基于PASCO平臺的傳感器系列實驗中的問題

王冉 王珊

摘要：隨著現代科技的發展，傳感器技術更新換代，基于PASCO平臺的傳感器系列實驗中所采用的各種儀器設備硬件和軟件都在不斷更新，因此Pasco平臺的傳感器系列實驗中面臨不同型號的同類型傳感器，接口與不同版本的軟件不兼容的問題。文中分析了傳感器系列實驗中常用的幾款接口的特點，及其日常實驗中容易出現的問題，并給出了針對性的解決方案。

關鍵詞：datastudio軟件capstone軟件接口Pasco平臺

中圖分類號： TP212;P318文獻標識碼：A ? 文章編號：1672-3791（2022）01（a）-0000-00

Problems in Sensor Series Experiments Based on Pasco Platform

WANG Ran WANG Shan

（School of Mathematics and Statistics， Shanghai University of Engineering Science， Shanghai 201620 China）

Abstract：With the development of modern science and technology， the sensor technology is updated. The hardware and software of various instruments used in the sensor series experiments based on PASCO platform are constantly updated. Therefore， different types of sensors with the same type， interface and different versions of software are not compatible in sensor series experiments based on Pasco platform。In this paper， the characteristics of several interfaces commonly used in sensor series experiments and the problems that are easy to occur in daily experiments are analyzed， and corresponding solutions are given.

Key Words： Datastudio software; Capstone software; Interface; Pasco platform

Pasco平臺的傳感器系列實驗采用先進的傳感器技術，配以多樣化的傳感器類型，計算機軟件控制接口實時采集數據，避免了許多實驗中人工讀數的麻煩，使測量和記錄數據更加高效，并且軟件功能強大，通過簡單的設定，就能實時地將采集的數據列成表格，繪制成圖線，觀察起來直觀而形象，并能夠很快、很方便地調整相關參數進行對比性研究，為物理實驗教學中開設學生自主創新的綜合性設計性實驗提供了便利條件[1-7]。

隨著科學技術的更新換代，Pasco平臺的傳感器系列實驗中的各種傳感器，接口和數據處理軟件也在不斷更新換代，因而在實際實驗中，可能面臨不同型號的同類型傳感器，接口與不同版本的軟件不兼容的問題[1-2]。下面就對傳感器系列實驗中出現的問題進行探討，并給出了針對性的解決方案。

1實驗中遇到的問題及解決辦法

1.1常見問題一：老一代的接口與新版本的capstone軟件出現不兼容問題

早期常用于Pasco平臺的傳感器系列實驗中的實驗用接口有;500接口和750接口，外觀為黑色。其中500接口（型號：CI-6400）含有2個數字端口和3個模擬端口，連接裝置為9串口（可與USB兼容的USB/串口轉接器）;750接口（型號：CI-7650）含有4個數字端口，3個模擬端口以及1個信號輸出口（內置信號發生器，內置直流電源300 mA， ±5 V，附加功率放大器將功率增至1 A， ±10 V），連接裝置為SCSI/串口或USB。這兩種接口與早期的datstudio軟件可以配套使用，無不兼容問題，但當使用capstone軟件時，750接口由于其與電腦的連接裝置為USB線，因此無不兼容問題;而500接口當其與電腦的連接裝置為9串口線時，使用capstone軟件連接接口會出現無法連接的問題，如圖1所示，圖中500接口前方出現黃色的三角形驚嘆號標志，說明使用capstone軟件發現此時計算機與500接口無法連接。這一問題的解決方法就是將500接口的9串口連接線換成可與USB兼容的USB/串口轉接器（CI-6759A），此時就可以使用capstone軟件順利找到500接口并且連接使用了。

1.2常見問題二：新一代的接口與老版本的軟件出現不兼容問題

目前新一代的常用于Pasco平臺的傳感器系列實驗中的實驗用接口有;550接口和850接口，外觀為藍色和灰色。550接口（型號：UI-5831）含有2個數字端口，2個模擬端口，2 個PASPORT?傳感器端口以及1個函數信號發生器（頻率0.001Hz～100kHz;±8V@400 mA），連接裝置為USB2.0以及藍牙連接;850接口（型號：UI-5000）含有4個數字端口，4個模擬端口，4個PASPORT?傳感器端口以及1個函數信號發生器（頻率0.001Hz～100kHz;±15V@1A）和2個雙獨立高頻函數發生器（頻率0.001Hz～500kH，±10V@50 mA），連接裝置為USB2.0。這兩種新一代的通用接口與datastudio軟件無法兼容，無法配合使用，解決方法就是將軟件更換成capstone軟件。

