THORLABS DSC1 कॉम्पैक्ट डिजिटल सर्वो नियंत्रक

विशेष विवरण:

• उत्पाद का नाम: DSC1 कॉम्पैक्ट डिजिटल सर्वो नियंत्रक
• अनुशंसित उपयोग: थोरलैब्स के फोटोडिटेक्टर और एक्चुएटर्स के साथ
• संगत एक्ट्यूएटर्स: पीजो ampलाईफायर्स, लेजर डायोड ड्राइवर, टीईसी नियंत्रक, इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर
• अनुपालन: CE/UKCA चिह्न

उत्पाद उपयोग निर्देश

परिचय

उपयोग का उद्देश्य: DSC1 एक कॉम्पैक्ट डिजिटल सर्वो नियंत्रक है जिसे अनुसंधान और उद्योग में सामान्य प्रयोगशाला उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है। DSC1 वॉल्यूम मापता हैtagई, उपयोगकर्ता द्वारा चयनित नियंत्रण एल्गोरिदम के अनुसार एक फीडबैक सिग्नल की गणना करता है, और एक वॉल्यूम आउटपुट करता हैtagई. उत्पाद का उपयोग केवल इस मैनुअल में वर्णित निर्देशों के अनुसार किया जा सकता है। किसी अन्य उपयोग से वारंटी अमान्य हो जाएगी। थोरलैब्स की सहमति के बिना, DSC1 में पुनः प्रोग्राम करने, बाइनरी कोड को अलग करने या फ़ैक्टरी मशीन निर्देशों को अन्यथा बदलने का कोई भी प्रयास वारंटी अमान्य कर देगा। थोरलैब्स थोरलैब्स के फोटोडिटेक्टर और एक्ट्यूएटर्स के साथ DSC1 का उपयोग करने की अनुशंसा करता है।ampथोरलैब्स के कुछ एक्ट्यूएटर्स जो डीएससी1 के साथ उपयोग के लिए उपयुक्त हैं, वे हैं थोरलैब्स के पीजो ampलाईफायर, लेजर डायोड ड्राइवर, थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर (टीईसी) नियंत्रक, और इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर।

सुरक्षा चेतावनियों की व्याख्या

टिप्पणी महत्वपूर्ण मानी जाने वाली जानकारी को इंगित करता है, लेकिन खतरे से संबंधित नहीं, जैसे कि उत्पाद को संभावित नुकसान।
उत्पाद पर CE/UKCA अंकन निर्माता की घोषणा है कि उत्पाद प्रासंगिक यूरोपीय स्वास्थ्य, सुरक्षा और पर्यावरण संरक्षण कानून की आवश्यक आवश्यकताओं का अनुपालन करता है।
उत्पाद, सहायक उपकरण या पैकेजिंग पर व्हीली बिन प्रतीक यह दर्शाता है कि इस उपकरण को असंयोजित नगरपालिका अपशिष्ट के रूप में नहीं माना जाना चाहिए, बल्कि इसे अलग से एकत्र किया जाना चाहिए।

विवरण
थोरलैब्स का DSC1 डिजिटल सर्वो कंट्रोलर इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल सिस्टम के फीडबैक नियंत्रण के लिए एक उपकरण है। यह उपकरण इनपुट वॉल्यूम को मापता हैtagई, एक उपयुक्त फीडबैक वॉल्यूम निर्धारित करता हैtagकई नियंत्रण एल्गोरिदम में से एक के माध्यम से ई, और इस फीडबैक को आउटपुट वॉल्यूम पर लागू करता हैtagई चैनल। उपयोगकर्ता एकीकृत टचस्क्रीन डिस्प्ले, रिमोट डेस्कटॉप पीसी ग्राफिकल यूजर इंटरफेस (जीयूआई), या रिमोट पीसी सॉफ्टवेयर डेवलपमेंट किट (एसडीके) के माध्यम से डिवाइस के संचालन को कॉन्फ़िगर करना चुन सकते हैं। सर्वो नियंत्रकampलेस वॉलtag16 मेगाहर्ट्ज पर एक समाक्षीय एसएमबी इनपुट पोर्ट के माध्यम से 1-बिट रिज़ॉल्यूशन के साथ डेटा।

अधिक सटीक वॉल्यूम प्रदान करने के लिएtagई माप, डिवाइस के भीतर अंकगणितीय सर्किटरी हर दो सेकंड में औसत होती हैampएक प्रभावी एस के लिए लेसamp500 kHz की दर से डिजिटलीकृत डेटा को डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग (DSP) तकनीकों का उपयोग करके उच्च गति पर एक माइक्रोप्रोसेसर द्वारा संसाधित किया जाता है। उपयोगकर्ता SERVO और PEAK नियंत्रण एल्गोरिदम के बीच चयन कर सकता है। वैकल्पिक रूप से, उपयोगकर्ता DC वॉल्यूम के लिए सिस्टम की प्रतिक्रिया का परीक्षण कर सकता हैtagई आर के साथ सर्वो सेटपॉइंट निर्धारित करने के लिएAMP ऑपरेटिंग मोड, जो इनपुट के साथ सिंक्रोनस सॉटूथ वेव आउटपुट करता है। इनपुट चैनल में 120 kHz की एक सामान्य बैंडविड्थ है। आउटपुट चैनल में 100 kHz की एक सामान्य बैंडविड्थ है। इनपुट-टू-आउटपुट वॉल्यूम का -180 डिग्री फेज़ लैगtagइस सर्वो नियंत्रक का स्थानांतरण फ़ंक्शन आमतौर पर 60 kHz है।

तकनीकी डाटा

विशेष विवरण

परिचालन विनिर्देश
सिस्टम बैंडविड्थ	डीसी से 100 किलोहर्ट्ज़
इनपुट से आउटपुट -180 डिग्री आवृत्ति	>58 kHz (60 kHz सामान्य)
नाममात्र इनपुट एसampलिंग संकल्प	16 बिट
नाममात्र आउटपुट रिज़ॉल्यूशन	12 बिट
अधिकतम इनपुट वॉल्यूमtage	±4 वी
अधिकतम आउटपुट वॉल्यूमtageb	±4 वी
अधिकतम इनपुट करंट	100 एमए
औसत शोर स्तर	-120 डीबी वी2/हर्ट्ज
पीक शोर फ़्लोर	-105 डीबी वी2/हर्ट्ज
इनपुट आरएमएस शोरc	0.3 एमवी
इनपुट एसampलिंग आवृत्ति	1 मेगाहर्ट्ज
पीआईडी ​​अद्यतन आवृत्तिd	500 किलोहर्ट्ज
पीक लॉक मॉड्यूलेशन आवृत्ति रेंज	100 हर्ट्ज – 100 kHz 100 हर्ट्ज चरणों में
इनपुट समाप्ति	1 एमΩ
आउटपुट प्रतिबाधाb	220 Ω

• a. यह वह आवृत्ति है जिस पर आउटपुट इनपुट के सापेक्ष -180 डिग्री चरण बदलाव तक पहुँच जाता है।
• बी. आउटपुट को हाई-जेड (>100 kΩ) डिवाइस से कनेक्शन के लिए डिज़ाइन किया गया है। कम इनपुट टर्मिनेशन, Rdev, वाले डिवाइस को कनेक्ट करने से आउटपुट वॉल्यूम कम हो जाएगाtagई रेंज Rdev/(Rdev + 220 Ω) द्वारा (उदाहरण के लिए, 1 kΩ समाप्ति वाला उपकरण नाममात्र आउटपुट वॉल्यूम का 82% देगाtagई रेंज).
• सी. एकीकरण बैंडविड्थ 100 हर्ट्ज – 250 किलोहर्ट्ज है।
• d. एक लो-पास फ़िल्टर आउटपुट नियंत्रण वॉल्यूम में डिजिटलीकरण कलाकृतियों को कम करता हैtagजिसके परिणामस्वरूप 100 kHz का आउटपुट बैंडविड्थ प्राप्त होता है।

आवश्यक बिजली का सामान
आपूर्ति वॉल्यूमtage	4.75 – 5.25 वी डीसी
आपूर्ति वर्तमान	750 mA (अधिकतम)
तापमान की रेंजa	0 °C से 70 °C

• तापमान सीमा जिसके ऊपर उपकरण को बिना किसी अतिरिक्त तापमान के संचालित किया जा सकता है। इष्टतम संचालन तब होता है जब कमरे का तापमान करीब हो।

सिस्टम आवश्यकताएं
ऑपरेटिंग सिस्टम	Windows 10® (अनुशंसित) या 11, 64 बिट आवश्यक
मेमोरी (रैम)	न्यूनतम 4 जीबी, अनुशंसित 8 जीबी
Sटोराज	300 एमबी (न्यूनतम) उपलब्ध डिस्क स्थान
इंटरफ़ेस	यूएसबी 2.0
न्यूनतम स्क्रीन रिज़ॉल्यूशन	1200 x 800 पिक्सेल

यांत्रिक चित्र 

अनुरूपता की सरलीकृत घोषणा
यूरोपीय संघ की अनुरूपता घोषणा का पूरा पाठ निम्नलिखित इंटरनेट पते पर उपलब्ध है: https://Thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=16794

