Figura 2.1. Rezistorul ideal 6 [302112]

CUPRINSUL PROIECTULUI DE LICENȚĂ

CUPRINSUL FIGURILOR

CUPRINSUL FIGURILOR 2

CUPRINSUL TABELELOR 3

Figura 2.1. – Rezistorul ideal 6

Figura 2.2. – Schema echivalentă a rezistorului ideal 6

Figura 2.3. – Reprezenatrea conventionala pentru diferite tipuri de rezistoare 9

Figura 2.4. – Structura internă a unui rezistor bobinat cimentat 10

Figura 2.5. – Structura interna a unui resistor cu peliculă de carbon 11

Figura 2.6. – Rezistoare de tip peliculă superficial 12

Figura 2.7. – Rezistor de volum / Schema electrică echivalentă 13

Tabelul 2.1. – Parametrii electrici importanți ai rezistoarelor fabricate la I.P.E.E-Curtea dee Argeș 14

Figura 2.8. – Divizor potențiometric de tensiune 14

Figura 2.9. Potențiometru rotitor 15

Figura 2.10. Potențiometru liniar 15

Tabelul 3.1. –Citirea valorii rezistenței de pe rezistoarele SMD (cod cifre) 17

Tabelul 3.2. –Citirea valorii rezistenței de pe rezistoarele SMD (cod litere) 17

Figura 3.4. – Ohmetrul cu schemă serie 24

Figura 3.5. – Ohmetru cu schemă derivație 25

Figura 3.6. – Megohmmetrul magnetoelectric 26

Figura 3.7. – Ohmetrul electonic (varianta 1) 27

Figura 3.8.- Ohmetrul electonic (varianta 2) 27

Figura 3.10.- Metoda directă cu substituție folosind ampermetru 28

Figura 3.9.-Metoda directă cu substituție folosind voltmetru 28

Figura 3.11.- Metoda directă cu substituție folosind logometru magnetoelectric 28

Figura 3.12.- Metoda indirectă de măsurare a rezistenței (montaj amonte) 29

Figura 3.13.- Metoda indirectă de măsurare a rezistenței (montaj aval) 30

Figura 3.14.- Metoda de punte cu substituție 31

Figura 4.1. – [anonimizat] (4 benzi) 32

Figura 4.2. – [anonimizat] (4 benzi) 33

Figura 4.3. – [anonimizat] (5 benzi) 34

Figura 4.4. – [anonimizat] (5 benzi) 34

Figura 4.5. – [anonimizat] (6 benzi) 35

Figura 4.6. – [anonimizat] (6 benzi) 35

Figura 4.8. – [anonimizat] ”Codul R” 38

Figura 4.9. – [anonimizat] a rezistoarelor (4 benzi) 39

Figura 4.10. – [anonimizat] a rezistoarelor (4 benzi) 39

Figura 4.11. – [anonimizat] a rezistoarelor (4 benzi) 40

Figura 4.12. – [anonimizat] a rezistoarelor (4 benzi) 40

Figura 4.13. – [anonimizat] 41

Figura 4.14. [anonimizat] 41

Figura 4.15. [anonimizat] 41

Figura 4.16. [anonimizat] a tensiunii 42

Figura 4.17. – [anonimizat] – funcția „CALIBRARE” 43

Figura 4.18 – [anonimizat] – funcția „CALIBRARE” 43

Figura 4.19 – [anonimizat] – cazul „DA” depășire domeniu 44

Figura 4.20 – [anonimizat] – cazul „NU” depășire domeniu 44

Figura 4.21. a) – [anonimizat] 45

Figura 4.22. b) – [anonimizat] 46

Figura 4.23. c) – [anonimizat] 46

CUPRINSUL TABELELOR

CUPRINSUL TABELELOR 3

Tabelul 2.1. – Parametrii electrici importanți ai rezistoarelor fabricate la I.P.E.E-Curtea dee Argeș 16

Tabelul 3.1. –Citirea valorii rezistenței de pe rezistoarele SMD (cod cifre) 19

Tabelul 3.2. –Citirea valorii rezistenței de pe rezistoarele SMD (cod litere) 19

CAPITOLUL 1: INTRODUCERE

În contextul dezvoltării tehnologice actuale, măsurările reprezistă un domeniu indispensabil activității tehnoco-ștințifice.

