13285

Навыки работы с программным пакетом Electronics Workbench (EWB) для виртуального моделирования физических измерительных процессов

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Лабораторная работа №1 Навыки работы с программным пакетом Electronics Workbench EWB для виртуального моделирования физических измерительных процессов. Цель исследования: Получить начальное представление о базовых возможностях программного пакета EWB необходимых для мод...

Русский

2013-05-11

89.5 KB

83 чел.

Лабораторная работа №1

Навыки работы с программным пакетом Electronics Workbench (EWB) для виртуального моделирования физических измерительных процессов.

Цель исследования: Получить начальное представление о базовых возможностях программного пакета EWB, необходимых для моделирования физических измерительных процессов.     

Задание на выполнение лабораторной работы

1. Теоретическая часть 

  1.  Изучить основные сведения о структуре рабочего окна и системы меню программного пакета EWB 5.12 [1] (стр. 4-7)
    1.  Изучить особенности создания виртуальных электронных схем в среде Electronics Workbench 5.12 [1] (стр. 8-10)
    2.  Изучить элементную базу и контрольно-измерительные приборы    

     программного пакета EWB 5.12, которая будет использоваться в  

     ходе виртуального моделирования физических измерительных  

     процессов [1] (стр. 10-15).

2. Эксперементальная часть

2.1 Изучение закона Ома в рамках виртуального измерительного процесса.

2.1.1 Закон Ома для участка цепи

        Собрать схему рис.1.1.

Рис.1.1 Простейшая цепь постоянного тока. E = 10В Ri = 10 Ом R = 100 Ом

         а) Разомкнуть ключи X и K, так что в схеме  реализуется режим

             холостого хода. Убедиться в том, что вольтметр U  

             измеряет ЭДС источника E, а вольтметр Ui  имеет нулевые

             показания

         б) Замкнуть ключи X и K, так что в схеме реализуется режим

             короткого замыкания. Убедиться в том, что амперметр показывает ток короткого замыкания I0 = E/Ri, вольтметр Ui измеряет падение напряжения Ui = I0Ri, вольтметр U показывает нулевые значения:

        I0 = E/Ri = 10В/10 Ом = 1 А

       Ui = I0Ri = 1 А * 10 Ом = 10В

 2.1.2 Закон Ома для полной цепи

                  Собрать схему рис. 1.1.

          Замкнуть ключ X и разомкнуть ключ K. Убедиться, что амперметр показывает значение тока I, определяемое выражением I = E/(Ri + R). Данные измерений занести в таблицу.

Таблица 1.1

Ri (Ом)

1

3

5

7

9

10

I (А) (изм.)

0,099

99,01*10-3

0,097

97*10-3

0,095

95,3*10-3

0,093

93,5*10-3

0,092

91,8*10-3

0,091

90,9*10-3

I (А) (выч.)

0,099

0,097

0,095

0,093

0,092

0,091

         2.1.3 Обобщённый закон Ома

                  Собрать схему рис.1.2

                  Рис. 1.2 Одноконтурная цепь с двумя источниками напряжения.

                                E1 = 120В, E2 = 40В 

         

Убедиться, что амперметр показывает значение, определяемое обобщённым законом Ома: ток в замкнутой одноконтурной цепи равен отношению алгебраической суммы всех ЭДС к арифметической сумме всех сопротивлений. Направление обхода контура выбирается по часовой стрелке. Iизм = (E1 - E2)/(R1 + R2).

Показать, что напряжение Uab  определяется по закону Ома для участка цепи. Uab = E1IR1 = E2 + IR2. Данные измерений   занести в таблицу.    

Таблица 1.2

     

R1 (Ом)

12

10

8

4

R2 (Ом)

8

5

2

1

I (А) (изм.)

4

5,33

8

16

I (А) (выч.)

4

5,33

7,99

16

Uab (В) (изм.)

72

66,7

56

56

Uab (В) (выч.)