एफसीसी पदनाम 

टिप्पणी: इस उपकरण का परीक्षण किया गया है और पाया गया है कि यह FCC नियमों के भाग 15 के अनुसार क्लास A डिजिटल डिवाइस के लिए निर्धारित सीमाओं का अनुपालन करता है। ये सीमाएँ उपकरण के व्यावसायिक वातावरण में संचालित होने पर हानिकारक हस्तक्षेप के विरुद्ध उचित सुरक्षा प्रदान करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं। यह उपकरण रेडियो आवृत्ति ऊर्जा उत्पन्न करता है, उसका उपयोग करता है और उसे विकीर्ण कर सकता है और यदि इसे निर्देश पुस्तिका के अनुसार स्थापित और उपयोग नहीं किया जाता है, तो यह रेडियो संचार में हानिकारक हस्तक्षेप पैदा कर सकता है। आवासीय क्षेत्र में इस उपकरण के संचालन से हानिकारक हस्तक्षेप होने की संभावना है, जिस स्थिति में उपयोगकर्ता को अपने खर्च पर हस्तक्षेप को ठीक करना होगा।

सुरक्षा चेतावनियाँ: CE/UKCA चिह्न यूरोपीय स्वास्थ्य, सुरक्षा और पर्यावरण संरक्षण कानून के अनुपालन का संकेत देते हैं।

संचालन

मूल बातें: डीएससी1 के मूल कार्यों से स्वयं को परिचित कराएं।

ग्राउंड लूप्स और डीएससी1: हस्तक्षेप से बचने के लिए उचित ग्राउंडिंग सुनिश्चित करें।

DSC1 को शक्ति प्रदान करना: दिए गए दिशानिर्देशों का पालन करते हुए बिजली स्रोत को कनेक्ट करें।

टच स्क्रीन 

टचस्क्रीन इंटरफ़ेस लॉन्च करना 
बिजली से जुड़ने और एक सेकंड से भी कम समय के वार्मअप के बाद, DSC1 एकीकृत टचस्क्रीन डिस्प्ले को प्रकाशित करेगा और स्क्रीन इनपुट पर प्रतिक्रिया देगी।

सर्वो मोड में टचस्क्रीन संचालन
सर्वो मोड एक पीआईडी ​​नियंत्रक को क्रियान्वित करता है।

चित्र 2 PI नियंत्रण मोड में सक्षम PID नियंत्रक के साथ सर्वो ऑपरेटिंग मोड में टचस्क्रीन डिस्प्ले। 

• पीवी (प्रक्रिया चर) संख्यात्मक मान एसी आरएमएस वॉल्यूम दिखाता हैtagवोल्ट में इनपुट सिग्नल का e.
• ओवी (आउटपुट वॉल्यूमtagई) संख्यात्मक मान औसत आउटपुट वॉल्यूम दिखाता हैtagई डीएससी1 से.
• एस (सेटपॉइंट) नियंत्रण सर्वो लूप का सेटपॉइंट वोल्ट में सेट करता है। 4 V अधिकतम है और -4 V न्यूनतम स्वीकार्य है।
• O (ऑफसेट) नियंत्रण सर्वो लूप के DC ऑफसेट को वोल्ट में सेट करता है। 4 V अधिकतम है और -4 V न्यूनतम स्वीकार्य है।
• पी (आनुपातिक) नियंत्रण आनुपातिक लाभ गुणांक निर्धारित करता है। यह 10-5 और 10,000 के बीच एक सकारात्मक या नकारात्मक मान हो सकता है, जिसे इंजीनियरिंग संकेतन में दर्शाया जाता है।
• I (इंटीग्रल) नियंत्रण इंटीग्रल लाभ गुणांक निर्धारित करता है। यह 10-5 और 10,000 के बीच एक सकारात्मक या नकारात्मक मान हो सकता है, जिसे इंजीनियरिंग संकेतन में दर्शाया जाता है।
• डी (व्युत्पन्न) नियंत्रण व्युत्पन्न लाभ गुणांक निर्धारित करता है। यह 10-5 और 10,000 के बीच एक सकारात्मक या नकारात्मक मान हो सकता है, जिसे इंजीनियरिंग संकेतन में दर्शाया जाता है।
• STOP-RUN टॉगल सर्वो लूप को निष्क्रिय और सक्षम करता है।
• P, I, और D बटन प्रत्येक लाभ को सक्षम (प्रकाशित) और अक्षम (गहरा नीला) करते हैंtagई पीआईडी ​​सर्वो लूप में.
• सर्वो ड्रॉपडाउन मेनू उपयोगकर्ता को ऑपरेटिंग मोड का चयन करने की अनुमति देता है।
• टील ट्रेस वर्तमान सेटपॉइंट दिखाता है। प्रत्येक बिंदु X-अक्ष पर 2 µs की दूरी पर है।
• गोल्डन ट्रेस वर्तमान मापी गई PV को दर्शाता है। प्रत्येक बिंदु X-अक्ष पर 2 µs की दूरी पर है।

आर में टचस्क्रीन ऑपरेशनAMP तरीका 
आरAMP मोड उपयोगकर्ता कॉन्फ़िगर करने योग्य के साथ एक सॉटूथ तरंग आउटपुट करता है ampरोशनी और ऑफसेट।

• पीवी (प्रक्रिया चर) संख्यात्मक मान एसी आरएमएस वॉल्यूम दिखाता हैtagवोल्ट में इनपुट सिग्नल का e.
• ओवी (आउटपुट वॉल्यूमtagई) संख्यात्मक मान औसत आउटपुट वॉल्यूम दिखाता हैtagडिवाइस द्वारा लागू किया गया।
• O (ऑफ़सेट) नियंत्रण r का DC ऑफ़सेट सेट करता हैamp वोल्ट में आउटपुट। 4 V अधिकतम है और -4 V न्यूनतम स्वीकार्य है।
• द ए (ampलाइट्यूड) नियंत्रण सेट करता है ampआर की रोशनीamp वोल्ट में आउटपुट। 4 V अधिकतम है और -4 V न्यूनतम स्वीकार्य है।
• STOP-RUN टॉगल क्रमशः सर्वो लूप को निष्क्रिय और सक्षम करता है।
• आरAMP ड्रॉपडाउन मेनू उपयोगकर्ता को ऑपरेटिंग मोड का चयन करने की अनुमति देता है।
• गोल्डन ट्रेस आउटपुट स्कैन वॉल्यूम के साथ सिंक्रनाइज़ किए गए प्लांट रिस्पॉन्स को दर्शाता हैtagई. प्रत्येक बिंदु X-अक्ष पर 195 µs की दूरी पर है।

पीक मोड में टचस्क्रीन ऑपरेशन
पीक मोड उपयोगकर्ता कॉन्फ़िगर करने योग्य मॉड्यूलेशन आवृत्ति के साथ एक चरम खोज नियंत्रक को कार्यान्वित करता है, ampलाइट्यूड, और इंटीग्रेशन स्थिरांक। ध्यान दें कि जब डिवाइस पीक मोड में होता है तो मॉड्यूलेशन और डिमॉड्यूलेशन हमेशा सक्रिय रहता है; रन-स्टॉप टॉगल डिथर कंट्रोल लूप में इंटीग्रल गेन को सक्रिय और निष्क्रिय करता है।

• पीवी (प्रक्रिया चर) संख्यात्मक मान एसी आरएमएस वॉल्यूम दिखाता हैtagवोल्ट में इनपुट सिग्नल का e.
• ओवी (आउटपुट वॉल्यूमtagई) संख्यात्मक मान औसत आउटपुट वॉल्यूम दिखाता हैtagडिवाइस द्वारा लागू किया गया।
• एम (मॉड्यूलेशन फ्रीक्वेंसी गुणक) संख्यात्मक मान, मॉड्यूलेशन फ्रीक्वेंसी के 100 हर्ट्ज के गुणक को दर्शाता है। उदाहरण के लिएampले, यदि M = 1 जैसा कि दिखाया गया है, तो मॉड्यूलेशन आवृत्ति 100 हर्ट्ज है। अधिकतम मॉड्यूलेशन आवृत्ति 100 kHz है, जिसका M मान 1000 है। सामान्य तौर पर, उच्च मॉड्यूलेशन आवृत्तियों की सलाह दी जाती है, बशर्ते कि नियंत्रण एक्ट्यूएटर उस आवृत्ति पर प्रतिक्रियाशील हो।
• द ए (ampलाइट्यूड) नियंत्रण सेट करता है ampवोल्ट में मॉड्यूलेशन की सीमा, इंजीनियरिंग संकेतन में अंकित। 4 V अधिकतम है और -4 V न्यूनतम स्वीकार्य है।
• K (पीक लॉक इंटीग्रल गुणांक) नियंत्रण नियंत्रक के एकीकरण स्थिरांक को V / s की इकाइयों के साथ सेट करता है, जिसे इंजीनियरिंग संकेतन में नोट किया जाता है। यदि उपयोगकर्ता इस मान को कॉन्फ़िगर करने के तरीके के बारे में अनिश्चित है, तो आमतौर पर 1 के आसपास के मान से शुरू करना उचित है।
• STOP-RUN टॉगल क्रमशः सर्वो लूप को निष्क्रिय और सक्षम करता है।
• पीक ड्रॉपडाउन मेनू उपयोगकर्ता को ऑपरेटिंग मोड का चयन करने की अनुमति देता है।
• गोल्डन ट्रेस आउटपुट स्कैन वॉल्यूम के साथ सिंक्रनाइज़ किए गए प्लांट रिस्पॉन्स को दर्शाता हैtagई. प्रत्येक बिंदु X-अक्ष पर 195 µs की दूरी पर है।