Mi-am ales lucrarea de licență în scopul didactic, abordând o parte a domeniului măsurărilor cu suport electric, adresându-se cu precădere studenților, cu intenția de a fi un sprijin în însușirea cunoștințelor transmise la cursul de profil și laboratoare.

Lucrarea de licență prezintă probleme fundamentale ale domeniului, precum și unele tendințe moderne în desfășurarea procesului de măsurare, fiind accesibilă celor interesați de domeniul abordat.

Lucrarea este structurată în mai multe capitole: 2 capitole de teorie și unu de aplicații practice rezlizate in mediul de lucru grafic Labwiew.

În primul capitol de teorie mi-am propus sa vordesc depre studiul teoretic al rezistoarelor.

În al doilea capitol de teorie am vorbit despre marcarea rezistoarelor și despre metodele de măsurarea al rezistențelor electrice.

În capitolul 4 mi-am propus sa prezint proiectarea și implementarea instrumentelor virtuale în mediu de programare grafic Labview.

Utilizând mediul de programare grafică LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench), creat de National Instruments, se dezvoltă o aplicație pentru studiul metodelor de măsurare a rezistenței electrice.

LabVIEW este un mediu de programare grafic care utilizează pictograme în loc de linii de text pentru a crea aplicații. Este cel mai răspândit și evoluat mediu de programare grafică, dezvoltat de firma National Instruments, prima variantă a programului apărând în anul 1986.

Mediul de programare se bazează pe existența unor biblioteci de funcții definite care prin asamblare grafică realizează în mod intuitiv un program. Acesta înlătură necesitatea cunoașterii unui limbaj de programare. În locul descrierii algoritmului de calcul sub forma unui set de instrucțiuni în format text, într-un mediu de programare grafică algoritmul este descris desenându-l sub forma unei scheme logice (schema bloc). Modul în care algoritmul este descris este astfel mai intuitiv, iar programul poate fi înțeles mult mai ușor în special de către începători.

Deși LabVIEW este un instrument foarte puternic de simulare, acesta este cel mai adesea folosit pentru achiziția, analiza și prezentarea datelor de la diferite surse externe, conținând în librăria sa, multe instrumente virtuale special dedicate acestui scop.

CAPITOLUL 2: STUDIUL TEORETIC AL REZISTENȚELOR

În acest capitol este prezentat studiul teoretic pentru rezistoare.

2.1. Elemente de circuit.

Elementele de circuit sunt clasificate ca rezistive prezentând doar proprietăți de rezistență și reactive posedând doar reactanța. Al doilea grup acoperă bobinele inductive și condensatorii, având reactanțe capacitive și inductive.

Elementele rezistive de circuit sunt cele în care fluxul de curent produce doar o irecuperabilă pierdere de energie, pe când în toate elementele reactive de circuit nu există această pierdere.

Fluxul de curent produce o diferență de potențial în lungul elementelor de circuit, mărimea acestei diferențe depinzând de valoarea curentului. Cu alte cuvinte, ele împiedică trecerea curentului prin circuit și pentru acest motiv sunt numite în ansamblu impedanțe, termen care poate fi limitat în cazuri speciale la o rezistență, o inductanță, la o capacitate, sau la fel de bine la o combinație a acestora.

Trebuie notat, totuși, că conceptul de element de circuit posedând doar rezistență, inductanță, sau capacitate este puțin cam fals, întrucât toți cei trei parametri sunt prezenți, fiecare cu o extindere mai mare sau mai mică.

Elementele de circuit se clasifică în două grupuri distincte: cu caracteristici liniare și neliniare. Dacă impedanța elementului de circuit este independentă de mărimea curentului sau diferenței de potențial produsă de curent în lungul elementului, acesta este numit element liniar de circuit. Curentul într-un astfel de element este direct proporțional cu diferența de potențial și procesele ce au loc în circuite alcătuite din astfel de elemente sunt descrise cu ecuații algebrice liniare sau ecuații diferențiale derivate din legile lui Kirchhoff.

În multe cazuri, impedanța elementului de circuit luat în considerație este supusă variației cu curentul sau diferența de potențial. Aceste elemente de circuit sunt numite neliniare și procesele din circuit sunt descrise cu ecuații neliniare.

