Измерительно-вычислительный комплекс виртуальных приборов
Цена комплекса без учета ПК составляет 19 999 р.
Диапазон рабочих частот 0-40 кГц, 2-x канальный режим работы всех измерительных приборов, одноканальный генератор, дополнительный высокочувствительный вход - разрешение 1 мкВ. Сопротивление входов 1МОм.
Состав комплекса и технические характеристики приборов:
1. ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК (ИКГ)
1.1. ИКГ обеспечивает измерение коэффициента гармоник входного периодического сигнала в диапазоне значений от 0,1 до 50 % в полосе пропускания 40 кГц.
1.2. Прибор обеспечивает измерение коэффициента гармоник в диапазоне амплитуд входного сигнала от 0,1 до 50 В.
1.3. Предел допускаемых значений абсолютной основной погрешности составляет ±(0,1 КГ + 0,05) %, где КГ – измеряемая величина в %.
2. Двухканальный универсальный вольтметр (УВ)
2.1. УВ позволяет измерять постоянное и переменное напряжения (размах, среднеквадратическое и пиковые значение), отношение двух напряжений и их разность.
2.2. УВ обеспечивает измерение в двухканальном режиме постоянного напряжения положительной и отрицательной полярности в диапазоне значений от 30 мВ до 50 В.
2.3. Предел допускаемых значений относительной основной погрешности измерения постоянного напряжения составляет ±(0,3 + 0,1UП/UХ)%, гдеUП – предел измерения, В;UХ – измеряемое напряжение, В. Предел допускаемых значений дополнительной погрешности равен половине основной погрешности на каждые 100С отклонения температуры от нормальной.
2.4. УВ обеспечивает измерение в двухканальном режиме переменного напряжения (СКЗ) в диапазоне значений от 20 мВ до 50 В. Рабочий диапазон частот входного сигнала 50 Гц – 40000 Гц.
2.5. Предел допускаемых значений относительной основной погрешности измерения переменного напряжения составляет ±(0,5 + 0,1UП/UХ)%, гдеUП – предел измерения, В;UХ – измеряемое напряжение, В. Предел допускаемых значений дополнительной погрешности равен половине основной погрешности на каждые 100С отклонения температуры от нормальной.
3. Двухканальный частотомер (Ч)
3.1. Прибор обеспечивает измерение:
-
частоты входного периодического сигнала в двух независимых каналах в диапазоне значений от 20 до 40000 Гц;
-
периода входного периодического сигнала в двух независимых каналах в диапазоне значений от 40 до 50000 мкс при минимальной длительности счетных импульсов 20 мкс;
-
разности или отношения частот и периодов в двух независимых каналах.
3.2. Прибор обеспечивает измерение частоты в диапазоне амплитуд входного сигнала от 0,1 до 5 В.
3.3. Предел допускаемых значений относительной основной погрешности однократных измерений составляет ±2*10-4. Предел допускаемых значений относительной основной погрешности измерений с усреднением результатов составляет ±2*10-5.
3.4. Дополнительная относительная погрешность однократных измерений, обусловленная изменением температуры окружавшего воздуха, на каждые 10°С в диапазоне рабочих температур не превышает ±1*10-4. Дополнительная относительная погрешность измерений с усреднением результатов, обусловленная изменением температуры окружавшего воздуха, на каждые 10°С в диапазоне рабочих температур не превышает ±1*10-5.
4. Двухканальный запоминающий осциллограф (ЗО)
4.1. Диапазон измеряемых напряжений 30 мВ – 50 В. Коэффициент отклонения каналов тракта вертикального отклонения регулируется ступенчато и плавно с помощью мышки при использовании режима лупы. При ступенчатой регулировке предельные отклонения луча по вертикали соответствуют значениям 50; 10; 5; 2,5; 1,25; 0,5; 0,25; 0,1 В.