सॉफ़्टवेयर
डिजिटल सर्वो नियंत्रक सॉफ्टवेयर को कंप्यूटर इंटरफ़ेस के माध्यम से बुनियादी कार्यक्षमता पर नियंत्रण की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया है और नियंत्रक का उपयोग करने के लिए विश्लेषण उपकरणों का एक विस्तारित सेट प्रदान करता है। उदाहरण के लिएampफ़ाइल में, GUI में एक प्लॉट शामिल है जो इनपुट वॉल्यूम प्रदर्शित कर सकता हैtagआवृत्ति डोमेन में ई. इसके अतिरिक्त, डेटा को .csv के रूप में निर्यात किया जा सकता है fileयह सॉफ्टवेयर सर्वो, पीक या आर में डिवाइस के उपयोग की अनुमति देता हैamp सभी मापदंडों और सेटिंग्स पर नियंत्रण के साथ मोड। सिस्टम प्रतिक्रिया हो सकती है viewइनपुट वॉल्यूम के रूप में एडtagई, त्रुटि संकेत, या दोनों, या तो समय डोमेन या आवृत्ति डोमेन प्रतिनिधित्व में। अधिक जानकारी के लिए कृपया मैनुअल देखें।

सॉफ्टवेयर लॉन्च करना
सॉफ़्टवेयर लॉन्च करने के बाद, उपलब्ध DSC डिवाइस की सूची के लिए “कनेक्ट” पर क्लिक करें। एक समय में कई DSC डिवाइस को नियंत्रित किया जा सकता है।

आंकड़ा 5
DSCX क्लाइंट सॉफ्टवेयर के लिए लॉन्च स्क्रीन.

चित्र 6 डिवाइस चयन विंडो। चयनित डिवाइस से कनेक्ट करने के लिए OK पर क्लिक करें।

सर्वो सॉफ्टवेयर टैब
सर्वो टैब उपयोगकर्ता को डिवाइस पर एम्बेडेड टचस्क्रीन यूजर इंटरफेस द्वारा प्रदान किए गए अतिरिक्त नियंत्रणों और डिस्प्ले के साथ सर्वो मोड में डिवाइस को संचालित करने की अनुमति देता है। इस टैब पर, प्रक्रिया चर के समय या आवृत्ति डोमेन प्रतिनिधित्व उपलब्ध हैं। सिस्टम प्रतिक्रिया हो सकती है viewप्रक्रिया चर, त्रुटि संकेत, या दोनों के रूप में। त्रुटि संकेत प्रक्रिया चर और सेटपॉइंट के बीच का अंतर है। नियंत्रण विश्लेषण तकनीकों का उपयोग करके, डिवाइस की आवेग प्रतिक्रिया, आवृत्ति प्रतिक्रिया और चरण प्रतिक्रिया का अनुमान लगाया जा सकता है, बशर्ते कि सिस्टम के व्यवहार और लाभ गुणांक के बारे में कुछ धारणाएँ बनाई गई हों। यह डेटा सर्वो नियंत्रण टैब पर प्रदर्शित किया जाता है ताकि उपयोगकर्ता नियंत्रण प्रयोग शुरू करने से पहले अपने सिस्टम को पहले से कॉन्फ़िगर कर सकें।

चित्र 7 R में सॉफ़्टवेयर इंटरफ़ेसamp आवृत्ति-डोमेन डिस्प्ले के साथ मोड। 

• X ग्रिडलाइन सक्षम करें: बॉक्स को चेक करने से X ग्रिडलाइन सक्षम हो जाती है।
• Y ग्रिडलाइन सक्षम करें: बॉक्स को चेक करने से Y ग्रिडलाइन सक्षम हो जाती है।
• रन/पॉज़ बटन: इस बटन को दबाने से डिस्प्ले पर ग्राफिकल जानकारी का अद्यतन शुरू/बंद हो जाता है।
• आवृत्ति / समय टॉगल: आवृत्ति-डोमेन और समय-डोमेन प्लॉटिंग के बीच स्विच करता है।
• PSD / ASD टॉगल: पावर स्पेक्ट्रल घनत्व और के बीच स्विच करता है ampप्रकाश वर्णक्रमीय घनत्व ऊर्ध्वाधर अक्ष.
• औसत स्कैन: इस स्विच को टॉगल करने से आवृत्ति डोमेन में औसत को सक्षम और अक्षम किया जा सकता है।
• औसत में स्कैन: यह संख्यात्मक नियंत्रण औसत किए जाने वाले स्कैन की संख्या निर्धारित करता है। न्यूनतम 1 स्कैन है और अधिकतम 100 स्कैन है। कीबोर्ड पर ऊपर और नीचे तीर औसत में स्कैन की संख्या बढ़ाते और घटाते हैं। इसी तरह, नियंत्रण के बगल में ऊपर और नीचे बटन औसत में स्कैन की संख्या बढ़ाते और घटाते हैं।
• लोड: संदर्भ स्पेक्ट्रम पैनल में इस बटन को दबाने से उपयोगकर्ता को क्लाइंट पीसी पर सहेजे गए संदर्भ स्पेक्ट्रम का चयन करने की अनुमति मिलती है।
• सेव: रेफरेंस स्पेक्ट्रम पैनल में इस बटन को दबाने से यूजर वर्तमान में प्रदर्शित फ्रीक्वेंसी डेटा को अपने पीसी में सेव कर सकता है। इस बटन पर क्लिक करने के बाद, सेव बटन पर क्लिक करने पर, सेव बटन पर क्लिक किया जाता है। file संवाद उपयोगकर्ता को भंडारण स्थान चुनने और दर्ज करने की अनुमति देगा file अपने डेटा के लिए नाम चुनें। डेटा कॉमा सेपरेटेड वैल्यू (CSV) के रूप में सहेजा जाता है।
• संदर्भ दिखाएँ: इस बॉक्स को चेक करने से अंतिम चयनित संदर्भ स्पेक्ट्रम प्रदर्शित होता है।
• ऑटोस्केल Y-अक्ष: बॉक्स को चेक करने से Y अक्ष प्रदर्शन सीमाओं की स्वचालित सेटिंग सक्षम हो जाती है।
• ऑटोस्केल एक्स-एक्सिस: बॉक्स को चेक करने से एक्स-एक्सिस प्रदर्शन सीमाओं की स्वचालित सेटिंग सक्षम हो जाती है।
• लॉग एक्स-एक्सिस: बॉक्स को चेक करने से लॉगरिदमिक और रैखिक एक्स अक्ष डिस्प्ले के बीच टॉगल होता है।
• PID चलाएँ: इस टॉगल को सक्षम करने से डिवाइस पर सर्वो लूप सक्षम हो जाता है।
• O संख्यात्मक: यह मान ऑफ़सेट वॉल्यूम सेट करता हैtagई वोल्ट में.
• एसपी संख्यात्मक: यह मान सेटपॉइंट वॉल्यूम सेट करता हैtagई वोल्ट में.
• केपी संख्यात्मक: यह मान आनुपातिक लाभ निर्धारित करता है।
• Ki संख्यात्मक: यह मान 1/s में अभिन्न लाभ निर्धारित करता है।
• Kd संख्यात्मक: यह मान s में व्युत्पन्न लाभ निर्धारित करता है।
• पी, आई, डी बटन: ये बटन प्रकाशित होने पर क्रमशः आनुपातिक, अभिन्न और व्युत्पन्न लाभ को सक्षम करते हैं।
• रन/स्टॉप टॉगल: इस स्विच को टॉगल करने से नियंत्रण सक्षम और अक्षम हो जाता है।

उपयोगकर्ता प्रदर्शित जानकारी की सीमा को बदलने के लिए माउस का उपयोग भी कर सकता है: 

• माउस व्हील प्लॉट को माउस पॉइंटर की वर्तमान स्थिति की ओर ज़ूम इन और ज़ूम आउट करता है।
• SHIFT + क्लिक माउस पॉइंटर को प्लस चिह्न में बदल देता है। इसके बाद बायाँ माउस बटन माउस पॉइंटर की स्थिति को 3 गुना तक ज़ूम इन कर देगा। उपयोगकर्ता चार्ट के किसी क्षेत्र को ज़ूम करने के लिए खींचकर चुन भी सकता है।
• ALT + क्लिक माउस पॉइंटर को माइनस साइन में बदल देता है। इसके बाद बायाँ माउस बटन माउस पॉइंटर की स्थिति से 3 गुना ज़ूम आउट हो जाएगा।
• माउस पैड या टच स्क्रीन पर स्प्रेड और पिंच जेस्चर क्रमशः चार्ट को ज़ूम इन और ज़ूम आउट करेंगे।
• स्क्रॉल करने के बाद, बाएं माउस बटन पर क्लिक करने से उपयोगकर्ता माउस को खींचकर पैन कर सकेगा।
• चार्ट पर राइट क्लिक करने से चार्ट की डिफ़ॉल्ट स्थिति बहाल हो जाएगी।

Ramp सॉफ्टवेयर टैब
आरamp टैब आर के लिए तुलनीय कार्यक्षमता प्रदान करता हैamp एम्बेडेड टचस्क्रीन डिस्प्ले पर टैब। इस टैब पर स्विच करने से कनेक्टेड डिवाइस आर में आ जाती हैamp तरीका।

आंकड़ा 8
आर में सॉफ्टवेयर इंटरफ़ेसamp तरीका।

सर्वो मोड में उपलब्ध नियंत्रणों के अतिरिक्त, आरamp मोड जोड़ता है: 

• Amplitude संख्यात्मक: यह मान स्कैन सेट करता है ampवोल्ट में प्रकाश.
• ऑफसेट संख्यात्मक: यह मान वोल्ट में स्कैन ऑफसेट सेट करता है।
• रन / स्टॉप आरamp टॉगल: इस स्विच को टॉगल करने से r सक्षम और अक्षम हो जाता हैamp.