這兩種通用接口與新的capstone軟件一般可以配套使用，無不兼容問題，如仍出現無法找到接口或無法用傳感器測量等問題，請及時更新capstone軟件到最新版本并更新軟件補丁后即可解決。

1.3常見問題三：接口和軟件都匹配，軟件連接接口仍出現無法連接的問題

基于Pasco平臺的傳感器系列實驗的工作原理是利用電腦上的軟件控制接口，進而控制連接在接口上的傳感器進行實時觀測，因此電腦軟件與接口為一一對應的關系。如果在電腦上打開了多個Pasco的數據采集和處理軟件，例如：同時打開2個同種類軟件，或打開1個datastudio和1個capstone軟件，將可能出現一個軟件已與接口傳感器連接成功，而另一個軟件則反饋出軟件無法連接接口的情況，類似圖1中的情況，即接口旁邊出現黃色的三角形驚嘆號標志。解決方法就是將電腦上多個打開了的Pasco的數據采集和處理軟件全部關閉，重新選擇一個匹配的軟件打開，重新利用唯一的軟件進行接口連接設置即可。

如果排除多個軟件運行造成的問題后，仍出現無法找到接口的問題，就是該接口與計算機的連接線損壞或接口損壞的問題，解決方法就是可以通過替換備用連接線或接口來排除硬件損壞。新一代的通用接口如550和850接口正面的面板上，左上角正方形的電源開關同時也是電源指示燈，電源接通時正方形的按鍵燈顯示為藍色。在電源開關下方有一個綠色的連接指示燈，當指示燈為綠色亮燈狀態時說明接口和計算機連接正常。當連接指示燈不亮時這一功能可以便捷地提示使用者連接線損壞或接口損壞的問題;而老一代的接口如550和750接口，電源開關位于接口的背后，接口正面的面板上只有一個黃色的電源指示燈，用于顯示接口是否接通電源，并無連接指示燈這一功能，因此只能人工根據經驗判斷是否接線損壞或接口損壞的問題，排除和解決問題過程比較繁瑣。

2 結語

歸納上述接口，傳感器和軟件特點可以發現以下規律。

（1）接口與電腦的連接裝置為USB線時，可用capstone軟件進行接口連接。

（2）接口與電腦的連接裝置為非USB線時，只能使用datastudio軟件進行接口連接。

（3）老版的各種傳感器（黑色系列），一般配適2個數字端口或1個模擬端口，可根據具體實驗中所需要的傳感器種類和數量，選擇連接500接口或750接口。

（4）由于數字端口和模擬端口在新一代的550接口或850接口也有，因此一般情況下老版的各種傳感器（黑色系列），也適用于連接550接口或850接口，然而功率放大器這款傳感器除外，該功能只適用于750接口，而850接口不適用。

（5）新版的各種傳感器（藍色系列），一般配適PASPORT?傳感器端口，當實驗需要2個或以上這類傳感器時，適用于連接550接口或850接口。打開capstone軟件后，PASPORT?傳感器端口能夠自動連接傳感器（藍色系列），無需人工進行端口設置。

（6）新一代的通用接口550和850接口功能和采樣頻率均優于老一代的接口500和750接口，例如：連接指示燈功能就能很便捷地提示使用者連接線損壞或接口損壞的問題，而老一代的接口500和750接口則無此功能。

（7）新一代的通用接口中550接口可以使用藍牙連接，而850接口無此功能。

（8）capstone軟件，適合的傳感器種類更多，老版的各種傳感器（黑色系列）和新版的各種傳感器（藍色系列為PASPORT傳感器）均適用;而datastudio軟件不適用于新版的各種傳感器（藍色PS系列），除非選擇適合的轉換連接線才能適用于PASPORT?傳感器端口的傳感器。

（9）capstone軟件由于是新一代的軟件，適用的硬件接口和傳感器都較datastudio軟件更多更廣，并且軟件功能細節更優化。缺點是電腦的硬件配置需求也更高，否則將導致軟件運行尤其是數據處理和數據擬合時十分緩慢。

總之，在Pasco平臺的傳感器系列實驗中，面對不同型號的同類型傳感器，接口與不同版本的軟件不兼容的問題，可根據上述規律調整到硬件與軟件匹配后再使用，在電腦硬件配置允許的基礎上，capstone軟件較datastudio軟件功能細節更優化，使用更便捷。

參考文獻

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