Виртуальный мультиметр для компьютера
Наличие компьютера в каждом доме позволяет его использовать на все 100%. Дополнение небольшой программы в ваш компьютер и согласование по входу звуковой карты компьютера позволяет его использовать в качестве мультиметра. Внешний вид программы приведен на рис.1.
Данным мультиметром можно измерять:
- частоту;
- мощность;
- индуктивность;
- сопротивления.
Минимальные системные требование для работы данной программы компьютер IBM с процессором 486 DX4, с минимальной установленной памятью — 16МБ и операционную систему Windows 9x. Даная программа имеет все необходимые драйвера для работы в операционной системе. Ваш компьютер должен иметь установленную звуковую плату.
Вам для работы необходимо дополнить вашу звуковую карту небольшим аттенюатором, который согласует входное сопротивление звуковой карты с источником сигнала. Длина проводов должна быть не более 1-2 метра.
Принципиальная схема аттенюатора приведена на рис.2.Для подключения вы выберете один канал из выхода динамика звуковой платы или Вы присоединитесь к обоим каналам, использующим минимальные сопротивления 8 Ом .
Рис.2.
Работа с программой
Для нормальной работы программы вы должны знать — программа должна иметь очень точную информацию относительно значения сопротивления. Масштаб измерения — зависит от уровня шума. Если Вы измеряете значения, которые являются сопоставимыми шуму ( при проведении калибровки, которая проводится до начала измерения), то программа не будет отображать значение. Шум который присутствует практически у всех простых звуковых карт, то для снижения шума на плате карты, устанавливаются дополнительные фильтры, которые успешно уменьшают данный шум.
Программа написана для нужд радиолюбителей и не рассчитана на для применения профессионалами на предприятиях. Так как использование программы в профессиональном использовании на предприятии требует использование более мощного процессора и ресурсов вашего компьютера, чтобы удовлетворить всем требованиям. Возможно в будущем появится такая версия которая позволит ее использовать в разном качестве.
После того как программа установлена на вашем компьютере — вы запускаете программу и делаете калибровку вашего мультиметра. Провода идущие от звуковой карты должны быть замкнуты. Необходимо немного подождать пока индикатор прибора на вашем компьютере не достигает минимального значения возможно он будет не устойчив все это зависит от применяемой вами звуковой платы.
С проводами, все еще короткозамкнутыми, вы переключите программу к нормальной калибровке, вам необходимо после разомкнуть провода. Теперь необходимо вам дождаться такого значения, которое является минимальным и настолько устойчивым насколько возможно. Данный показатель зависит от вашего компьютера и применяемой вами звуковой карты. После всех этих действий можно переключить программу с калибровки для проведения различных измерений.
Вы должны помнить о том что качество измерения зависит от искажений сигнала. При наличии хорошей звуковой карты, которая позволит вам отрегулировать плохой сигнал если он не превышает более 3/4 от входного уровня. В основном все ваши измерения будут исходить из практического применения и вашего личного опыта при проведении измерений. Кому-то понравится пользоваться данной программой, а другим нет.
Программа измеряет:
- Сопротивления — различие интенсивности сигнала между каналами.
- Индуктивность и конденсаторы — различие интенсивности сигнала между каналами, и плюс, разность фаз между ними.
Внимание: Не пробуйте программу на динамиках!
Как это работает на моем компьютере? Хорошо, на моей звуковой плате я измеряю в непрерывном масштабе, от 0.22μF до 1000 μF, частота не более 1000Гц. Измерение индуктивности производится хорошо если — это касается катушек индуктивности, но при измерении других индуктивностей качество измерения при помощи программы снижается.
Виртуальные мультиметры
Цифровые мультиметры (ЦММ) – наиболее распространенные приборы, которые измеряют постоянные и переменные напряжение и ток, а также сопротивление в широком диапазоне изменения. Технические возможности ЦММ можно расширить, объединив сменные платы со схемами мультиметров и компьютером. Такой прибор известен как виртуальный мультиметр (ВММ).