पीक सॉफ्टवेयर टैब 
पीक कंट्रोल टैब एम्बेडेड यूजर इंटरफेस पर पीक मोड के समान कार्यक्षमता प्रदान करता है, साथ ही सिस्टम से रिटर्न सिग्नल की प्रकृति में अतिरिक्त दृश्यता भी प्रदान करता है। इस टैब पर स्विच करने से कनेक्टेड डिवाइस ऑपरेशन के पीक मोड पर स्विच हो जाता है।

चित्र 9 समय-डोमेन डिस्प्ले के साथ पीक मोड में सॉफ्टवेयर इंटरफ़ेस।

सर्वो मोड में उपलब्ध नियंत्रणों के अतिरिक्त, पीक मोड में निम्नलिखित शामिल हैं: 

• Amplitude संख्यात्मक: यह मान मॉड्यूलेशन सेट करता है ampवोल्ट में प्रकाश.
• K संख्यात्मक: यह शिखर लॉक इंटीग्रल गुणांक है; यह मान V/s में इंटीग्रल लाभ स्थिरांक निर्धारित करता है।
• ऑफसेट संख्यात्मक: यह मान वोल्ट में ऑफसेट निर्धारित करता है।
• आवृत्ति संख्यात्मक: यह 100 हर्ट्ज की वृद्धि में मॉड्यूलेशन आवृत्ति गुणक सेट करता है। न्यूनतम स्वीकार्य मान 100 हर्ट्ज है और अधिकतम 100 kHz है।
• रन / स्टॉप पीक टॉगल: इस स्विच को टॉगल करने से इंटीग्रल गेन सक्षम और अक्षम हो जाता है। ध्यान दें, जब भी डिवाइस पीक मोड में होता है, तो आउटपुट मॉड्यूलेशन और त्रुटि सिग्नल डिमॉड्यूलेशन सक्रिय होता है।

सहेजा गया डेटा 
डेटा को कॉमा सेपरेटेड वैल्यू (CSV) फ़ॉर्मेट में सेव किया जाता है। एक संक्षिप्त हेडर सेव किए जा रहे डेटा से प्रासंगिक डेटा को बनाए रखता है। यदि इस CSV का फ़ॉर्मेट बदल दिया जाता है, तो सॉफ़्टवेयर संदर्भ स्पेक्ट्रम को पुनर्प्राप्त करने में असमर्थ हो सकता है। इसलिए, उपयोगकर्ता को अपने डेटा को एक अलग स्प्रेडशीट में सहेजने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है file यदि वे कोई स्वतंत्र विश्लेषण करने का इरादा रखते हैं।

चित्र 10 DSC1 से निर्यातित .csv प्रारूप में डेटा। 

संचालन का सिद्धांत

पीआईडी ​​सर्वो नियंत्रण
PID सर्किट को अक्सर कंट्रोल लूप फीडबैक कंट्रोलर के रूप में उपयोग किया जाता है और यह सर्वो सर्किट में बहुत आम है। सर्वो सर्किट का उद्देश्य सिस्टम को लंबे समय तक पूर्व निर्धारित मूल्य (सेट पॉइंट) पर रखना है। PID सर्किट सक्रिय रूप से एक त्रुटि संकेत उत्पन्न करके सिस्टम को सेट पॉइंट पर रखता है जो सेट पॉइंट और वर्तमान मूल्य के बीच का अंतर होता है और आउटपुट वॉल्यूम को मॉड्यूलेट करता हैtagसेट पॉइंट को बनाए रखने के लिए। संक्षिप्त नाम PID बनाने वाले अक्षर आनुपातिक (P), इंटीग्रल (I), और व्युत्पन्न (D) के अनुरूप हैं, जो PID सर्किट की तीन नियंत्रण सेटिंग्स का प्रतिनिधित्व करते हैं।

आनुपातिक शब्द वर्तमान त्रुटि पर निर्भर है, अभिन्न शब्द पिछली त्रुटि के संचय पर निर्भर है, और व्युत्पन्न शब्द भविष्य की त्रुटि की भविष्यवाणी है। इनमें से प्रत्येक शब्द को भारित राशि में डाला जाता है जो आउटपुट वॉल्यूम को समायोजित करता हैtagसर्किट का e, u(t)। इस आउटपुट को कंट्रोल डिवाइस में फीड किया जाता है, इसका मापन PID लूप में वापस फीड किया जाता है, और प्रक्रिया को सर्किट के आउटपुट को सक्रिय रूप से स्थिर करने की अनुमति दी जाती है ताकि सेट पॉइंट वैल्यू तक पहुँच सके और उसे बनाए रख सके। नीचे दिया गया ब्लॉक डायग्राम PID सर्किट की क्रिया को दर्शाता है। सिस्टम को स्थिर करने के लिए क्या आवश्यक है (यानी, P, I, PI, PD, या PID) के आधार पर किसी भी सर्वो सर्किट में एक या अधिक नियंत्रणों का उपयोग किया जा सकता है।

कृपया ध्यान दें कि PID सर्किट इष्टतम नियंत्रण की गारंटी नहीं देगा। PID नियंत्रणों की अनुचित सेटिंग सर्किट को महत्वपूर्ण रूप से दोलन करने और नियंत्रण में अस्थिरता का कारण बन सकती है। उचित प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए PID मापदंडों को ठीक से समायोजित करना उपयोगकर्ता पर निर्भर है।

पीआईडी ​​सिद्धांत 

सतत सर्वो नियंत्रक के लिए पीआईडी ​​सिद्धांत: इष्टतम सर्वो नियंत्रण के लिए पीआईडी ​​सिद्धांत को समझें।
पीआईडी ​​नियंत्रण सर्किट का आउटपुट, u(t), इस प्रकार दिया गया है

कहाँ:

• आनुपातिक लाभ है, आयामहीन
• ?? 1/सेकंड में अभिन्न लाभ है
• ?? सेकंड में व्युत्पन्न लाभ है
• ?(?) वोल्ट में त्रुटि संकेत है
• ?(?) वोल्ट में नियंत्रण आउटपुट है

यहाँ से हम गणितीय रूप से नियंत्रण इकाइयों को परिभाषित कर सकते हैं और प्रत्येक पर थोड़ा और विस्तार से चर्चा कर सकते हैं। आनुपातिक नियंत्रण त्रुटि संकेत के समानुपातिक होता है; इस प्रकार, यह सर्किट द्वारा उत्पन्न त्रुटि संकेत की सीधी प्रतिक्रिया है:
? = ???(?)
बड़े आनुपातिक लाभ के परिणामस्वरूप त्रुटि की प्रतिक्रिया में बड़े परिवर्तन होते हैं, और इस प्रकार यह उस गति को प्रभावित करता है जिस पर नियंत्रक सिस्टम में परिवर्तनों का जवाब दे सकता है। जबकि एक उच्च आनुपातिक लाभ एक सर्किट को तेजी से प्रतिक्रिया करने का कारण बन सकता है, बहुत अधिक मूल्य एसपी मूल्य के बारे में दोलन पैदा कर सकता है। बहुत कम मूल्य और सर्किट सिस्टम में परिवर्तनों का कुशलतापूर्वक जवाब नहीं दे सकता है। इंटीग्रल कंट्रोल आनुपातिक लाभ से एक कदम आगे जाता है, क्योंकि यह न केवल त्रुटि संकेत की परिमाण के लिए आनुपातिक है, बल्कि किसी भी संचित त्रुटि की अवधि के लिए भी आनुपातिक है।

