Головна сторінка концепція лабораторії Обмін думками
Поява Sound Card в якості штатного елемента персонального комп'ютера відкрило нові можливості створення дешевих приладів. Двоканальні АЦП і ЦАП сучасної звукової карти володіють достатньою точністю і швидкодією, здатні функціонувати у фоновому режимі одночасно в обох напрямках. Недоліки звукової карти як інструментального засобу - закриті конденсаторами входи, а також обмежений частотний діапазон оброблюваних сигналів.
Представлені нижче багатофункціональний осцилограф працює виключно зі змінними напругами в звуковому діапазоні, і практично не вимагає зовнішньої апаратури. Однак якщо додати в систему мінімум "заліза" можна істотно розширити функціональні можливості лабораторії, створити необхідний в практиці ряд традиційних приладів, будувати багато нетрадиційні засоби, в тому числі спеціального призначення.
Це можуть бути
- самописні реєстратори величин, наприклад електрокардіограф,
- різні характеріограф, наприклад для знімання ВАХ двухполюсников - терморезисторов, діодів і стабілітронів, а також біполярних і польових транзисторів,
- вимірювачі різних неелектричних величин з відповідними датчиками, а також характеріограф на їх основі,
- і Т. Д. і Т. П. - все залежить від поставлених перед Вами завдань і нашої з Вами фантазії.
Комп'ютер надає віртуальним приладів інтелектуальні властивості, дозволяє реалізувати додаткові функції обробки у традиційних приладів, записувати і зберігати результати, повертатися до них і обробляти поза реального часу, зв'язати прилади з іншими додатками Windows.
Розроблено зовнішня апаратна частина лабораторії, вона являє собою невеликий загальний блок, з мережним адаптером для харчування. Ціна такого пристрою повинна бути в межах 5..7 тис.рублей. Невисока вартість комплекту дозволить перетворити будь-яке робоче місце з ПК в компактну, але досить оснащену віртуальну лабораторію.
Загальна концепція постоенія віртуальної лабораторії, а також перелік програмних реалізацій приладів - елементів такої лабораторії - представлені на окремій сторінці.
Запрошуємо до обговорення завдань і перспектив віртуальної лабораторії:
- фахівців - дослідників і розробників,
- радіоаматорів,
- майстрів - ремонтників НЧ апаратури,
- викладачів і студентів.
Нас цікавить потреба в приладах, коло завдань.
Звісно ж, що віртуальні прилади на Sound Card повинні особливо зацікавити викладачів спеціальних навчальних закладів, де вони можуть стати в нагоді для лекційних демонстрацій, в лабораторних практикумах з природничих і технічних дисциплін, в науковій роботі.
Термін "віртуальна лабораторія" часто використовують в сфері освіти стосовно чисто програмним продуктам, заснованим на математичних моделях і інших імітації реальності. Однак якісне навчання неможливо без зіткнень студента з натурними явищами і об'єктами. Без цього не вийде дослідника, новатора.
Наша лабораторія поповнюється все новими приладами. Познайомитися з ними можна, скачавши програми з цієї сторінки або звідси .
Вони поки не бездоганні, і будуть доопрацьовуватися, але з ними вже зараз можна практично працювати: налагоджувати низькочастотні схеми, підбирати компоненти.
Прошу вибачення у тих, хто використовує Win Vista і Win 7: програми поки не адаптовані до них. Найкраще середовище - Win XP.
Для завантаження програми Осциллограф клацніть по картинці. Осцилограф вер. 1.55 - комбінація з осцилографа, НЧ генератора, вимірювача ємності і амплітудно - частотного характеріограф. Дозволяє досліджувати і формувати сигнали в звуковому діапазоні частот по двох каналах, вимірювати електричну ємність від десятків пикофарад до 50 микрофарад, аналізувати ВАХ двухполюсников, АЧХ фільтрів і т. Д .. Осциллограф має додаткові функції аналізатора спектра і динамічного характеріограф. Визначає амплітудне і ефективне значення напруги, період, частоту і фазу сигналів. Запам'ятовує зображення в графічних файлах, переносить дані в Excel. З-лічильник показує виміряне значення ємності, найближче значення із стандартного ряду для конденсаторів. Самонастроюється, вибираючи оптимальну частоту вимірювання. Зручний для сортування і підбору конденсаторів. Інтерфейс програми і докладний Helper - двомовні. Поширення умовно безкоштовно.
На малюнку умовно поєднані екрани режимів осцилографування, аналізу спектра і характеріограф ВАХ і АЧХ. Показаний спектр прямокутного сигналу ок. 1кГц, характеристика стабілітрона і АЧХ пасивного загороджувального фільтра на 4кГц.
Чи готові деякі інші прилади:
Комбінований генератор НЧ
Остання версія 3.3.
Двофазний генератор НЧ
Осцилограф-реєстратор - двоканальний НЧ осцилограф із записом осциллограмм в числові файли і можливістю їх подальшого аналізу. Остання версія 2.1.
Поширення умовно безкоштовно.
На малюнку - три основних вікна нового осцилографа. В даному випадку сигнали надходять від двофазного НЧ генератора (див. Вище). Вхід і вихід звукової карти з'єднані безпосередньо.
Синус 300 і 1000 Гц від комбінованого генератора. Вхід і вихід звукової карти з'єднані безпосередньо. Зроблено зйомкою з екрану осцилографа - реєстратора. Зліва звичайний режим, праворуч - координатний (фігура Ліссажу).
