Компьютерный комплекс для измерения характеристик магнитно-импульсных индукторных систем
Описана схема, принцип действия и работа автоматизированного измерительного комплекса, разработанного для экспериментальных исследований индукторных систем при магнитно-импульсной обработке металлов в широком диапазоне рабочих частот ~ 1 – 30 кГц. Описана схема, принцип дії і робота комп'ютерно...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Електротехніка і електромеханіка |
|---|---|
| Datum: | 2009 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
2009
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143231 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Компьютерный комплекс для измерения характеристик магнитно-импульсных индукторных систем / Г.С. Сериков // Електротехніка і електромеханіка. — 2009. — № 4. — С. 65-67. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859786785625735168 |
|---|---|
| author | Сериков, Г.С. |
| author_facet | Сериков, Г.С. |
| citation_txt | Компьютерный комплекс для измерения характеристик магнитно-импульсных индукторных систем / Г.С. Сериков // Електротехніка і електромеханіка. — 2009. — № 4. — С. 65-67. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Електротехніка і електромеханіка |
| description | Описана схема, принцип действия и работа автоматизированного измерительного комплекса, разработанного для экспериментальных исследований индукторных систем при магнитно-импульсной обработке металлов в широком диапазоне рабочих частот ~ 1 – 30 кГц.
Описана схема, принцип дії і робота комп'ютерного вимірювального комплексу, розробленого для експериментальних досліджень індукторних систем при магнітно-імпульсній обробці металів в широкому діапазоні робочих частот ~ 1 – 30 кГц.
A scheme, action principle and work of a computer-based measurement complex developed for experimental research on magnetic pulse metal working inductor systems in the wide frequency interval of 1 – 30 kHz are described.
|
| first_indexed | 2025-12-02T10:28:38Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2009. №4. 65
УДК 621.319.5
Г.С. Сериков
КОМПЬЮТЕРНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК
МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНЫХ ИНДУКТОРНЫХ СИСТЕМ
Описана схема, принцип дії і робота комп'ютерного вимірювального комплексу, розробленого для експериментальних
досліджень індукторних систем при магнітно-імпульсній обробці металів в широкому діапазоні робочих частот
~ 1 – 30 кГц.
Описана схема, принцип действия и работа автоматизированного измерительного комплекса, разработанного для
экспериментальных исследований индукторных систем при магнитно-импульсной обработке металлов в широком
диапазоне рабочих частот ~ 1 – 30 кГц.
ВВЕДЕНИЕ
В практике разработки компонент МИОМ важ-
ной и трудоемкой задачей является разработка индук-
торных систем с заданными рабочими характеристи-
ками. Перед внедрением созданного инструмента,
основным элементом которого является индуктор,
проходит множество испытаний. В ходе эксперимен-
тов проводится проверка формы распределения маг-
нитного поля и сил взаимодействия индукторной сис-
темы и заготовки на испытательном стенде малой
мощности. Также проводится сопоставление резуль-
татов, полученных экспериментальным путем с теми,
что были рассчитаны теоретически [1].
Учитывая необходимость большого числа изме-
рений, автоматизация эксперимента приобретает
крайнюю значимость и актуальность.
Наиболее рациональным представляется исполь-
зование системы позиционирования совместно с пер-
сональным компьютером.
Такой набор обусловлен несколькими причина-
ми. В настоящее время персональный компьютер
присутствует практически на любом рабочем месте.
Кроме того, при добавлении разнообразных про-
граммно-аппаратных средств компьютер очень легко
превращается в аналитический комплекс. Подобные
средства для модернизации компьютеров выпускают-
ся многими фирмами [2, 3, 4]. Однако их довольно
высокая стоимость препятствует широкому примене-
нию. Кроме того, таким комплексам присуща узкона-
правленная специфика и, приобретая его для конкрет-
ной задачи, трудно использовать для другой, пусть
даже несколько видоизменной.
Самым простым вариантом в таком случае явля-
ется использование того оборудования, которое при-
сутствует в конструкции простого персонального
компьютера (ПК). Он уже содержит практически все
требуемые аппаратные средства. Необходима лишь их
согласование и соответствующая настройка.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью работы является разработка и описание
компьютерного комплекса для измерения пространст-
венно – временного распределения амплитуды им-
пульсов тока в виде затухающей синусоиды в диапа-
зоне частот 1…30 кГц.