इंटीग्रल कंट्रोल पूरी तरह से आनुपातिक नियंत्रण से जुड़ी स्थिर-अवस्था त्रुटि को खत्म करने के साथ-साथ सर्किट के प्रतिक्रिया समय को बढ़ाने में अत्यधिक प्रभावी है। संक्षेप में, इंटीग्रल कंट्रोल किसी भी पहले से सुधारे नहीं गए त्रुटि को जोड़ता है, और फिर इंटीग्रल प्रतिक्रिया उत्पन्न करने के लिए उस त्रुटि को Ki से गुणा करता है। इस प्रकार, एक छोटी सी निरंतर त्रुटि के लिए भी, एक बड़ी एकत्रित इंटीग्रल प्रतिक्रिया को महसूस किया जा सकता है। हालांकि, इंटीग्रल कंट्रोल की तेज़ प्रतिक्रिया के कारण, उच्च लाभ मान SP मान के महत्वपूर्ण ओवरशूट का कारण बन सकते हैं और दोलन और अस्थिरता को जन्म दे सकते हैं। बहुत कम और सर्किट सिस्टम में परिवर्तनों पर प्रतिक्रिया करने में काफी धीमा होगा। व्युत्पन्न नियंत्रण आनुपातिक और इंटीग्रल नियंत्रण से ओवरशूट और रिंगिंग क्षमता को कम करने का प्रयास करता है। यह निर्धारित करता है कि समय के साथ सर्किट कितनी तेज़ी से बदल रहा है (त्रुटि संकेत के व्युत्पन्न को देखकर) और व्युत्पन्न प्रतिक्रिया उत्पन्न करने के लिए इसे Kd से गुणा करता है।

आनुपातिक और अभिन्न नियंत्रण के विपरीत, व्युत्पन्न नियंत्रण सर्किट की प्रतिक्रिया को धीमा कर देगा। ऐसा करने में, यह ओवरशूट के साथ-साथ डी के लिए आंशिक रूप से क्षतिपूर्ति करने में सक्षम हैamp इंटीग्रल और आनुपातिक नियंत्रण के कारण होने वाले किसी भी दोलन को बाहर निकालें। उच्च लाभ मान सर्किट को बहुत धीमी गति से प्रतिक्रिया करने के लिए प्रेरित करते हैं और शोर और उच्च आवृत्ति दोलन के प्रति संवेदनशील बना सकते हैं (क्योंकि सर्किट जल्दी प्रतिक्रिया करने के लिए बहुत धीमा हो जाता है)। बहुत कम होने पर सर्किट सेट पॉइंट मान को ओवरशूट करने के लिए प्रवण होता है। हालाँकि, कुछ मामलों में किसी भी महत्वपूर्ण राशि द्वारा सेट पॉइंट मान को ओवरशूट करने से बचना चाहिए और इस प्रकार एक उच्च व्युत्पन्न लाभ (कम आनुपातिक लाभ के साथ) का उपयोग किया जा सकता है। नीचे दिया गया चार्ट स्वतंत्र रूप से किसी भी एक पैरामीटर के लाभ को बढ़ाने के प्रभावों की व्याख्या करता है।

पैरामीटर बढ़ा हुआ	उठने का समय	ओवरशूट	निपटान समय	स्थिर-अवस्था त्रुटि	स्थिरता
Kp	घटाना	बढ़ोतरी	छोटा सा बदलाव	घटाना	नीचा
Ki	घटाना	बढ़ोतरी	बढ़ोतरी	उल्लेखनीय रूप से कमी	नीचा
Kd	मामूली कमी	मामूली कमी	मामूली कमी	कोई प्रभाव नहीं	सुधार (छोटे Kd के लिए)

असतत-समय सर्वो नियंत्रक 

डेटा प्रारूप
DSC1 में PID नियंत्रक एक 16-बिट ADC प्राप्त करता हैample, जो एक ऑफसेट बाइनरी संख्या है, जो 0-65535 तक हो सकती है। 0 एक नकारात्मक 4V इनपुट के लिए रैखिक रूप से मैप करता है और 65535 एक +4V इनपुट सिग्नल का प्रतिनिधित्व करता है। एक टाइमस्टेप ? पर PID लूप में "त्रुटि" सिग्नल, ?[?], ?[?] = ? − ?[?] के रूप में निर्धारित किया जाता है, जहाँ ? सेटपॉइंट है और ?[?] वॉल्यूम हैtagतोंampएक असतत समय कदम पर ऑफसेट बाइनरी पैमाने में le, ?.

समय क्षेत्र में नियंत्रण कानून
तीन लाभ पदों की गणना की जाती है और उन्हें एक साथ जोड़ दिया जाता है।
?[?] = ??[?] + ??[?] + ??[?] ?? = ???[?] ?? ≈ ?? ∫ ?[?] ?? = ??(?[?] − ?[? − 1])
जहाँ ??[?], ??[?], तथा ??[?] एक टाइमस्टेप ? पर नियंत्रण आउटपुट ?[?] को शामिल करने वाले आनुपातिक, अभिन्न और व्युत्पन्न लाभ हैं। ??, ??, और ?? आनुपातिक, अभिन्न और व्युत्पन्न लाभ गुणांक हैं।

समाकलन और व्युत्पन्न का सन्निकटन
डीएससी1 एक इंटीग्रेटर को एक संचायक के समान मानता है।
∫ ?[?] = ?[?] + ∫ ?[? − 1] एकीकरण के अंतराल, टाइमस्टेप चौड़ाई पर विचार, अभिन्न लाभ गुणांक ?? में लपेटा जाता है जैसे कि: ?? = ?′?ℎ
जहाँ ?′? नाममात्र दर्ज अभिन्न लाभ गुणांक है और ℎ ADC के बीच का समय हैampहम ?[?] और ?[? − 1] के बीच के अंतर के रूप में व्युत्पन्न के लिए एक समान अनुमान लगाते हैं, फिर से यह मानते हुए कि ?? में 1 / h स्केलिंग भी शामिल है।

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, अब विचार करें कि समाकलन और व्युत्पन्न सन्निकटन में टाइमस्टेप (एस) का कोई विचार शामिल नहीं थाampले अंतराल), इसके बाद ℎ। परंपरागत रूप से हम एक चर ?[?] के साथ एक प्रथम-क्रम, स्पष्ट, सन्निकटन कहते हैं = ?(?, ?) टेलर श्रृंखला विस्तार में पदों के आधार पर ?[?] ≈ ?[? − 1] + ℎ ?(?, ?)
इसे अक्सर बैकवर्ड यूलर इंटीग्रेशन स्कीम या एक स्पष्ट प्रथम-क्रम संख्यात्मक इंटीग्रेटर के रूप में संदर्भित किया जाता है। यदि हम व्युत्पन्न, ?(?, ?) के लिए हल करते हैं, तो हम पाते हैं:

ऊपर दिए गए अंश की समानता को नियंत्रण समीकरण में व्युत्पन्न के लिए हमारे आगे के सन्निकटन से ध्यान में रखें। इसका मतलब यह है कि व्युत्पन्न के लिए हमारा सन्निकटन ℎ−1 द्वारा अधिक उचित रूप से स्केल किया गया है।

यह सहज रूप से कैलकुलस के मूलभूत सिद्धांत की भी नकल करता है:

अब यदि हम कहें कि ? त्रुटि संकेत ? का समाकल है, तो हम निम्नलिखित प्रतिस्थापन कर सकते हैं।
?[?]=∫?[?] ?(?,?)= ?[?] और हम प्रथम क्रम टेलर श्रृंखला सन्निकटन से एक फ़ंक्शन ? प्राप्त करते हैं: ∫?[?]=∫?[?−1]+ℎ ?(?)
?=0 के लिए ∫?[?]=0 मानकर, एक समाकल के लिए आगे का सन्निकटन व्यावहारिक रूप से एक संचायक में संघनित हो जाता है।

इसलिए हम नियंत्रण कानून की अपनी पूर्व व्युत्पत्ति को समायोजित करते हैं:

आवृत्ति डोमेन में नियंत्रण कानून
यद्यपि कार्यवाही अनुभाग में प्राप्त समीकरण DSC1 में कार्यान्वित असतत-समय PID नियंत्रक के समय-डोमेन व्यवहार को सूचित करता है, यह नियंत्रक की आवृत्ति डोमेन प्रतिक्रिया के बारे में बहुत कम कहता है। इसके बजाय हम ? डोमेन पेश करते हैं, जो लाप्लास डोमेन के समान है, लेकिन निरंतर समय के बजाय असतत समय के लिए। लाप्लास ट्रांसफ़ॉर्म के समान, फ़ंक्शन का Z ट्रांसफ़ॉर्म अक्सर Z-ट्रांसफ़ॉर्म परिभाषा (नीचे दिखाया गया) को सीधे प्रतिस्थापित करने के बजाय, सारणीबद्ध Z-ट्रांसफ़ॉर्म संबंधों को इकट्ठा करके निर्धारित किया जाता है।

जहाँ ?(?) एक असतत समय चर ?[?] का Z-डोमेन अभिव्यक्ति है, ? स्वतंत्र चर ? की त्रिज्या (जिसे अक्सर 1 माना जाता है) है, ? -1 का वर्गमूल है, और ∅ रेडियन या डिग्री में जटिल तर्क है। इस मामले में, केवल दो सारणीबद्ध Z-परिवर्तन आवश्यक हैं।
?[?] = ?[?] ?[? − 1] = ?[?]?−1
आनुपातिक पद, ?? का Z-रूपांतरण तुच्छ है। साथ ही, कृपया एक पल के लिए स्वीकार करें कि यह हमारे लिए ट्रांसफर फ़ंक्शन, ?(?) को नियंत्रित करने के लिए त्रुटि निर्धारित करने के लिए उपयोगी है, न कि केवल ?(?)।

समाकलन पद, ??, का Z-रूपान्तरण अधिक रोचक है।
पिछले अनुभाग में हमारी स्पष्ट यूलर एकीकरण योजना को याद करें: ??(?) = ?? ∫ ?[?] = ?? (∫ ?[? − 1] + ℎ ?(?))
∫ ?(?) = ∫ ?(?) ?−1 + ℎ?(?)
∫ ?(?) − ∫ ?(?) ?−1 = ℎ?(?)

