Электротехника в высшей школе

Используемое оборудование и ПО При решении поставленной задачи использовалось следующее оборудование и программное обеспечение: - Плата сбора данных М-серии USB 6218 National Instruments - Программный комплекс LabVIEW 8. В качестве материала для работы дома студентам выдается текстовый файл с записанными туда во время эксперимента значениями статического давления, температуры и скоростного напора. В созданной нами виртуальной лаборатории по электротехнике реа лизовано 20 лабораторных работ в среде Multisim, в соответствии с перечнем лабораторно-практических занятий примерной программы общепрофессиональной дисциплины вузов "Общая электротехника и электроника", рекомендованной Минобрнауки Российской Федерации для неэлектротехнических направлений подготовки бакалавров 550000 - технические науки и для неэлектротехнических направлений подготовки дипломированных специалистов 650000 - техника и технология.

Традиционно считается, что лабораторные работы по физике, электротехнике, электронике и другим техническим дисциплинам должны быть выполнены только на натурных стендах, а проведение лабораторных работ на моделях электротехнических устройств в программных средах моделирования привнесет только пренебрежение выпускников к подготовке и проведению натурных экспериментов. Для компенсации постоянной составляющей с выходов изолирующих усилителей блока гальванической развязки используется подпрограмма «Basic averaged DC-RMS». Выявлены отдельные недоработки в подпрограмме связи со студентами.

Перед студентами 2-го или 3-го курса втузов, на которых изучается дисциплина «Электротехника и электроника» в ограниченном объеме 120-250 часов, ставятся следующие задачи: - научиться собирать схемы с подключением к ним измерительных приборов и источников энергии; - задавать параметры элементов схемы источников входных воздействий и пассивных элементов или функциональных блоков в соответствии с выданным преподавателем вариантом задания; - устанавливать режим работы на панелях измерительных приборов, чтобы получить результаты в привычной для него форме; - с помощью компьютера или вручную построить графики и диаграммы и провести анализ полученных результатов. Передние панели виртуальных инструментов показаны на рисунке. В устройстве использованы отечественные микросхемы ТТЛ двоичный счётчик К555 ИЕ5, инверторы К555ЛН1, дешифратор КР514ИД2. Разработанные информационно-измерительные системы использованы для создания автоматизированных лабораторных практикумов по дисциплинам электротехнического профиля теоретические основы электротехники, электротехника и электроника, технические измерения в политехническом институте Сибирского федерального университета и других вузов Красноярска. Лицевая панель прибора Сигнал, поступающий с устройства NI USB-6009, разбивается блоком «Split Signals» на отдельные потоки. Амплитуда тока фазы определяется блоком «Amplitude and level measurements» и отображается на соответствующем индикаторе лицевой панели прибора. Студенты также охотно выполняют презентации по отдельным темам.

Студентам предлагается построить графики изменения статического давления по стенкам диффузора, а также рассчитать и построить профиль скорости в трех поперечных сечениях диффузора. Разработка виртуальной лаборатории по электротехнике в среде MULTISIM Изложена концепция и реализация виртуальной лаборатории по электротехнике в среде Multisim с формированием электронных отчетов. Внедрение и развитие решения Блок гальванической развязки внедрен в лабораторном практикуме на кафедре «Электротехника» Ижевского государственного технического университета в составе различных виртуальных измерительных систем, применяемых в лабораторных практикумах по дисциплинам: «Электрический привод», «Электрооборудование промышленности».

Огибающая среднеквадратичных значений тока каждой фазы выводится на график блок «Waveform chart»1. Для обследования сетей и оборудования необходимо одновременно регистрировать мгновенные значения трех фазных или линейных напряжений и четырех токов. Так как в библиотеке Multisim модели отечественных микросхем отсутствуют, то в виртуальной модели этого устройства, показанной на рис. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях. Разработка шаблонов отчетов и макетов дидактических материалов в стандарте HTML проводилась в среде Macromedia Dreamweaver MX. Внедрение и развитие решения Стенд внедрён в лабораторном практикуме по дисциплине «Электрооборудование в промышленности» на кафедре «Электротехника» Ижевского государственного технического университета. Лицевая панель прибора Сигнал, поступающий с устройства NI USB-6009, разбивается блоком «Split Sig nals» на отдельные потоки. Он также позволяет использовать его в качестве лекционных демонстраций, без громоздкости и материальных затрат. Для создания виртуального прибора использовался персональный компьютер на базе процессора Athlon 64, 2800+, 512 Mb ОЗУ, операционная система Windows ХР, программа Lab View 7. Огибающая выводится на график блок «Waveform chart». Интерфейс приложений для сбора и обработки данных.

Внедрение и развитие решения Учебный лабораторный стенд с написанным под него программным обеспечением используется для проведения лабораторной работы на кафедре «Электротехника, теплотехника, гидравлика и энергетические машины» ГОУ МГИУ. В окнах прибора в условных единицах отображаются амплитудные значения напряжения сети, напряжения на лампе, тока лампы. Остановка программы осуществляется нажатием кнопки «stopF» на лицевой панели виртуального прибора.

Обязательным элементом учебной дисциплины "Электротехника" является лабораторный практикум, предусмотренный государственным образовательным стандартом. Функциональная модель разработана с помощью пакета BPwin в нотации SADT IDEF0. Комплексное использование в учебном процессе физического эксперимента и виртуального практикума в среде LabVIEW обеспечивает эффективное освоение студентами дисциплины "Электротехника". Измерение токов осуществляется с шунтов находящихся под фазным напряжением.

Исследования

Продолжение справочного пособия