęt pomiarowy (urządzenia z interfejsami USB i GPIB) oraz oprogramowanie LabVIEW i Python. Zajęcia obejmują krótkie wprowadzenia teoretyczne oraz samodzielną realizację zadań praktycznych z zakresu akwizycji, analizy i wizualizacji danych pomiarowych.

    Rodzaj:
    Zajęcia praktyczne, warsztaty, laboratoria, symulacje
    Miejsce:
    Rzeszów, stacjonarne
    Organizator:
    Uniwersytet Rzeszowski, Al. Tadeusza Rejtana 16C, 35-959 Rzeszów

Warunki uczestnictwa:

Warunkiem uczestnictwa w aktywności edukacyjnej jest posiadanie podstawowej wiedzy z zakresu programowania (preferowany język Python) oraz podstaw elektroniki i elektrotechniki. W przypadku uczestników niebędących studentami Uniwersytetu Rzeszowskiego wymagane jest ukończenie 18 roku życia oraz wniesienie ustalonej opłaty.
Koszty uzyskania mikropoświadczenia dla osób nie będących studentami UR

600 zł (brutto) od osoby
Czas trwania aktywności edukacyjnej 15 godzin (po 45 minut)

Całkowita liczba godzin niezbędnych do uzyskania umiejętności potwierdzonych mikropoświadczeniem oraz pkt. ECTS

 30 godz./ 1 pkt. ECTS
Forma zdobycia poświadczenia Zajęcia stacjonarne
Warunki, jakie należy spełnić, aby uczestniczyć w aktywności edukacyjnej Znajomość podstaw programowania (preferowany język Python). Podstawowa wiedza z zakresu elektroniki i elektrotechniki
Dostępność dla osób ze szczególnymi potrzebami

Miejsce odbywania szkolenia jest przystosowane do potrzeb osób z niepełnosprawnościami ruchowymi, w tym osób poruszających się na wózkach inwalidzkich.
Nauczyciel prowadzący aktywność edukacyjną potwierdzoną mikropoświadczeniem

mgr Paweł Śliż

psliz@ur.edu.pl