Главная страница    Виртуальные приборы

МультиМетр

     Нет, это не тот привычный прибор, который измеряет напряжение, ток и сопротивление. Новый МультиМетр ("многое меряющий") - попытка сделать виртуальный прибор, измеряющий те величины, которые интересуют конкретного пользователя.
     Пример. Недавно мне предложили спроектировать манометр для топливных систем дизельных двигателей автомобилей. Датчик давления в современном дизеле есть, на выходе постоянное напряжение от 0,5 до 4,5 В. Верхнее значение соответствует давлению 1800 бар, нижнее по-видимому атмосферному давлению (примерно 1 бар). Характеристика преобразователя линейная. Просто измерение напряжения и пересчет в давление трудоемки, но имеется ноутбук со звуковой картой, и хотелось бы на экране иметь и сразу значения в барах.
     Задача ясная и простая: 1) измерение постоянного напряжения без доработки звуковой карты, следовательно по методу МДМ (модуляции - демодуляции), 2) пересчет напряжения в давление по известному закону, индикация результата.
     Решив эту простую задачу, я подумал, а не сделать ли универсальный прибор, который будет мерить любую величину, а лучше две, чтобы можно было снимать зависимости одной величины от другой. Естественно у пользователя должны быть нужные преобразователи (датчики) с выходом по постоянному напряжению или току, а также компьютер. Настраивает программу пользователь самостоятельно - называет величину, единицу ее измерения, требуемые пределы, калибрует свой датчик по двум точкам. Таких величин в списке может быть сколь угодно много. Среди них могут быть любые физические величины, в том числе электрические. Постоянное напряжение обязательно - оно присутствует в приборе "жестко".
     Также пользователь собирает самостоятельно несложный модулятор по ниже приводимой схеме.


Питание от настольного компьютера, сетевого адаптера, бортовой сети автомобиля, аккумулятора ноутбука, батареи "Крона" (тогда стабилизатор DA1 не нужен).

     Диапазон прибора по измеряемому напряжению 0..+10 В. Если датчики с токовым выходом, то на входе должен быть измерительный резистор 500 - 1000 Ом.
     В резельтате получилось вот что.

     На основной панели прибора цифровые индикаторы напряжения (мелко) и конечных величин, а также "для наглядности" аналоговые "столбчатые" индикаторы. Кроме того в обычном режиме бегущие графики мгновенных значений, в режиме характериографа при изменении величин - зависимость А от В, или наоборот.
     На панели настроек весь инструментарий. При установке прибора на компьютер производится калибровка по напряжению, и Вам придется воспользоваться переключателями (см. схему). Потом про них можно забыть, если напряжение питания стабильно (не батарейка). Для калибровки по напряжению понадобится образцовый вольтметр.
     Калибровка по конечной величине производится для каждого преобразователя (датчика) по соответствующим образцовым приборам (термометру, манометру и т.д.).
     Методики калибровки описаны в "хелпере", кроме того программа выдает краткие инструкции при осуществлении каждой операции.

     Новая версия 1.1 программы содержит фунцию экспорта результатов измерения в Excel, они сохраняются в файлах, и могут тут же обрабатываться средствами Excel. Программа будет совершенствоваться и далее.
     Программа опробована под WindowsXP и Windows98. Для Vista и Win 7 она не адаптировалась.
     Данный прибор представлен как иллюстрация возможности измерения постоянного напряжения и прочих величин со звуковой картой без ее доработки. Прибор намеренно упрощен для возможности воспроизведения. Преобразователи (датчики) величин должны иметь линейные характеристики, чтобы их можно было калибровать всего по двум точкам. Если использовать готовые датчики, большинство изначально линейны, либо имеют внутреннюю линеаризацию. Если Вы используете свой датчик, и он может быть заметно нелинеен, в таком виде прибор будет давать ошибки. Программно линеаризация может быть сделана кусочно-линейной аппроксимацией с многоточечной калибровкой. Но это на следующем этапе, если будет интерес к прибору.
     Кроме того могут обсуждаться, и быть реализованы усовершенствования прибора в целом - с дорабокой схемы, например автоматическая калибровка по напряжению при каждом запуске пограммы, смещение диапазона измерения напряжения в отрицательную область, и т.д.

Главная страница    Виртуальные приборы

 

Hosted by uCoz