Измерительный комплекс состоит из трех укруп-
ненных составляющих: ранее разработанный источ-
ник мощности НГИТ [5], аппаратная часть и про-
грамма управления комплексом и обработки инфор-
мации.
Программная часть комплекса подразделяется на
три составляющие:
- программы для управления блоками комплекса
во время измерений;
- программы, управляющие самим измерителем,
выполняющие дополнительную математическую об-
работку результатов измерений и заносящие их в базу
данных;
- программы для работы с результатами измере-
ний в базе данных.
Интерфейс разработанной программы достаточ-
но прост, интуитивно понятен и обладает достаточ-
ным количеством отображаемой информации. Он
удобен в управлении. Вместе с тем окна программной
среды не перегружены.
В главном окне рис. 1 отображаются результаты
измерений в графическом виде и клавиши управления
для необходимой обработки данных. В ходе измере-
ния индикатор прогресса показывает относительное
положение датчика в электромагнитной системе. По
окончанию измерения выводится графическая зави-
симость амплитуды магнитного поля от геометриче-
ского положения датчика. Результаты измерения
можно сохранить как в виде таблицы числовых ре-
зультатов, так и в графическом варианте. В дальней-
шем сохраняется возможность открытия уже изме-
ренных значений распределения характеристик поля.
Следующее окно рис. 2 вызывается из меню и
содержит информацию об установках, применяемых
для управления модулем перемещения.
Работа с периферийным портом в третьем окне
рис. 3 заключается в выборе порта из списка доступ-
ных устройств.
Оригинальность разработки состоит в том, что
программа управления представляет независимый
функционально законченный продукт. Для работы не
требуется программная среда разработчика. В качест-
ве аппаратной части задействованы встроенные моду-
ли персонального компьютера.
66 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2009. №4.
Рис. 1. Главное окно программы
Рис. 2. Служебные установки дискретизации перемещения
датчика и установки делителя входного сигнала
Рис. 3. Конфигурация устройства ввода-вывода
Для вывода информации о разработчиках про-
граммного обеспечения и версии программы было
создано окно, представленное на рис. 4.
Рис. 4. Окно информации о версии программы и
разработчиках
Аппаратная часть измерителя обеспечивает вы-
полнение следующих функций:
- управление отдельными измерительными
блоками;
- проведение измерений характеристик маг-
нитных полей электромагнитной системы.
Функциональная схема взаимодействия компо-
нентов измерительного комплекса представлена на
рис. 5.
Процессор
Звуковая
плата
Параллельный
порт LPT
Микро
фон
Позициони
рующее
устройство
Амплитудный
измеритель
Контроллер
фазы
Генератор
импульсов
Датчик
ПК
индуктор
Рис. 5. Функциональная схема измерительного комплекса
Для связи измерительного блока с компьютером
используется параллельный порт (LPT).
Контроллер фазы предназначен для генерации
сигнала разрешения разряда. Сигналом, пришедшим с
компьютера, производится запуск разряда магнитного
импульса. Схема модуля контроллера фазы присутст-
вует в разработанном ранее источнике мощности [5].
Для непосредственного измерения сигнала с
датчиков применена схема амплитудного измерителя,
формирующего постоянное выходное напряжение,
пропорционального амплитуде входного импульсного
напряжения. В измерительном комплексе использо-
вана классическая схема с цепью сброса, схема кото-
рого показана на рис. 6.
Временные диаграммы измерителя представлены
на рис. 7.
ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2009. №4. 67
Рис. 6. Схема амплитудного измерителя
t
имп
Т
U(t)
t
Uамп
U
изм
Рис. 7. Принцип работы амплитудного выпрямителя
Перемещение позиционирующей линейки про-
изводит шаговый двигатель с контроллером, схема
которого показана на рис. 8.
Рис. 8. Функциональная схема контроллера шагового
двигателя
Общий вид аппаратного модуля измерительного
комплекса представлен на рис. 9.
Рис. 9. Общий вид аппаратного модуля измерительного
комплекса
ВЫВОДЫ
1. Разработан измерительный комплекс, позво-
ляющий проводить исследование распределения на-
пряженности магнитного поля в индукторных систе-
мах при частоте разрядного тока 1 – 30 кГц.
2. Применение ранее разработанных модулей и
аппаратной части ПК позволило уменьшить себе-
стоимотсь комплекса.