अंत में, हम व्युत्पन्न लाभ को देखते हैं, ??: 

उपरोक्त प्रत्येक स्थानांतरण कार्य को एकत्रित करने पर हम इस निष्कर्ष पर पहुंचते हैं: 

इस समीकरण के साथ, हम नियंत्रक के लिए आवृत्ति डोमेन प्रतिक्रिया की संख्यात्मक गणना कर सकते हैं और इसे बोड प्लॉट के रूप में प्रदर्शित कर सकते हैं, जैसा कि नीचे दिया गया है।
पीआईडी ​​स्थानांतरण फ़ंक्शन, Kp = 1.8, Ki = 1.0, Kd = 1E-4

ध्यान दें कि किस प्रकार PI नियंत्रक लाभ केवल आनुपातिक लाभ और उच्च आवृत्ति तक पहुंचता है, तथा किस प्रकार PD नियंत्रक लाभ केवल निम्न आवृत्तियों पर आनुपातिक लाभ तक पहुंचता है।

पीआईडी ​​ट्यूनिंग
सामान्य तौर पर, सिस्टम के प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए उपयोगकर्ता को P, I और D के लाभों को समायोजित करने की आवश्यकता होगी। जबकि किसी विशिष्ट सिस्टम के लिए मान क्या होने चाहिए, इसके लिए कोई स्थिर नियम नहीं है, सामान्य प्रक्रियाओं का पालन करने से किसी सर्किट को अपने सिस्टम और पर्यावरण से मेल खाने के लिए ट्यून करने में मदद मिलनी चाहिए। सामान्य तौर पर, एक उचित रूप से ट्यून किया गया PID सर्किट आमतौर पर SP मान को थोड़ा बढ़ा देगा और फिर जल्दी से कम हो जाएगाamp SP मान तक पहुँचने के लिए बाहर निकलें और उस बिंदु पर स्थिर रहें। PID लूप P, I और D लाभ के चिह्न को बदलकर या तो सकारात्मक या नकारात्मक ढलान पर लॉक हो सकता है। DSC1 में, चिह्न एक साथ लॉक होते हैं, इसलिए एक को बदलने से वे सभी बदल जाएंगे।

लाभ सेटिंग की मैन्युअल ट्यूनिंग PID नियंत्रण सेट करने का सबसे सरल तरीका है। हालाँकि, यह प्रक्रिया सक्रिय रूप से की जाती है (PID नियंत्रक सिस्टम से जुड़ा होता है और PID लूप सक्षम होता है) और अच्छे परिणाम प्राप्त करने के लिए कुछ अनुभव की आवश्यकता होती है। अपने PID नियंत्रक को मैन्युअल रूप से ट्यून करने के लिए, पहले इंटीग्रल और डेरिवेटिव लाभ को शून्य पर सेट करें। आनुपातिक लाभ को तब तक बढ़ाएँ जब तक कि आप आउटपुट में दोलन न देखें। फिर आपका आनुपातिक लाभ इस मान के लगभग आधे पर सेट होना चाहिए। आनुपातिक लाभ सेट होने के बाद, इंटीग्रल लाभ को तब तक बढ़ाएँ जब तक कि आपके सिस्टम के लिए उपयुक्त समय पैमाने पर किसी भी ऑफसेट को ठीक न कर दिया जाए।

यदि आप इस लाभ को बहुत अधिक बढ़ा देते हैं, तो आप SP मान का महत्वपूर्ण ओवरशूट और सर्किट में अस्थिरता देखेंगे। एक बार इंटीग्रल लाभ सेट हो जाने के बाद, व्युत्पन्न लाभ को बढ़ाया जा सकता है। व्युत्पन्न लाभ ओवरशूट और डी को कम करेगाamp सिस्टम को सेट पॉइंट वैल्यू पर जल्दी से ले जाएँ। यदि आप डेरिवेटिव गेन को बहुत अधिक बढ़ा देते हैं, तो आपको बड़ा ओवरशूट दिखाई देगा (सर्किट के प्रतिक्रिया देने में बहुत धीमा होने के कारण)। गेन सेटिंग्स के साथ खेलकर, आप अपने PID सर्किट के प्रदर्शन को अनुकूलित कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक ऐसा सिस्टम बनता है जो परिवर्तनों पर जल्दी से प्रतिक्रिया करता है और प्रभावी ढंग से काम करता है।ampसेट बिंदु मूल्य के बारे में दोलन बाहर है.

नियंत्रण प्रकार	Kp	Ki	Kd
P	0.50 कु	–	–
PI	0.45 कु	1.2 केपी/पीयू	–
पीआईडी	0.60 कु	2 केपी/पीयू	केपीपीयू/8

जबकि मैनुअल ट्यूनिंग आपके विशिष्ट सिस्टम के लिए PID सर्किट सेट करने में बहुत प्रभावी हो सकती है, इसके लिए PID सर्किट और प्रतिक्रिया के कुछ अनुभव और समझ की आवश्यकता होती है। PID ट्यूनिंग के लिए ज़िग्लर-निकोल्स विधि PID मान सेट करने के लिए अधिक संरचित मार्गदर्शिका प्रदान करती है। फिर से, आप इंटीग्रल और डेरिवेटिव लाभ को शून्य पर सेट करना चाहेंगे। आनुपातिक लाभ को तब तक बढ़ाएँ जब तक कि सर्किट दोलन करना शुरू न कर दे। हम इस लाभ स्तर को Ku कहेंगे। दोलन की अवधि Pu होगी। विभिन्न नियंत्रण सर्किटों के लिए लाभ ऊपर दिए गए चार्ट में दिए गए हैं। ध्यान दें कि DSC1 के साथ ज़िग्लर-निकोल्स ट्यूनिंग विधि का उपयोग करते समय, तालिका से निर्धारित इंटीग्रल शब्द को s पर सामान्य करने के लिए 2⋅10-6 से गुणा किया जाना चाहिएampले दर। इसी तरह, व्युत्पन्न गुणांक को एस को सामान्य करने के लिए 2⋅10-6 से विभाजित किया जाना चाहिएampले दर।

Rampइंग
उपयोगकर्ताओं को अक्सर सिस्टम के लिए बड़े-सिग्नल ऑपरेटिंग पॉइंट या उपयोगी सेटपॉइंट निर्धारित करने की आवश्यकता हो सकती है। बड़े-सिग्नल ऑपरेटिंग पॉइंट (जिसे आगे डीसी ऑफ़सेट के रूप में संदर्भित किया जाता है) या इष्टतम सर्वो सेटपॉइंट निर्धारित करने के लिए, एक सामान्य तकनीक बस रैखिक रूप से बढ़ते वॉल्यूम के साथ सिस्टम को बार-बार उत्तेजित करना हैtagई सिग्नल। पैटर्न को आम तौर पर सॉटूथ-वेव के रूप में संदर्भित किया जाता है, क्योंकि यह आरी के दांतों से मिलता जुलता है।

पीक लॉक मोड
पीक लॉक मोड एक डिथर लॉकिंग एल्गोरिदम को लागू करता है जिसे एक्सट्रीमम सीकिंग कंट्रोलर के रूप में भी जाना जाता है। संचालन के इस मोड में, नियंत्रण मान साइन वेव आउटपुट पर आरोपित किया जाता है। मापा गया इनपुट वॉल्यूमtagकिसी भी डीसी ऑफसेट को हटाने के लिए ई को पहले डिजिटली हाई-पास फ़िल्टर (एचपीएफ) किया जाता है। फिर एसी युग्मित सिग्नल को प्रत्येक मापी गई मात्रा को गुणा करके डीमॉड्यूलेट किया जाता हैtagआउटगोइंग साइन वेव मॉड्यूलेशन वैल्यू द्वारा e. यह गुणन ऑपरेशन दो मुख्य घटकों के साथ एक डीमॉड्यूलेटेड सिग्नल बनाता है: दो आवृत्तियों के योग पर एक साइन वेव और दो आवृत्तियों के अंतर पर एक सिग्नल।

