राष्ट्रीय उपकरण पर आधारित एक आभासी मल्टीमीटर प्रणाली का विकास

काम का उद्देश्य

वर्तमान और वोल्टेज को मापने और बारी-बारी से मापने के लिए एक प्रणाली विकसित करने के लिए, साथ ही साथ डीएक्यू सूचना संग्रह प्रणाली का उपयोग करते हुए, नेशनल इंस्ट्रूमेंट्स टूल का उपयोग करके प्रतिरोध किया जाता है।
विकसित प्रणाली को कंप्यूटर का उपयोग करके माप परिणामों का विश्लेषण करने की अनुमति देनी चाहिए, साथ ही आगे के विश्लेषण के लिए कंप्यूटर के साथ डेटा को सिंक्रनाइज़ करना चाहिए।

समाधान का वर्णन

चित्र 1 में सिस्टम के कार्यात्मक आरेख पर विचार करें।


चित्रा 1 - कार्यात्मक आरेख

एक मल्टीमीटर प्रणाली का विकास, मैंने इसे 3 ब्लॉकों में विभाजित किया है:

1. एक माप ट्रांसड्यूसर जो आउटपुट वोल्टेज को मापा मूल्य के लिए आनुपातिक प्रदान करता है, साथ ही माप रेंज को स्विच करने की क्षमता प्रदान करता है।
2. सूचना एकत्र करने की प्रणाली । काम राष्ट्रीय उपकरण PCI-6221 सूचना संग्रह प्रणाली का उपयोग करता है। सिस्टम को चुनने के लिए मानदंड एक अंतर्निहित डीएसी (डिजिटल-से-एनालॉग कनवर्टर) और एडीसी (एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर) की उपस्थिति थी। सिस्टम पीसीआई बस के माध्यम से डेटा ट्रांसफर प्रदान करता है।
3. मल्टीमीटर वर्चुअल सिस्टम का सॉफ्टवेयर हिस्सा नेशनल इंस्ट्रूमेंट्स से ग्राफिक भाषा लैबव्यू में लिखा गया था।

डेटा और स्विच रेंज लेने के लिए, एक ट्रांसमीटर सर्किट विकसित किया गया था (चित्रा 2)।

चित्रा 2 - विद्युत योजनाबद्ध आरेख

नेशनल इंस्ट्रूमेंट्स पर आधारित एक मल्टीमीटर -100 V से + 100V तक की वोल्टेज को माप सकता है। चूंकि PCI-6221 आपको -10V के वोल्टेज को + 10V तक निकालने की अनुमति देता है, एक रेंज स्विच डिज़ाइन किया गया है।
वर्तमान को मापने के लिए एक शंट अवरोधक का उपयोग किया गया था। डेटा अधिग्रहण डिवाइस को एक वोल्टेज ड्रॉप भर में होश आता है और, ओम के नियम के अनुसार, वर्तमान ताकत की गणना करता है।
प्रतिरोध को मापने की क्षमता को लागू किया। इस उद्देश्य के लिए, डीएसी का उपयोग किया जाता है। चूंकि सूचना संग्रह प्रणाली वर्तमान स्रोतों के रूप में काम नहीं कर सकती है, हम एक सटीक अवरोधक का उपयोग करेंगे। उसके बाद, DAQ मापा प्रतिरोध के पार वोल्टेज ड्रॉप को हटा देगा और, ओम के नियम के अनुसार, इसके प्रतिरोध की गणना करेगा।
सर्किट बोर्ड के आधार पर, एक सर्किट बोर्ड विकसित किया गया था।

LabVIEW

डिवाइस के फ्रंट पैनल को डिजाइन करते समय उपयोग में आसानी पर जोर दिया गया था। काम करने के कार्यक्रम के लिए, पीसी पर स्थापित लैबव्यू सॉफ्टवेयर की आवश्यकता होती है। इसमें ऐसे तत्व शामिल हैं जैसे: माप परिणाम का आउटपुट, एक टूलटिप क्षेत्र जिसमें माप के बारे में अतिरिक्त जानकारी प्रदर्शित होती है, मापा मूल्य के प्रकार का चयन करने के लिए एक पैनल, माप सीमा का चयन करने के लिए एक पैनल, साथ ही साथ अतिरिक्त सिग्नल विशेषताओं का आउटपुट।

ब्लॉक आरेख (चित्र 3) डीसी वोल्टेज को मापने के लिए ब्लॉक की एक विस्तृत सूची के साथ निर्णय ब्लॉक दिखाता है; VI NI-DAQmx ड्राइवर का उपयोग किया जाता है। मापा मूल्य और मापने की सीमा का चयन करने के बाद, डाटा अधिग्रहण प्रणाली डेटा को पढ़ती है।
DAQmx Create Virtual Channel एक वर्चुअल चैनल, एनालॉग इनपुट वोल्टेज बनाता है, जो एनालॉग इनपुट वोल्टेज को सेंस करने में सक्षम है।
उसके बाद, DAQmx Read ब्लॉक डेटा को पढ़ता है। मापा वोल्टेज के प्राप्त मूल्य को निर्णय लेने वाली इकाई को आपूर्ति की जाती है, आगे सिग्नल विश्लेषण किया जाता है।


चित्र 3 - आरेख LabVIEW को ब्लॉक करें

निष्कर्ष

नतीजतन, नेशनल इंस्ट्रूमेंट्स पर आधारित मल्टीमीटर डिवाइस विकसित किया गया था। भविष्य में, डेटा को सहेजना, ऑपरेटर को अवांछित डेटा परिवर्तन, स्वचालित रिपोर्टिंग आदि के बारे में सतर्क करना संभव होगा।
वर्चुअल सिस्टम विकसित करने में, NI साहित्य का उपयोग किया गया था, और यूक्रेन में NI के प्रतिनिधियों के साथ परामर्श भी आयोजित किया गया था।

साहित्य

1. वी। पी। फेडोसोव डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग इन लैबव्यू। मॉस्को ।: डीएमके प्रेस, 2007 ।-- 456 पी।
2. ई.वी. स्वेरीडोव, याई। लिस्टराटोव, एन.ए. Vinogradova LabVIEW वातावरण में अनुप्रयोग सॉफ्टवेयर विकास। मॉस्को: पब्लिशिंग हाउस MPEI, 2005. - 50 पी।