3. Разработанная программа имеет дружествен-
ный интуитивно понятный интерфейс, что делает ра-
боту с ней легкой и удобной.
4. В программе управления заложено множест-
во сервисных функций, позволяющих вести хроноло-
гию процесса, запись в различных форматах и кон-
тролировать параметры модулей комплекса.
5. Внедрение автоматизированного перемеще-
ния существенно повышает точность позиционирова-
ния индукционного преобразователя.
6. В целом, при использовании измерительного
комплекса существенно повышается скорость и каче-
ство работы. Существенно возрастает её эффектив-
ность.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Батыгин Ю.В., Лавинский В.И., Хименко Л.Т., Им-
пульсные магнитные поля для прогрессивных технологий.
Том 1. Издание второе, переработанное и дополненное. Под
общей ред. д.т.н., проф. Батыгина Ю.В. Харьков:
Изд."МОСТ-Торнадо". 2003.- 285 с.
2. www.holit.ua
3. www.labview.com.ua
4. www.aviaok.com.ua
5. Бондаренко А.Ю., Сериков Г.С, Чаплыгин Е.А. Низко-
вольтный генератор импульсов тока широкого частотного
диапазона для физического моделирования// Електротехніка
і електромеханіка. Харків. 2007, №6, С. 66-69.
Поступила 21.11.2008
Сериков Георгий Сергеевич
Харьковский национальный автомобильно-дорожный
университет
Украина, 61002, Харьков, ул. Петровского, 25,
т. 700-38-52
Позиционирующая
линейка
Информационный
разъем
Шаговый
двигатель
Разъем соедине-
ния со звуковой
картой
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-143231 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2074-272X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-02T10:28:38Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Сериков, Г.С. 2018-10-26T20:40:18Z 2018-10-26T20:40:18Z 2009 Компьютерный комплекс для измерения характеристик магнитно-импульсных индукторных систем / Г.С. Сериков // Електротехніка і електромеханіка. — 2009. — № 4. — С. 65-67. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 2074-272X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143231 621.319.5 Описана схема, принцип действия и работа автоматизированного измерительного комплекса, разработанного для экспериментальных исследований индукторных систем при магнитно-импульсной обработке металлов в широком диапазоне рабочих частот ~ 1 – 30 кГц. Описана схема, принцип дії і робота комп'ютерного вимірювального комплексу, розробленого для експериментальних досліджень індукторних систем при магнітно-імпульсній обробці металів в широкому діапазоні робочих частот ~ 1 – 30 кГц. A scheme, action principle and work of a computer-based measurement complex developed for experimental research on magnetic pulse metal working inductor systems in the wide frequency interval of 1 – 30 kHz are described. ru Інститут технічних проблем магнетизму НАН України Електротехніка і електромеханіка Техніка сильних електричних та магнітних полів Компьютерный комплекс для измерения характеристик магнитно-импульсных индукторных систем A computer-based measurement complex for magnetic pulse inductor system characteristics Article published earlier |
| spellingShingle | Компьютерный комплекс для измерения характеристик магнитно-импульсных индукторных систем Сериков, Г.С. Техніка сильних електричних та магнітних полів |
| title | Компьютерный комплекс для измерения характеристик магнитно-импульсных индукторных систем |
| title_alt | A computer-based measurement complex for magnetic pulse inductor system characteristics |
| title_full | Компьютерный комплекс для измерения характеристик магнитно-импульсных индукторных систем |
| title_fullStr | Компьютерный комплекс для измерения характеристик магнитно-импульсных индукторных систем |
| title_full_unstemmed | Компьютерный комплекс для измерения характеристик магнитно-импульсных индукторных систем |
| title_short | Компьютерный комплекс для измерения характеристик магнитно-импульсных индукторных систем |
| title_sort | компьютерный комплекс для измерения характеристик магнитно-импульсных индукторных систем |
| topic | Техніка сильних електричних та магнітних полів |
| topic_facet | Техніка сильних електричних та магнітних полів |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143231 |
| work_keys_str_mv | AT serikovgs kompʹûternyikompleksdlâizmereniâharakteristikmagnitnoimpulʹsnyhinduktornyhsistem AT serikovgs acomputerbasedmeasurementcomplexformagneticpulseinductorsystemcharacteristics |