72

66,7

56

56

Литература:

[1] В.В. Шаров, Программные средства информационно-измерительных систем. Методические указания для самостоятельной работы студентов. Казань: Казан.гос.энерг.ун-т, 2004.

Контрольные вопросы к работе

1. Для чего используется программный пакет EWB.

2. Что является отличительной особенностью программный пакет EWB.

3. Как вводятся компоненты на рабочее поле EWB.

4. Как можно изменять параметры компонентов схемы.

5. Какие виртуальные инструменты используются в EWB.

6. Как осуществляется сохранение схемы на диске.

Ответы на вопросы

     1) Разработка любого радиоэлектронного устройства сопровождается физическим и математическим моделированием. Физическое моделирование связано с большими материальными затратами. Программный пакет EWB предназначен для моделирования электронных аналоговых и цифровых схем.

      2) Особенностью пакета является наличие контрольно-измерительных приборов, по внешнему виду и характеристикам  приближенных к их промышленным аналогам.

      3) Все операции в EWB доступны через пункты меню.

Выбор необходимых компонентов - производится следующим образом. На панели библиотеки компонентов (рис. 2) нажатием соответствующей кнопки выбирается интересующая пользователя категория, например Basic

(основные).

Рис. 2. Панель библиотеки компонентов

При этом раскрывается окно, в котором выводятся компоненты для построения схем. В этой категории присутствуют пассивные компоненты (резисторы, конденсаторы, индуктивности, переключатели и др.).  Нажав левой кнопкой мыши на требуемый компонент и не отпуская кнопку можно переместить его на рабочее поле программы. где получается изображение компонента на рабочем поле программы.

В процессе выполнения лабораторных работ потребуются следующие категории: Sources (источники), Basic (основные) и Instrument (приборы).

Создание электрических соединений - производится следующим образом. Курсор мыши устанавливается в точку, откуда необходимо осуществлять электрическое соединение. Нажимается левая кнопка мыши и курсор проводится в то место, где необходимо завершить электрическое соединение. Причем местами электрических связей должны быть выводы компонентов (при подведении курсора к выводу компонента появляется черная точка), электрические соединения или узлы электрических соединений.

      4) Редактирование свойств компонентов  производится двойным щелчком левой клавиши мыши по требуемому компоненту. В результате открывается окно редактирования свойств. Окно редактирования свойств резистора показано на рис. 3.

Рис. 3. Окно редактирования свойств резистора

В закладке Value - устанавливается значение параметров компонентов, таких как  электрическое  сопротивление для резисторов, емкость для конденсаторов, индуктивность для дросселей и т. д.

Для того чтобы изменить значение параметра необходимо в окне редактирования свойств компонента в закладке Value в соответствующем поле написать необходимое значение параметра и выбрать единицы измерения.

В закладке Label - присваивается название компонента и его обозначение на схеме.

      5) В EWB используются практически все виртуальные инструменты предназначенные для моделирования электронных аналоговых и цифровых схем любой сложности.

Некоторые из них:

  •  Batteryисточник ЭДС;
  •  Resistorрезистор;
  •  Inductorкатушка индуктивности;
  •  Switch ключ;
  •  Transistorsтранзисторы;
  •  Voltmeterвольтметр;
  •  Ammeterамперметр и т.д.