În general, toate elementele de circuit sunt mai mult sau mai puțin neliniare și pot fi tratate ca liniare într-o anumită aproximație doar într-un domeniu specificat de curent sau diferență de potențial. Astfel, rezistența unui conductor metalic ordinar rămâne practic constantă în cazul curenților mici, dar crește în cazul curenților mari. Această creștere în rezistență este datorată încălzirii conductorului datorită curentului. Schimbarea în temperatură cauzată de un curent mic (prin mic se înțelege o densitate de curent mică în conductor) este atât de mică încât este practic depășită de mulți alți factori predominanți cum ar fi modificarea temperaturii ambiante, încălzirea prin radiație și în mod normal nu este luată în considerare.

Impedanța unui element de circuit poate de asemenea să varieze sub acțiunea unor factori externi, independenți de curentul sau diferența de potențial din circuit. Elementele de circuit cu un astfel de parametru variabil (impedanța) sunt numite elemente parametrice.

2.2. Rezistoare – generalități;

Rezistoarele sunt componente pasive de bază în apartura electronică, reprezentând aproximativ 30-40% din numarul pieselor unui aparat electronic. Din punct de vedere constructive, un rezistor este alcatuit în principal dintr-un element rezistiv fixat pe suport izolant, la care se adaugă două terminale sau două suprafețe de conectare în circuit.

Rolul rezistoarelor în circuitele electrice și electronice este de a limita și modifica valorile intensităților curenților electrici ce le străbat. Deoarece în funcționarea lor se degajă căldură, rezistoarele pot fi folosite și la construcția aparatelor electrice de încălzit.

Rezistorul este un dipol pentru care impedanța are un caracter în special rezistiv.

Parametrul principal al rezistoarelor este rezistența electrică

Rezistorul ideal este un dipol la care (figura2.1) , unde constanta reală R reprezintă mărimea numită rezistență (această denumire fiind utilizată pentru rezistor).

Rezistorul real este însoțit de elemente parazite, astfel ca schema echivalentă este cea din figura 2.2. unde:

R – este rezistența carecateristică având o valoare preponderată în comparație cu celelalte elemente;

– este inductanța datorită înmagazinării unei energii magnetice în jurul rezistorului la trecerea curentului;

– capacitatea dintre extremitățile rezistorului;

– rezistența corespunzătoare pierderilor în dielectricul izolației și în suportul rezistorului;

În practica industrială se utilizează o mare varietate de rezistoare. Clasificarea acestora se face utilizând mai multe criterii și anume: din punct de vedere constructiv, din punctul de vedere al modului de realizare a elementului rezistiv, după modul de variație al rezistenței electrice și după valoarea intensității curentului electric care le străbate;

Din punct de vedere constructiv se deosebesc:

rezistoare fixe, a căror rezistență electrică, stabilită în procesul de fabricație, rămâne constantă pe parcursul întregii perioade de funcționare a rezistorului;

rezistoare variabile, a căror rezistență electrică poate fi modificată în anumite limite în timpul funcționării, de cele mai multe ori pentru operații de reglaj.

Din punctul de vedere al modului de realizare a elementului rezistiv se disting următoarele tipuri de rezistoare:

rezistoare bobinate, constituite dintr-un conductor metalic de mare rezistivitate înfășurat (bobinat) pe un suport izolator;

rezistoare peliculare, al căror element rezistiv îl constituie o peliculă conductoare cu grosime mai mică de 100 µm, depusă pe un suport din material dielectric (există o mare varietate de rezistoare peliculare în funcție de tehnologia de depunere a peliculei rezistive);

rezistoare de volum, al căror element rezistiv este constituit de întregul corp al rezistorului;

După modul de variație al rezistenței electrice rezistoarele se împart în următoarele categorii:

rezistoare liniare, care au caracteristica statică U-I liniară;

rezistoare neliniare, a căror caracteristica statică este o funcție neliniară.

După valoarea intensității curentului electric care le străbate se deosebesc:

rezistoare pentru curenți slabi (utilizate în general în electronică și automatizări);

rezistoare pentru curenți tari (au utilizare în electronica de putere și electrotehnică).

2.2.1. Unități de măsură:

Rezistența electrică se măsoară în ohmi . 1 ohm este rezistența unui rezistor parcurs de un curent de 1 amper atunci and la bornele sale se aplică o tensiune de 1 volt.

(2.1.)

Deoarece 1 ohm are valoare mica, în practică se utilizează multiplii acestuia;

(2.2.)