Є індикація постійної складової сигналу, яка діє, якщо відкриті входи звукової карти. Відповідне доопрацювання звукових карт описана тут .
Увага! Всі, хто легально придбав Віртуальний осцилограф версій 1.54 і 1.55 можуть отримати безкоштовно новий осцилограф-реєстратор в тому числі наступних версій. Пишіть, вказуючи ім'я, СН і передбачувану дату установки.
осцилограф найбільш вдалою зі старих версій 1.22.
частотомір . Простий, але дуже точний і стійкий в роботі двоканальний цифровий частотомір. Нова версія 1.2 програми може працювати з попередніми делителями, і забезпечити вимір частот до сотень МГц.
АЧ характеріограф для знімання амплітудно-частотних характеристик УНЧ, фільтрів і т.д. Подібний до того, що міститься в осцилограф вер. 1.55, але більш стійкий і простий у використанні.
Мультиметри простий прилад для вимірювання довільних фізичних величин - температури, тиску, постійної напруги і т.д. Наводиться схема зовнішнього пристрою для самостійного виготовлення. Доопрацювання звукової карти не потрібно. Детальніше тут .
технографи - 16- канальний реєстратор різних фізичних величин, розрахований на безперервну роботу. Може знайти застосування при дослідженні повільно текщіх процесів. Детальніше тут .
електролічильник простий прилад для вимірювання ємності хімічних джерел струму. Наводиться схема зовнішнього пристрою для самостійного виготовлення. Доопрацювання звукової карти не потрібно. Детальніше тут .
Вимірювач R, C, L Простий в застосуванні, оснащений автоматикою. Вимірювання індуктивності з урахуванням активного опору котушки.
Термометри на терморезисторами за найпростішою схемою. Точність і стабільність в межах 0,1 ° C. В останній версії 1.1 програми істотно вдосконалені засоби градуювання приладу. У коментарях даються докладні інструкції.
Мікрорегістратор - щось середнє між осциллографом і реєстратором постійних напруг. Призначений для прийому і запису повільних сигналів (по постійній напрузі) на відрізках часу від 2 до 160 секунд з частотою вибірки 4001 / с. Можливий запуск прийому по логічному сигналі з окремого входу. Збережені записи можна переглядати на екрані, попарно накладати для порівняння. Передбачено довільне масштабування зображень, вимірювання сигналу по точкам. Для роботи необхідна зовнішня приставка.
Домашній електрокардіограф , Побудований за аналогічним принципам, і з урахуванням відповідних вимог безпеки. Для роботи необхідна спеціальна зовнішня приставка і комплект електродів.
Прилад для оцінки ємності і ESR (Еквівалентного послідовного опору) електролітичних конденсаторів. У новій версії 1.2 прилад вільний від типового нестачі таких вимірників: він коректно визначає ємність не залежно від величини ESR
Кабель-тестер, що дозволяє визначити місце обриву кабелів (коаксіальних, кручених пар, проводів типу "локшина") по електричної ємності.
Двоканальний самописний вольтметр постійної напруги (реєстратор) з додатковим диференціальним каналом. Запис результатів в числові файли з супровідними даними (текстовим коментарем і ін.). Передбачено попередній записів в реальному часі. У вікні попереднього перегляду можливі операції збільшувати або зменшувати зображення, вимірювання по точкам. Для роботи необхідна зовнішня приставка. Є окрема програма перегляду і обробки записів.
хроматографічні системи ХромПроцессор-7-7М-8 . Прийом хроматографических сигналів по двох каналах із записом. Є окремі програми перегляду, обробки та документування результатів аналізу. ХромПроцессор-8 має високі метрологічні характеристики завдяки використанню 24- бітної звукової карти. Для роботи необхідна спеціальна зовнішня приставка.
простий прилад для повірки та діагностики несправностей кварцових годин . Побудований за принципом, що запам'ятовує осцилографа на відрізки часу до 80с. Для роботи необхідний магніточутливого датчик.
Характеріограф біполярних транзисторів. Для роботи необхідна зовнішня приставка.
Характеріограф для підбору пар бусінкових терморезисторов до диференціальних датчикам. Для роботи необхідна зовнішня приставка.
Є ще чимало власних ідей і стоять пропозицій з боку, які можуть бути реалізовані на цих принципах.
Попрацюйте з виставленими тут приладами. Що на Ваш погляд слід було б поліпшити? Як відображати результати простих вимірників - в цифровому вигляді або "стрілочному"? Які стандартні прилади варто було б мати в асортименті? Чи потрібно у Вашій практиці зберігання результатів, і в якому вигляді?
Оскільки даний сайт мало підходить для відкритої дискусії, бути може, Ви запропонуєте для неї майданчик (майданчика за напрямками), ми готові говорити з усіма співчуваючими і опонентами.
Якщо у Вас вже є завдання для нового віртуального приладу, замовляйте, зробимо.
Пишіть. буду публікувати Ваші міркування, ідеї, пропозиції, критичні зауваження.
Головна сторінка концепція лабораторії Обмін думками
(495) 670-71-30 Записних Олег Леонідович. E-mail [email protected]
Що на Ваш погляд слід було б поліпшити?Як відображати результати простих вимірників - в цифровому вигляді або "стрілочному"?
Які стандартні прилади варто було б мати в асортименті?
Чи потрібно у Вашій практиці зберігання результатів, і в якому вигляді?