6) После того, как создана электрическая принципиальная схема ее необходимо сохранить на диске. Для этого в меню File выбирается пункт Save. Появляется диалоговое окно, в котором необходимо указать имя файла и место его расположения. По умолчанию схеме присваивается имя Untitled. Сохраненную схему можно при необходимости открывать  с помощью меню File/Open.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36719. РАБОТА С ЗАПРОСАМИ В РЕЛЯЦИОННОЙ БАЗЕ ДАННЫХ СТАВРОПОЛЬСКИЙ КРАЙ 243.5 KB
  Лабораторная работа № 3 Лабораторная работа № 3 РАБОТА С ЗАПРОСАМИ В РЕЛЯЦИОННОЙ БАЗЕ ДАННЫХ СТАВРОПОЛЬСКИЙ КРАЙ Задание № 1 Создайте запрос на основе таблиц Административные районы и Административные центры выбирающий все районы центры которых являются городами. Технология работы Создайте запрос на основе связанных таблиц. Для этого в окне базы данных выберите объект 3апросы Создание запроса в режиме конструктора; В окне Добавление таблицы выделите в списке таблицу Административные районы и щелкните на кнопке Добавить; В...
36720. Заходи по розширенню долі аптечної мережі «Бажаємо здоров’я» на фармацевтичному ринку України 434 KB
  Кожна компанія зацікавлена тривалий час зберігати свій ринок і бути прибутковою. Для цього потрібне постійне вивчення ринку, розробка заходів по підвищенню конкурентоспроможності і збільшенню частки ринку. Збільшення частки ринку включає різноманітні заходи, сюди входять ребрендинг, комплекс просування, розширення існуючої мережі.
36722. РАБОТА С ФОРМАМИ И ОТЧЕТАМИ В РЕЛЯЦИОННОЙ БАЗЕ ДАННЫХ СТАВРОПОЛЬСКИЙ КРАЙ 130.5 KB
  Лабораторная работа № 4 Лабораторная работа № 4 РАБОТА С ФОРМАМИ И ОТЧЕТАМИ В РЕЛЯЦИОННОЙ БАЗЕ ДАННЫХ СТАВРОПОЛЬСКИЙ КРАЙ Задание 1 Создайте ленточную форму на основе таблицы Административные районы и добавьте вычисляемые поля в форму в режиме конструктора в которых будут выводиться итоговые суммы для полей число населенных пунктов площадь территории численность населения и среднее значение для поля плотность населения. Технология работы На основе таблицы Административные районы создайте форму ленточного вида используя Мастер по...
36724. Имитационное моделирование «производственных процессов» 46.5 KB
  На сборочный участок цеха предприятия через интервалы времени распределенные экспоненциально со средним значением 10 мин поступают партии каждая из которых состоит из трех деталей. Половина всех поступающих деталей перед сборкой должна пройти предварительную обработку в течение 7 мин. Процесс сборки занимает всего 6 мин. Затем изделие поступает на регулировку продолжающуюся в среднем 8 мин время выполнения ее распределено экспоненциально.
36725. Моделирование технологического процесса ремонта и замены оборудования 230.5 KB
  На предприятии имеется L станков которые работают 24 часа в сутки. Всего в системе M станков M LLсобственныеMLарендуемые для резерва. Любой из станков может выйти из строя в любое время. В мастерской есть три участка ремонта станков.
36726. Ввод и форматирование данных в Excel 115.5 KB
  Затем нажать Enter или осуществить щелчок мыши по любой другой ячейке таблицы.2: Используя полученные знания по вводу текстовой информации в ячейки заполните заголовки столбцов таблицы. Оформите заголовки столбцов таблицы используя вкладки Выравнивание и Шрифт меню Формат – Ячейки. Опишем кратко схему ввода данных с помощью формы: Заполните первую строку вашей таблицы данными; Выделите в списке ячейку начиная с которой будут добавляться новые записи; Выполните команду Данные – Форма и в открывшемся диалоге щелкните по кнопке...
36727. СОЗДАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ «СЕССИЯ» И ОСНОВЫ РАБОТЫ В НЕЙ 107 KB
  В меню Файл выберите команду Создать – Новая база данных. Если значение типа Текстовый не подходит то нажмите кнопку раскрытия списка и выберите нужный тип данных. Сохраните таблицу выполнив следующие действия: выберите пункт меню Файл Сохранить; в окне диалога Сохранение введите имя таблицы СТУДЕНТ; нажмите кнопку ОК. Для этого в окне базы данных СЕССИЯ выберите таблицу СТУДЕНТ и нажмите кнопку Открыть или дважды щелкните мышью по таблице СТУДЕНТ.