(2.3.)

(2.4.)

(2.5.)

2.2.2. Parametrii generali ai componentelor electronice pasive:

Parametrii unei componente electrice pasive pot fi clasificați: după natural lor în parametrii electrici, parametric mecanici și parametric tehnologici. Pentru orice astfel de parametru există o valoare nominală, o valoare reală și o toleranță admisă a valorii sale reale față de valoarea nominal.

Valoarea nominală, , reprezintă valoarea pe care si-o propune fabricantul să o realizeze în procesul de fabricație. Valoarea reală, x, este ceea ce se obține în procesul de fabricație.

Toleranța admisă, , reprezintă abaterea relativă sau procentuală maximă pe care o poate lua valoarea reală (x) față de cea nominală (), pentru componentele unui lot de fabricație.

Cu ajutorul notațiilor anterioare, toleranța componentei respective, t, este dată de relația:

(2.6.)

Domeniul temperaturilor de lucru,, reprezintă intervalul pentru temperatura ambiantă ,, reprezintă temperatura ambiantă minima, iar reprezintă temperatura ambiantă maximă.

Coeficientul de variație cu temperatura, , reprezintă variația relativă a valorii nominale (care poate fi , sau ) pentru variația cu 1C a temperaturii.

Relatia de definiție a acestui coeficient este:

(2.7.)

cand la variații foarte mici, se obține :

(2.8.)

Coeficienții de variație aparametrilor sub influența (acțiunea) diferiților factori externi (umiditate, presiune, șocuri mecanice, șocuri electrice, șocuri termice);

Toleranța totală sau globală a unei componente reprezintă toleranța maximă posibilă, cand acționează toti factorii externi (temperature, presiunea, umiditatea, solicitări mecanice);

Coeficientul de disipație termică, și rezistența termică,, exprimă capacitatea unei componente de a avea în mediul ambient căldura dezvoltată în interiorul ei;

Parametrii electrici specifici rezistoarelor

Rezistența nominal (Rn) reprezintă valoarea, în ohmi, a rezistenței pentru care a fost construit rezistorul, măsurată la temperature de C.

Coeficientul de toleranță (%) reprezintă abaterea în precizie, în plus sau în minus, () a rezistenței reale a rezistorului față de rezistența nominal înscrisă pe acesta:

Coeficientul de toleranță () poate fi marcat și în codul literal, conform tabelului:

Puterea nominal (Pn) reprezintă puterea maximă admisibiă (în curent continuu) ce poate fi disipată pe un resistor, pe o perioadă îndelungată, fără ca acesta să se supraîncălzească. Puterea se exprimă în wați

Puterea nominală depinde de dimensiunea rezistorului, de materialul utilizat pentru elemental rezistiv și de tehnologia de construcție

Rezistoarele cele mai utilizate în echipamentele electronice au următoarele puteri: 0.1W ; 0.125W ; 0.25W ; 0.5W ; 1W ; 2W ; 5W ; 10W.

Puterea nominal pe resistor se calculează cu formulele:

Conform formulelor de mai sus, cunoscand puterea și rezistența nominal a unui resistor se poate determina maxim admis astfel:

Exemple:

un resistor cu R=100 și P=1W suportă un curent de 100 mA

un resistor cu R=100 și P=5W suportă curent de 225 mA

Tensiunea nominal (Un) reprezintă tensiunea maximă ce poate fi aplicată la bornele unui rezitor fără ca acesta să se supraîncalzească. Tensiunea nominal se calculează cu formula:

(2.9.)

2.2.3. Simbolizarea rezistoarelor si marcarea lor:

Rezistoarele sunt reprezentate convețional printr-o serie de simboluri, conform STAS 11381/6-80, in figura 2.1 sunt prezenntate aceste simboluri, iar semnificatia pentru fiecare rezistor este mai jos;

resistor, simbol general, standardizat

resistor, simbol tolerat

resistor, simbol nestandardizat

resistor cu rezistenta variabila

resistor cu control mobil

resistor cu control mobil, cu pozitie de intrerupere

potentiometru cu control mobil

potentiometru cu contact mobil, simbol tolerat

potențiometru cu ajustare predeterminata

rezistenta cu doua prie fixe

șunt

element de incalzire

resistor cu rezistenta neliniara, dependent de temperature (thermistor)

resistor cu rexitenta neliniara, dependent de temperature , simbol tolerat

resistor cu rezistenta neliniara , dependent de teniune(varistor)

resistor cu rezistenta nominal, dependent de tensiune(varistor), simbol tolerat.