दूसरा डिजिटल फ़िल्टर, इस बार एक लो पास फ़िल्टर (LPF), दो आवृत्तियों के योग सिग्नल को कम करता है, और दो आवृत्तियों के कम आवृत्ति अंतर सिग्नल को प्रसारित करता है। मॉड्यूलेशन के समान आवृत्ति पर सिग्नल सामग्री डीमॉड्यूलेशन के बाद डीसी सिग्नल के रूप में दिखाई देती है। पीक लॉक एल्गोरिदम में अंतिम चरण एलपीएफ सिग्नल को एकीकृत करना है। आउटगोइंग मॉड्यूलेशन के साथ संयुक्त इंटीग्रेटर आउटपुट, आउटपुट वॉल्यूम को चलाता हैtagई. इंटीग्रेटर में कम आवृत्ति डिमॉड्यूलेटेड सिग्नल ऊर्जा का संचय ऑफसेट नियंत्रण वॉल्यूम को धक्का देता हैtagआउटपुट का मान तब तक बढ़ता रहता है जब तक कि LPF आउटपुट का चिह्न उलट न जाए और इंटीग्रेटर आउटपुट कम होना शुरू न हो जाए। जैसे-जैसे नियंत्रण मान सिस्टम प्रतिक्रिया के शिखर के करीब पहुंचता है, सर्वो नियंत्रक को इनपुट सिग्नल पर मॉड्यूलेशन का परिणाम छोटा और छोटा होता जाता है, क्योंकि साइनसॉइडल वेव फॉर्म का ढलान अपने चरम पर शून्य होता है। इसका मतलब यह है कि लो-पास-फ़िल्टर किए गए, डिमॉड्यूलेटेड सिग्नल से कम आउटपुट मान है, और इसलिए इंटीग्रेटर में कम संचय होता है।

चित्र 12 पीक लॉकिंग कंट्रोलर का ब्लॉक आरेख। पीक रिस्पॉन्सिव प्लांट से इनपुट सिग्नल को डिजिटाइज़ किया जाता है, फिर हाई-पास फ़िल्टर किया जाता है। HPF आउटपुट सिग्नल को डिजिटल लोकल ऑसिलेटर से डीमॉड्यूलेट किया जाता है। डीमॉड्यूलेटर का आउटपुट लो-पास फ़िल्टर किया जाता है और फिर एकीकृत किया जाता है। इंटीग्रेटर आउटपुट को मॉड्यूलेशन सिग्नल में जोड़ा जाता है और पीक रिस्पॉन्सिव प्लांट में आउटपुट किया जाता है। पीक लॉकिंग एक अच्छा नियंत्रण एल्गोरिदम है जिसे तब चुना जाता है जब उपयोगकर्ता जिस सिस्टम को नियंत्रित करना चाहता है, उसमें इष्टतम नियंत्रण बिंदु के आसपास एक मोनोटोनिक प्रतिक्रिया नहीं होती है। उदाहरणampइस तरह के सिस्टम में से कुछ ऑप्टिकल मीडिया होते हैं, जिनमें अनुनाद तरंगदैर्ध्य होता है, जैसे वाष्प सेल, या आरएफ बैंड-रिजेक्ट फ़िल्टर (नॉच फ़िल्टर)। पीक लॉकिंग कंट्रोल स्कीम की केंद्रीय विशेषता एल्गोरिदम की प्रवृत्ति है जो सिस्टम को त्रुटि सिग्नल के शून्य-क्रॉसिंग की ओर ले जाती है जो मापे गए सिग्नल में पीक के साथ मेल खाता है, जैसे कि त्रुटि सिग्नल मापे गए सिग्नल का व्युत्पन्न था। ध्यान दें कि पीक सकारात्मक या नकारात्मक हो सकता है। DSC1 के लिए ऑपरेशन के पीक लॉकिंग मोड के साथ आरंभ करने के लिए, आप इस प्रक्रिया का पालन कर सकते हैं।

1. सुनिश्चित करें कि जिस सिग्नल पर आप लॉक कर रहे हैं उसका शिखर (या घाटी) नियंत्रण वॉल्यूम के भीतर हैtagएक्ट्यूएटर की रेंज, और यह कि पीक पोजीशन समय के साथ अपेक्षाकृत स्थिर है। आर का उपयोग करना सहायक हैAMP नियंत्रण वॉल्यूम पर संकेत को देखने के लिए मोडtagब्याज की सीमा.
2. नियंत्रण वॉल्यूम पर ध्यान देंtagशिखर (या घाटी) की स्थिति।
3. अनुमान लगाएं कि नियंत्रण वॉल्यूम में शिखर (या घाटी) कितनी चौड़ी हैtagशिखर की ऊँचाई के आधे भाग पर। वोल्ट में यह चौड़ाई, आमतौर पर पूर्ण-चौड़ाई अर्ध-अधिकतम या FWHM के रूप में संदर्भित की जाती है। अच्छे परिणामों के लिए यह कम से कम 0.1V चौड़ा होना चाहिए।
4. मॉड्यूलेशन सेट करें ampप्रकाश (ए) एफडब्ल्यूएचएम वॉल्यूम का 1% से 10% तकtage.
5. ऑफसेट वॉल्यूम सेट करेंtagजितना संभव हो सके उस शिखर (या घाटी) की स्थिति के करीब पहुंचें, जिस पर आप लॉक करना चाहते हैं।
6. मॉड्यूलेशन आवृत्ति को वांछित आवृत्ति पर सेट करें। टच स्क्रीन पर यह M, मॉड्यूलेशन आवृत्ति पैरामीटर के माध्यम से प्रभावित होता है। मॉड्यूलेशन आवृत्ति 100 हर्ट्ज गुणा M है। सबसे अच्छा मॉड्यूलेशन आवृत्ति चयन अनुप्रयोग पर निर्भर करता है। थोरलैब्स मैकेनिकल एक्ट्यूएटर्स के लिए 1 kHz के आसपास के मानों की सिफारिश करता है। इलेक्ट्रो-ऑप्टिक एक्ट्यूएटर्स के लिए उच्च आवृत्तियों का उपयोग किया जा सकता है।
7. पीक लॉक इंटीग्रल गुणांक (K) को 0.1 गुना A पर सेट करें। K धनात्मक या ऋणात्मक हो सकता है। आम तौर पर, धनात्मक K इनपुट सिग्नल के शिखर पर लॉक होता है, जबकि ऋणात्मक K इनपुट सिग्नल की घाटी पर लॉक होता है। हालाँकि, यदि लॉक किए जा रहे एक्ट्यूएटर या सिस्टम में डिथर आवृत्ति पर 90 डिग्री से अधिक चरण विलंब है, तो K का चिह्न उलट जाएगा और धनात्मक K घाटी पर लॉक हो जाएगा, और ऋणात्मक K शिखर पर लॉक हो जाएगा।
8. रन दबाएँ और सत्यापित करें कि नियंत्रण वॉल्यूमtagआउटपुट मूल ऑफसेट (O) मान से बदल जाता है और किसी चरम सीमा तक नहीं जाता है। वैकल्पिक रूप से, यह सत्यापित करने के लिए कि DSC1 वांछित शिखर या घाटी पर लॉक हो रहा है, ऑसिलोस्कोप का उपयोग करके प्रक्रिया चर की निगरानी करें।

चित्र 13 पूर्वampआर से डेटाampआउटपुट ऑफ़सेट वॉल्यूमtagई एक सतत साइन तरंग के साथ, एक शिखर प्रतिक्रिया संयंत्र पर आरोपित। ध्यान दें कि त्रुटि संकेत शून्य क्रॉसिंग संयंत्र प्रतिक्रिया संकेत के शिखर के साथ संरेखित होता है।

रखरखाव और सफाई
इष्टतम प्रदर्शन के लिए DSC1 को नियमित रूप से साफ करें और उसका रखरखाव करें। DSC1 को नियमित रखरखाव की आवश्यकता नहीं है। यदि डिवाइस पर टचस्क्रीन गंदी हो जाती है, तो थोरलैब्स टचस्क्रीन को पतला आइसोप्रोपिल अल्कोहल से संतृप्त एक नरम, लिंट-फ्री कपड़े से धीरे से साफ करने की सलाह देता है।

समस्या निवारण और मरम्मत

यदि समस्याएँ आती हैं, तो सामान्य समस्याओं को हल करने के लिए मार्गदर्शन के लिए समस्या निवारण अनुभाग देखें। नीचे दी गई तालिका DSC1 और Thorlabs द्वारा सुझाए गए उपायों के साथ होने वाली सामान्य समस्याओं का वर्णन करती है।

मुद्दा	स्पष्टीकरण	उपचार
यूएसबी टाइप-सी पावर में प्लग करने पर डिवाइस चालू नहीं होता है।	डिवाइस को 750 V आपूर्ति, 5 W से 3.75 mA धारा की आवश्यकता होती है। यह लैपटॉप और पीसी पर कुछ USB-A कनेक्टर की पावर क्षमताओं से अधिक हो सकती है।	थोरलैब्स DS5 या CPS1 पावर सप्लाई का इस्तेमाल करें। वैकल्पिक रूप से, USB टाइप-C पावर सप्लाई का इस्तेमाल करें जैसे कि आमतौर पर फ़ोन या लैपटॉप को चार्ज करने के लिए इस्तेमाल किया जाता है, जो 750 V पर कम से कम 5 mA आउटपुट के लिए रेटेड है।
जब डेटा पोर्ट को पी.सी. में प्लग किया जाता है तो डिवाइस चालू नहीं होता।	DSC1 केवल USB टाइप-C पावर कनेक्टर से बिजली लेता है। USB टाइप मिनी-B कनेक्टर केवल डेटा के लिए है।	यूएसबी टाइप-सी पोर्ट को 750 वी पर कम से कम 5 एमए आउटपुट के लिए रेटेड पावर सप्लाई से कनेक्ट करें, जैसे थोरलैब्स डीएस 5 या सीपीएस 1।

