Технические науки

УДК 378.096

Шуба Богдан Николаевич

бакалавр, студент

Национального технического университета Украины

«Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»

Shuba Bohdan

Bachelor, Student of the

National Technical University of Ukraine

«Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»

КОМПЬЮТЕРНАЯ АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ПОВЕРКА МЕРЫ ФАЗОВОГО СДВИГА

AUTOMATED COMPUTER VERIFICATION SYSTEM FOR PHASE SHIFT MEASUREMENT

Аннотация. Разработано имитационную модель для реализации автоматизированной поверки меры фазового сдвига.

Ключевые слова: автоматизация, калибратор, модель, поверка, фазовый сдвиг, LabVIEW.

Summary. Developed an imitation model for the implementation of an automated reification of a phase shift measure.

Key words: automation, calibrator, LabVIEW, model, phase shift, verification.

Автоматизация работ широко применяется при метрологической аттестации и поверке средств измерений (далее — СИТ), а также их исследовании при государственных испытаниях. Поверка СИТ является основным элементом обеспечения единства измерений в стране. Разработанная виртуальная работа по проверке калибратора фазового сдвига является важным элементом при освоении метода поверки меры.

Целью разработки является создание имитационной модели лабораторной работы, которая дает возможность реализовать измерительный эксперимент, а именно поверку калибратора фазового сдвига Ф5224.

Имитационная модель была разработана в среде для визуального программирования LabVIEW 13. Это один из качественных и надежных программных компонентов, разработанный компанией National Instruments.

Виртуальные приборы состоят из двух основных частей:

• передняя панель является интерактивным пользовательским интерфейсом, имитирующий лицевую панель традиционного прибора;
• блок-диаграмма является исходным кодом прибора, созданным на языке графического программирования LabVIEW-G (Джи). Блок-диаграмма представляет собой реально исполняемый приложение.

Объекты на передней панели представлены на блок-диаграмме в виде соответствующих терминалов (terminals), через которые данные могут поступать от пользователя в программу и обратно [1, с. 8-12].

Калибратор фазового сдвига Ф5224 — эталонное СИТ, предназначено для формирования двух синусоидальных или периодических последовательностей прямоугольных импульсов с регулируемой частотой от 0,001 Hz до 200 kHz, с уровнями от 1 mV до 10 V, фазовым сдвигом    от   -360⁰ до 360⁰ [2].

Для поверки калибратора типа Ф5224 разработаны и утверждены методические указания МИ 343-83, которая распространяется только на это средство [3].

Во время поверки калибратора оцениваются следующие метрологические характеристики:

• основная погрешность установки напряжения выходных сигналов;
• основная погрешность установки частоты выходных сигналов;
• основная погрешность установки приращений фазовых сдвигов.

Эталонными средствами измерения, использующимися при поверке, являются: фазометр типа Ф2-34А, вольтметр типа Ф584, частотомер типа Ф5137.

На рис. 1 приведен общий вид передней панели имитационной модели поверки.

Рис. 1. Общий вид передней панели

На рис. 1 обозначено: 1 — модель поверяемого калибратора фазовых сдвигов Ф5224; 2 — модель частотомера Ф5137; 3 — модель измерителя разности фаз Ф2-34А; 4 — модель вольтметра Ф584; 5 – панель автоматического расчета погрешностей со схемами измерения; 6 — окно покаяний вольтметра.

Для повышения точности отсчета вольтметра, его показания отображаются в цифровом виде справа от прибора. Для перехода от одного, опыта к другому есть кнопки с соответствующими надписями.

На рис. 2 приведено блок-диаграмму, реализованную программным компонентом.

Рис. 2. Общий вид блок-диаграммы

В табл. 1, табл. 2, и табл. 3 приведены примеры результатов поверки калибратора.

Таблица 1

Определение основной погрешности установки частоты выходных сигналов

Таблица 2

Определение основной погрешности установки напряжения выходных сигналов

Таблица 3

Определение основной погрешности установки приращения фазовых сдвигов

Продолжение таблицы 3

Разработанная программа может использоваться при дистанционном обучении, позволяет дистанционно выполнить работу, при невозможности посетить занятия, может использоваться при подготовке специалистов, обучении студентов по специальности «Метрология и информационно-измерительные технологии» и в смежных специальностях.

Литература

1. Свиридов Е. В., Листратов Я. И., Виноградова Н. А. Разработка прикладного программного обеспечения в среде LabVIEW. Учебное пособие Москва: Издательство МЭИ, 2005. – 50 с.
2. «Калибратор фазовых сдвигов Ф5225. Техническое описание и инструкция по эксплуатации».
3. МИ 343-83 Методические указания. Калибраторы фазовых сдвигов Ф5224 Методы и средства поверки.