4.2. Погрешность измерения напряжения при использовании маркерных линий в режиме лупы не более ±(2 +UП UХ)%, гдеUП – предел измерения (отклонения луча), В;UХ – измеряемое напряжение, В.
4.3. Коэффициент развёртки в каналах регулируется ступенчато и плавно с помощью мышки при использовании режима лупы. При ступенчатой регулировке предельные отклонения луча по горизонтали соответствуют значениям 100; 50; 20; 5; 0,3; 0,15 мс.
4.4. Диапазон измеряемых длительностей (временных интервалов) 0,1 – 100 мс. Погрешность измерения длительности при использовании маркерных линий в режиме лупы не более ±(2 + ТП/ТХ)%, где ТП – предел измерения; ТХ – измеряемый интервал времени.
4.5. Время установления переходной характеристики (ПХ) не более 40 мкс (определяется частотой дискретизации АЦП).
4.6. Полоса пропускания каналов 0 – 40 кГц. Неравномерность АЧХ в полосе пропускания 100 Гц – 10 кГц не более 1,5 %.
4.7. Экран ЗО может быть распечатан в виде картинки или сохранен в виде файла для дальнейшего использования.
5. ГЕНЕРАТОР НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ (ГНЧ)
5.1. Диапазон рабочих частот генератора 0,1 – 40 кГц с шагом регулировки 1 Гц. Погрешность установки частоты не более 0,1%.
5.2. В основном диапазоне частот 100 Гц – 15 кГц уровень выходного гармонического сигнала регулируется с шагом 1 мВ в пределах 50 мВ – 5 В. Погрешность установки уровня не более ±(1 + 0,01 UХ)мВ, гдеUХ – установленное напряжение, мВ.
5.3. В расширенном диапазоне частот до 40 кГц ГНЧ вырабатывает гармонический сигнал 50 мВ – 3 В с шагом регулировки выходного уровня 1 мВ.
5.4. Нелинейные искажения сигнала ГНЧ в диапазоне частот 300 Гц – 3 кГц при выходном уровне 0,1 – 5 В не более 0,2%.
6. Двухканальный псофометр (П)
6.1. Псофометр имеет два рабочих канала и позволяет измерять среднеквадратический уровень шумов в каждом канале, а также разность и отношение шумов в разных каналах.
6.2. Псофометр имеет частотную характеристику в соответствии с требованиями МККТ. Динамический диапазон измерений среднеквадратического значения шума в типовом канале 30 мВ – 50 В.
- 6.3. Динамический диапазон измерений среднеквадратического уровня шума в высокочувствительном канале 100 мкВ - 30 мВ.
6.4. Погрешность измерения не более ±(3 + 2UП/UХ)%, гдеUП – предел измерения;UХ – измеряемое напряжение.
7. Двухканальный анализатор спектра (АС)
7.1. Панорамный анализатор спектра имеет два рабочих канала и работает в полосе частот 0,1 – 40,0 кГц с шагом 6 Гц
7.2. Полоса избирательности на уровне –3 дБ составляет не более ±12,5 Гц, на уровне –60 дБ составляет ±25 Гц.
7.3. Уровень сигнала может измеряться в вольтах или по выбору оператора в децибелах.
7.4. Динамический диапазон измерений среднеквадратического значения спектральных компонент сигнала 30 мВ – 50 В.
7.5. Динамический диапазон измерений среднеквадратического значения спектральных компонент сигнала в высокочувствительном канале 100 мкВ - 30 мВ.
7.6. Динамический диапазон измерений в логарифмическом масштабе 17 – 140 дБ.
7.7. Для удобства пользователя имеется возможность работы в режиме лупы, вертикальных и горизонтальных маркеров, положение которых высвечивается на цифровых индикаторах.
- 7.8. Экран АС может быть распечатан в виде картинки или сохранен в виде файла.
8. Двухканальный селективный вольтметр (СВ)
8.1. СВ позволяет измерять в двух рабочих каналах среднеквадратическое значение напряжения, отношение двух напряжений и их разность.