— по многообразию измеряемых величин;
— по техническим возможностям
— по дополнительным функциям
· максимума или минимума
— по математическим возможностям
Уникальным свойством ВММ является то, что любая из дополнительных функций может быть реализована конечным пользователем ВММ, в отличие от фиксированных функциональных возможностей ЦММ. Дополнительные пробники высокого напряжения, импульсов тока, шунты, разновидности мостов постоянного тока, температурные, термопарные пробники; функции настройки, сканирования еще больше увеличивают возможности ВММ. Виртуальный мультиметр обеспечивает подключение целого набора плат, начиная от платы расширения и заканчивая многофункциональными платами общего назначения типа ввод-вывод.
Все ВММ и ЦММ имеют схожую архитектуру (рис. 18.2), которая состоит из трех основных компонентов:
— схемы предварительного формирования сигнала;
— процессора с дисплеем.
Входные сигналы после предварительного формирования преобразуются с помощью встроенного АЦП. Последний является основным компонентом, который влияет на скорость считывания, разрешающую способность, точность и т.д. Сложные ВММ используют многоканальные встроенные АЦП высокого разрешения и точности. При измерении переменного напряжения в схему предварительного формирования сигнала включают преобразователь переменного тока в постоянный.
Рис. 18. 2. Общая архитектура цифрового и виртуального мультиметра
Как известно, преобразователи бывают максимального, средневыпрямленного и среднеквадратического значений. При наличии синусоидального сигнала на входе показания ЦММ и ВММ будут одинаковыми с любым из указанных выше преобразователей, так как их индикаторы отградуированы в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала. При наличии на входе ЦММ и ВММ несинусоидального сигнала показания окажутся различными, и только в случае преобразователя среднеквадратического значения – правильными, т.е. будут соответствовать среднеквадратическому значению несинусоидального сигнала.
Ряд мультиметров не имеют специализированного блока преобразователей переменного тока в постоянный, а используют программные алгоритмы расчета среднеквадратического значения несинусоидального сигнала низкой частоты, выполняемого на компьютере согласно формуле
,
где U – среднеквадратическое значение напряжения u(t); ut – мгновенное значение напряжения u(t) в i-й момент выборки АЦП; N – общее число выборок за время определения среднеквадратического значения (в частности, за время периода Т). Для высокочастотных напряжений использование программного алгоритма ограничено быстродействием АЦП и скоростью вычисления, выполняемого микропроцессором.
Виртуальный мультиметр, разработанный фирмой National Instruments, выполнен в виде карты PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association – Международная ассоциация производителей плат памяти для персональных компьютеров), которая вставляется в гнездо для подключения к шине ПК.
Ниже приводятся ориентировочные данные карты
| Постоянное напряжение | 20 мВ–250 В |
| Постоянный ток | 20 мА–200 мА |
| Среднеквадратическое значение переменного напряжения в диапазоне 20 Гц–25 кГц | 20 мВ–250 В |
| Среднеквадратическое значение переменного тока в диапазоне 20 Гц–25кКц | 20 мА–200мА |
| Сопротивление | 200 Ом–20 МОм |
| Скорость считывания | 60 с –1 |
| Установка нуля | автоматическая |
| Программное обеспечение | LabVIEW, Bridge View, Virtual Bench |
Дата добавления: 2015-10-22 ; просмотров: 1877 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
MultimeterCL для Windows
| Оценка: |
4.00 /5 голосов — 2 |
| Лицензия: | Условно-бесплатная | Цена: 330 руб. |
| Ограничение: | 100 запусков |
| Версия: | 1.0 | Сообщить о новой версии |
| Обновлено: | 01.05.2020 |
| ОС: | Windows 10, 8, 7, XP |
| Интерфейс: | Русский |
| Разработчик: | Counters Lab |
| Категория: | Электроника, радио |
| Загрузок (сегодня/всего): | 1 / 665 | Статистика |
| Размер: | 1,92 Мб |