निपटान
डीएससी1 को हटाते समय उचित निपटान दिशानिर्देशों का पालन करें।
थोरलैब्स यूरोपीय समुदाय के WEEE (अपशिष्ट विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उपकरण) निर्देश और संबंधित राष्ट्रीय कानूनों के साथ हमारे अनुपालन की पुष्टि करता है। तदनुसार, EC में सभी अंतिम उपयोगकर्ता 13 अगस्त, 2005 के बाद बेचे गए "जीवन के अंत" अनुलग्नक I श्रेणी के विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को निपटान शुल्क के बिना थोरलैब्स को वापस कर सकते हैं। पात्र इकाइयों को क्रॉस आउट "व्हीली बिन" लोगो (दाएं देखें) के साथ चिह्नित किया गया है, जो EC के भीतर एक कंपनी या संस्थान को बेचे गए थे और वर्तमान में उनके स्वामित्व में हैं और विघटित या दूषित नहीं हैं। अधिक जानकारी के लिए थोरलैब्स से संपर्क करें। अपशिष्ट उपचार आपकी अपनी जिम्मेदारी है। "जीवन के अंत" इकाइयों को थोरलैब्स को वापस करना चाहिए या अपशिष्ट वसूली में विशेषज्ञता वाली कंपनी को सौंपना चाहिए। यूनिट को कूड़ेदान में या सार्वजनिक अपशिष्ट निपटान स्थल पर न फेंके। निपटान से पहले डिवाइस पर संग्रहीत सभी निजी डेटा को हटाना उपयोगकर्ता की जिम्मेदारी है।

सामान्य प्रश्न:

प्रश्न: यदि DSC1 चालू नहीं हो रहा है तो मुझे क्या करना चाहिए?
A: पावर स्रोत कनेक्शन की जाँच करें और सुनिश्चित करें कि यह निर्दिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करता है। यदि समस्या बनी रहती है, तो सहायता के लिए ग्राहक सहायता से संपर्क करें।

सुरक्षा

सूचना
इस उपकरण को उन वातावरणों से दूर रखा जाना चाहिए जहां तरल छलकने या संघनित नमी की संभावना हो। यह वाटर रेज़िस्टेंट नहीं है. उपकरण को नुकसान से बचाने के लिए, इसे स्प्रे, तरल पदार्थ या सॉल्वैंट्स के संपर्क में न लाएं।

इंस्टालेशन

वारंटी जानकारी
यह सटीक उपकरण केवल सेवा योग्य है यदि लौटाया जाता है और पूर्ण शिपमेंट सहित पूर्ण मूल पैकेजिंग में ठीक से पैक किया जाता है और संलग्न उपकरणों को रखने वाले कार्डबोर्ड सम्मिलित होते हैं। यदि आवश्यक हो, प्रतिस्थापन पैकेजिंग के लिए पूछें। योग्य कर्मियों को सर्विसिंग देखें।

शामिल घटक

डीएससी1 कॉम्पैक्ट डिजिटल सर्वो नियंत्रक निम्नलिखित घटकों के साथ वितरित किया जाता है:

• DSC1 डिजिटल सर्वो नियंत्रक
• त्वरित प्रारंभ कार्ड
• USB-AB-72 USB 2.0 टाइप-A से मिनी-B डेटा केबल, 72″ (1.83 मीटर) लंबा
• USB टाइप-A से USB टाइप-C पावर केबल, 1 मीटर (39″) लंबी
• PAA248 SMB से BNC कोएक्सियल केबल, 48″ (1.22 मीटर) लंबी (मात्रा 2)

स्थापना और सेटअप

मूल बातें 
उपयोगकर्ता USB इंटरफ़ेस का उपयोग करके या एकीकृत टचस्क्रीन के माध्यम से डिवाइस को कंप्यूटर के साथ कॉन्फ़िगर कर सकते हैं। किसी भी स्थिति में, 5V USB-C कनेक्शन के माध्यम से बिजली प्रदान की जानी चाहिए। डेस्कटॉप GUI का उपयोग करते समय, सर्वो नियंत्रक को USB 2.0 केबल (शामिल) के साथ डिवाइस के डेटा पोर्ट से डिजिटल सर्वो नियंत्रक सॉफ़्टवेयर स्थापित पीसी से जोड़ा जाना चाहिए।

ग्राउंड लूप्स और DSC1
DSC1 में ग्राउंड लूप होने की संभावना को सीमित करने के लिए आंतरिक सर्किटरी शामिल है। थोरलैब्स या तो ट्रांसफॉर्मर आइसोलेटेड DS5 विनियमित बिजली आपूर्ति या CPS1 बाहरी बैटरी पैक का उपयोग करने का सुझाव देता है। DS5 या CPS1 बिजली आपूर्ति के साथ, DSC1 के भीतर सिग्नल ग्राउंड दीवार आउटलेट के पृथ्वी ग्राउंड के संबंध में तैरता है। डिवाइस के लिए एकमात्र कनेक्शन जो इस सिग्नल ग्राउंड के लिए सामान्य हैं, वे USB-C पावर कनेक्टर का सिग्नल ग्राउंड पिन और आउटपुट SMB कोएक्सियल केबल पर बाहरी, वापसी पथ हैं। USB डेटा कनेक्शन अलग है। इनपुट सिग्नल में सिग्नल रिटर्न पथ और इंस्ट्रूमेंट के भीतर सिग्नल ग्राउंड के बीच एक ग्राउंड-लूप ब्रेक रेसिस्टर होता है जो आमतौर पर ग्राउंड लूप इंटरफेरेंस को रोकता है। महत्वपूर्ण बात यह है कि डिवाइस सिग्नल ग्राउंड के लिए दो सीधे पथ नहीं हैं, जिससे ग्राउंड लूप की घटना कम हो जाती है।

ग्राउंड-लूप हस्तक्षेप के जोखिम को और कम करने के लिए, थोरलैब्स निम्नलिखित सर्वोत्तम प्रथाओं का सुझाव देता है: 

• डिवाइस से जुड़ी सभी पावर और सिग्नल केबल को छोटा रखें।
• DSC1 के साथ बैटरी (CPS5) या ट्रांसफॉर्मर आइसोलेटेड (DS1) पावर सप्लाई का इस्तेमाल करें। यह फ्लोटिंग डिवाइस सिग्नल ग्राउंड सुनिश्चित करता है।
• अन्य उपकरणों के सिग्नल वापसी पथों को एक दूसरे से न जोड़ें।
  • एक आम पूर्वampयह एक विशिष्ट बेंचटॉप ऑसिलोस्कोप है; अधिकांशतः BNC इनपुट कनेक्शन के बाहरी आवरण सीधे पृथ्वी के ग्राउंड से जुड़े होते हैं। प्रयोग में एक ही ग्राउंड नोड से जुड़े कई ग्राउंड क्लिप ग्राउंड लूप का कारण बन सकते हैं।

यद्यपि डीएससी1 द्वारा स्वयं ग्राउंड लूप उत्पन्न होने की संभावना नहीं है, फिर भी उपयोगकर्ता की प्रयोगशाला में अन्य उपकरणों में ग्राउंड लूप आइसोलेशन नहीं हो सकता है, और इस प्रकार वे ग्राउंड लूप का स्रोत हो सकते हैं।

DSC1 को शक्ति प्रदान करना
DSC1 डिजिटल सर्वो कंट्रोलर को USB-C के माध्यम से 5 A पीक करंट और सामान्य ऑपरेशन में 0.75 A तक 0.55 V पावर की आवश्यकता होती है। थोरलैब्स दो संगत पावर सप्लाई प्रदान करता है: CPS1 और DS5। ऐसे अनुप्रयोगों में जहाँ शोर संवेदनशीलता कम सीमित है या जहाँ 8 घंटे से अधिक के रनटाइम की आवश्यकता है, DS5 विनियमित पावर सप्लाई की सिफारिश की जाती है। जब इष्टतम शोर प्रदर्शन वांछित हो तो CPS1 बैटरी पावर सप्लाई की सिफारिश की जाती है। CPS1 पूरी तरह से चार्ज होने और अच्छी स्थिति में होने पर, DSC1 बिना रिचार्ज किए 8 घंटे या उससे अधिक समय तक काम कर सकता है।

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उत्पाद निर्माता
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दस्तावेज़ / संसाधन

THORLABS DSC1 कॉम्पैक्ट डिजिटल सर्वो नियंत्रक [पीडीएफ] उपयोगकर्ता गाइड DSC1, DSC1 कॉम्पैक्ट डिजिटल सर्वो नियंत्रक, DSC1, कॉम्पैक्ट डिजिटल सर्वो नियंत्रक, डिजिटल सर्वो नियंत्रक, सर्वो नियंत्रक, नियंत्रक

संदर्भ

• उपयोगकर्ता पुस्तिका