Динамика научных исследований– 2011\Педагогические науки\1.Дистанционное образование

Стихин Д.В., Бурченков Г.К., Затока С.А

Национальный технический университет Украины

«Киевский политехнический институт»

Применение виртуального мультиметра в лабораторной работе «Косвенный метод измерения коэффициента мощности и индуктивности нагрузки»

1. Постановка задачи

Разработать лабораторную работу на тему «Косвенные методы измерения коэффициента мощности и индуктивности нагрузки» используя виртуальный мультиметр [3]. В работе мультиметр будет использоваться в двух режимах измерения: постоянного напряжения (вольтметр V) и постоянного тока (амперметр А), смотри рисунок 1.

Рисунок 1 – Схема измерения

Диапазон измерения мультиметра в режиме постоянного напряжения от 10^-6 до 10³ В, а постоянного тока от 10^-11 до 10А. Исходя из условий лабораторной работы, то при частоте 50 Гц погрешность напряжения составит , а погрешность тока .

Описание решения

Решение поставленной задачи можно разделить на 3 составляющих:

1. Ввод исходных данных соответствующий выбранного варианта студентом

2. Создание управляемого генератора

3. Подключение виртуального мультиметра

Лабораторная работа написана на объектно-ориентированном языке высоко уровня LabVIEW от National Instruments, что позволили легко импортировать мультиметр. Алгоритм работы лабораторной работы представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 – Алгоритм работы макета лабораторной работы

Рассмотрим порядок выполнения лабораторной работы. После запуска программы открываем закладку «Варианты» и выбираем соответствующий вариант. После чего необходимо перейти на закладку “Опыт 1”. На схеме измерения в программе кликнуть изображение вольтметра. На мультиметре, который появился в новом окне, установить режим измерения постоянного напряжения. На управляемом генераторе установить заданное выходное напряжение генератора. После чего мультиметр можно закрыть. На схеме кликнуть изображение амперметра. В открывшемся окне, установить режим измерения постоянного тока. После снятия показаний с амперметра. Все окна можно закрыть.

Рассмотрим создание каждого из этапов подробнее. Для более удобной работы с данными, значения всех вариантов были занесены в массив. Что позволило упростить начальный их ввод, а так же блок схему (рисунок 3).

Рисунок 3 – Реализация выбора варианта LabVIEW

Фронтальная панель управляемого генератора показана на рисунке 4.

Рисунок 4 – Фронтальная панель управляемого генератора.

Блок имеет делитель напряжения 1, 0.1, 0.01. Таким образом возможно устанавливать напряжение от 0,01 В до 1000 В, что как раз лежит в диапазоне измерения виртуальным мультиметром.

Подключение виртуальной системы очень упрощено, поскольку мультиметр выполнен отдельным блоком. На блок мультиметра подается вся необходимая информация (смотри рисунок 5): тип подключения, а так же значение входного сигнала. Непосредственно в мультиметре имитируются случайная составляющая погрешности.

Рисунок 5 – Блок диаграмма подключения вольтметра.

Вывод

В результате разработана виртуальная лабораторная работа на тему «Косвенные методы измерения коэффициента мощности и индуктивности нагрузки». В данной работе отдельным блоком импортирован мультиметр. Лабораторная работа используется в Национальном техническом университете Украины «Киевский политехнический институт» в дистанционном лабораторном практикуме по курсу «Методы и средства измерения».

Литература

1. В. П. Федосов Цифровая обработка сигналов в LabVIEW. Москва.: ДМК Пресс, 2007. – 456 с.

2. Е. В. Свиридов, Я.И. Листратов, Н.А. Виноградова Разработка прикладного программного обеспечения в среде LabVIEW. Москва.: Издательство МЭИ, 2005. – 50 с.

3. Стихин Д.В., Бурченков Г.К., Затока С.А. Виртуальный мультиметр. Динамика научных исследований– 2011\Педагогические науки\1.Дистанционное образование