8.2. Динамический диапазон измерений среднеквадратического значения сигнала в узкой полосе частот 30 мВ – 50 В.
8.3. Динамический диапазон измерений среднеквадратического значения сигнала в высокочувствительном канале 100 мкВ - 30 мВ.
8.4. Полоса избирательности на уровне –3 дБ составляет не более ±12,5 Гц, на уровне –60 дБ составляет ±25 Гц.
8.5. Погрешность измерения среднеквадратического уровня сигнала в узкой полосе частот не более ±(4 + 2UП/UХ) %, гдеUП – предел измерения;UХ – измеряемое напряжение.
8.6. Прибор настраивается на основную гармонику сигнала автоматически. Для измерения уровня других компонент можно выбирать частоту в ручном (Р) режиме с шагом 1 Гц.
8.7. Индикация по выбору оператора в вольтах или в децибелах по отношению к уровню 0,775 В.
9. ИЗМЕРИТЕЛЬ АЧХ (ИАЧХ)
9.1. ИАЧХ предназначен для исследований частотных характеристик в диапазоне частот 0,1 – 10 кГц. Пользователь выбирает диапазон частот произвольно с шагом 1 Гц.
9.2. Уровень испытательного сигнала выбирается пользователем с шагом 1 мВ в диапазоне значений 100 мВ – 3 В.
9.3. На экране панорамного индикатора имеется возможность установки поля допусков с выбором конкретных значений верхней и нижней границ на произвольных частотах (например, 300, 1000, 2000, 3000 Гц). По результатам измерений заполняется таблица с указанием красным цветом точек вышедших за границу допуска.
9.4. Вертикальная ось градуируется в вольтах, относительных единицах коэффициента передачи и в децибелах.
9.5. Динамический диапазон измерений в логарифмическом масштабе может достигать 80 дБ.
9.6. Погрешность измерения коэффициента передачи с использованием режима лупы не более ±(0,5 + 2КП) дБ где КП – предел измерения, дБ.
9.7. Погрешность измерения частоты с использованием режима лупы не более 2%.
9.8. Для удобства пользователя имеется возможность работы в режиме лупы, вертикальных и горизонтальных маркеров, положение которых высвечивается на цифровых индикаторах.
9.9. Экран ИАЧХ может быть распечатан в виде картинки или сохранен в виде файла.
Применение комплекса позволяет:
- значительно сократить затраты на приобретение радиоизмерительных приборов;
- значительно расширить возможности и объем экспериментальных исследований за счет увеличения производительности и числа виртуальных приборов, используемых при проведении лабораторных испытаний;
- реализовать алгоритмы косвенных измерений, а также совмещать измерения с требуемой математической обработкой результатов, включая статистическую обработку.
Техническая и экономическая целесообразность применения вычислительных методов измерения обусловлена возможностями одновременного решения задач сбора, обработки, передачи и хранения данных при малых затратах на аппаратные средства. Стоимость компьютерного комплекса в 5 - 10 раз ниже стоимости эквивалентного комплекса автономных приборов. Кроме того, значительно расширяются пользовательские возможности по представлению результатов в привычной или требуемой форме (например, мощность измерять в единицах [дБ*мВт]) с автоматизированным сохранением или распечаткой данных. Возможна дополнительная логическая и статистическая обработка информации с нахождением экстремумов и параметров распределения результатов, с масштабированием, нормированием и т.д.
Комплекс виртуальных приборов апробирован и внедрен на ОАО «Завод Электроприбор» (г. Владимир) и кафедре радиотехнике и радиосистем Владимирского государственного университета. При соответствующем развитии комплекс может быть альтернативой продукту от National Instrumets LabView.
Описание комплекса виртуальных приборов (.pdf) Скачать
Пример использования библиотеки функций ККП (.pdf) Скачать