Разработка виртуальной лабораторной работы «Косвенный метод измерения комплексного сопротивления и его составляющих» на базе National Instruments

Постановка задачи

В лабораторной работе, схемы измерений которой представлены на рисунках 1 и 2, используется виртуальный мультиметр. При выполнении лабораторной работы необходимо измерить напряжение и токи с использованием виртуального мультиметра. Диапазоны измерений: напряжение переменного тока V; сила переменного тока А; частотный диапазон измеряемых напряжений переменного тока Hz; частотный диапазон измерения силы переменного тока Hz. При частоте 50 Гц погрешность измерения должна быть не больше .

Описание решения

При реализации программы лабораторной работы необходимо решить следующие вопросы:
1. Разработать алгоритм и программное обеспечение для реализации токов и напряжения.
2. Разработать управляемый генератор
3. Внедрить в программу виртуальный мультиметр с управляемым генератором.

Наиболее рационально для решения поставленной задачи применить объектно-ориентированный язык высокого уровня от National Instruments LabView. Алгоритм работы измерения напряжения и тока представлен на рисунке 3.


Рисунок 3 ─ Алгоритм работы измерения напряжения и тока

Рассмотрим порядок выполнения лабораторной работы. После запуска программы открываем закладку «Варианты заданий» и выберем соответствующий вариант. Для измерения достаточно кликнуть изображение амперметра или вольтметра на схеме (см. рисунок 1 или 2). На мультиметре, который появился в новом окне, устанавливаем режим измерения переменного тока или напряжения. После измерения окно мультиметра можно закрыть. При правильно выбранном пределе измерения на индикаторе появляется результат измерения.

На рисунке 4 изображена фронтальная панель мультиметра с совмещенным управляемым генератором. Генератор имеет коэффициенты деления: 0.01, 0.1, 1, что позволяет генерировать сигнал от 0.01 В до 100 В. Подаваемый сигнал лежит в пределах измерения мультиметра. На рисунке 5 приведена блок диаграмма управляемого генератора. Данные с данного блока подаются на вход мультиметра в качестве значения измеряемой величины.

Выводы

В результате разработана виртуальная лабораторная работа на тему «Косвенный метод измерения комплексного сопротивления и его составляющих». 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. М. Дорожовец, В. Мотало, Б. Стадник, В. Василюк, Р. Борюк, А. Ковальчик. Основы метрологии и измерительной техники: Пособие: В 2 томах. За ред. Б. Стадника. — Львов: Издательство Национального университета “Львовская политехника”, 2005. Том 2.