仕事の目的
ナショナルインスツルメンツのツールを使用して、すなわちDAQ情報収集システムを使用して、直流および交流の電流と電圧、および抵抗を測定するシステムを開発すること。
開発されたシステムは、コンピューターを使用して測定結果を分析し、さらに分析するためにコンピューターとデータを同期できる必要があります。
ソリューションの説明
図1のシステムの機能図を検討してください。
図1-機能図
マルチメーターシステムを開発するために、3つのブロックに分割しました。
- 測定値に比例する出力電圧を提供し、測定範囲を切り替える機能を提供する測定トランスデューサ 。
- 情報収集システム 。 この作業では、 National Instruments PCI-6221情報収集システムを使用します。 システムを選択するための基準は、内蔵DAC（デジタル-アナログコンバーター）およびADC（アナログ-デジタルコンバーター）の存在でした。 システムは、PCIバスを介したデータ転送を提供します。
- マルチメータ仮想システムのソフトウェア部分は、ナショナルインスツルメンツのグラフィック言語LabVIEWで作成されました。
データとスイッチ範囲を取得するために、トランスミッタ回路が開発されました（図2）。
図2-電気回路図
ナショナルインスツルメンツに基づいたマルチメータは、-100V〜+ 100Vの範囲の電圧を測定できます。 PCI-6221では、-10V〜+ 10Vの電圧を除去できるため、レンジスイッチが設計されています。
シャント抵抗を使用して電流を測定しました。 データ収集デバイスは、その両端の電圧降下を検知し、オームの法則に従って、電流強度を計算します。
抵抗を測定する機能を実装しました。 この目的のために、DACが使用されます。 情報収集システムは電流源として機能できないため、精密抵抗を使用します。 その後、DAQは測定された抵抗の電圧降下を取り除き、オームの法則に従って抵抗を計算します。
回路基板に基づいて、回路基板が開発されました。
ラブビュー
デバイスのフロントパネルを設計するとき、使いやすさに重点が置かれました。 プログラムを機能させるには、PCにインストールされたLabVIEWソフトウェアが必要です。 これには、測定結果の出力、測定に関する追加情報が表示されるツールチップ領域、測定値のタイプを選択するパネル、測定限界を選択するパネル、および追加の信号特性の表示などの要素が含まれます。
ブロック図（図3）は、DC電圧を測定するためのブロックの詳細なリストとともに決定ブロックを示し、VI NI-DAQmxドライバが使用されます。 測定値と測定範囲を選択した後、データ収集システムはデータを読み取ります。
DAQmx仮想チャンネルを作成は、アナログ入力電圧を検知できる仮想チャンネル、アナログ入力電圧を作成します。
その後、DAQmx Readブロックがデータを読み取ります。 測定された電圧の得られた値は、意思決定ユニットに供給され、さらなる信号分析が実行されます。
図3-ブロックダイアグラムLabVIEW
おわりに
その結果、ナショナルインスツルメンツに基づいたマルチメータデバイスが開発されました。 将来的には、データの保存、不要なデータの変更についてのオペレーターへの警告、自動報告などが可能になるでしょう。
仮想システムの開発では、NIの文献が使用され、ウクライナのNIの代表者との協議も行われました。
文学
1. V. P. LabVIEWでのFedosovデジタル信号処理。 モスクワ。：DMK Press、2007 .-- 456 p。
2. E.V. Sviridov、Ya.I。 リストラトフ、N.A。 LabVIEW環境でのVinogradovaアプリケーションソフトウェア開発。 モスクワ：出版社MPEI、2005年。-50ページ。