2.3. Clasificarea rezistoarelor

Rezistoarele se clasifică după criterii funcționale și constructive. Există 3 mari clase de rezistoare: liniare, neliniare și parametrice.

Rezistoarele liniare are rezistența electrică independentă de valoarea intensității curentului electric ce le străbate.

Rezistoarele liniare prezintă o caracteristică liniară curent-tensiune. Acestea sunt cel mai des întalnite în aparatura electronică.

Rezistoarele neliniare au o dependență neliniară a curentului în funcție de tensiunea la borne.

Rezistoarele paramtrice sunt cele la care rezistența depinde de un factor de mediu. Astfel, rezistoarele a căror rezistență electrică depinde puternic de temperature se numește termistoare. Un alt exemplu il reprezintă fotorezistoarele, la care lumina influențează semnificativ rezistența electrică a componentei.

2.3.1. Rezistoare bobinate:

Rezistoarele bobinate reprezintă primele tipuri de rezistoare produse în practică, realizarea lor bazandu-se pe rezistivitatea relativ constantă a conductoarelor filare.

Din punct de vedere al preciziei, rezistoarele bobinate pot fi realizate cu un coeficient de variație al rezistenței cu temperatura de ± 1 ppm/°C și o toleranță de ±0, 01%.

Rezistoarele bobinate uzuale de putere pot fi caracterizate de următorii parametrii: rezistența nominală de la 0,1 la 100; toleranța de ±1%; ±2%; ±3%; ±5%; ±10%; puterea nominală de la 1W la 100 W.

Pentru circuite în care intervin puteri disipate mari (de la 1W pană la 250 W) se folosesc rezistoare bobinate (cimentate sau în corp ceramic)

Rezistorl bobinat cimentat este alcătuit dintr-un tronson din fibră de sticlă (1), pe care se sprijină un fir rezistiv (2), pentru realizarea contactelor exterioare se folosesc terminnalele axiale prevăzute cu căpăcele (3), protecția se realizează cu un strat de ciment siliconic (4), peste care se aplică o peliculă de vopsea (5).

Mai jos avem prezentate rezistoare bobinate antiparalizare și rezistoare bobinte de mare putere foloseite în aparatura electronică.

Rezistoarele bobinate antiparalizate sunt folosite la motoarele auto pentru antiparalizare. Ele constau dintr-un supert izolant (fibre de sticlă) pe care se bobinează un fir conductor fixat cu ajutorul unui lac dielectric; terminalele sunt sub forma unor căpăcele care prin presare realizează contactul electric cu firul rezistiv, la capetele tronsonului sunt acoperite cu un lac protector.

Rezistoarele bobinate de putere sunt construite prin bobinarea unui fir conductor pe un suport ceramic tubular; pot fi fixe sau reglabile, iar protecția se realizează fie prin cimentare (strat de ciment siliconic, terminalele fiind coliere radiale de care se pot atașa cabluri lițate), sau prin glazurare (terminalele sunt plate, fixate la capete).

2.3.2. Rezistoare peliculare:

Se stie ca pentru un conductor de sectiune S și de lungime l, dintr-un anumit material caracterizat prin rezistivitate q, rezistența lui electrică este dată de relația:

(2.10.)

Rezistoarele cele mai frecvente utilizate în industria electronică datorită prețului suntrezistoarele peliculare.

La noi in țară, la I.P.E.E. Curtea de Argeș, se fabrică trei tipuri de rezistoare:

Rezistoare cu peliculaă de carbon;

Rezistoare cu peliculă de nichel;

Rezistoare cu peliculă de oxizi metalici (cu glazura metalică);

2.3.3 Rezistoare cu peliculă de carbon:

Au formă cilindrică, sunt de marimi diferite în funcție de puterea nominală disipată și structura unui astfel de rezistor este prezentat în figura urmatoare.

În continuare avem: pe un tronson ceramic 1, este depusă prin piroliză o peliculă de carbon 2, care este filtrată pentru a crește și ajusta valoarea rezistenței pană la valoarea nominală dorită. La capetele tronsonului, pest pelicula de carbon se depune o pelicula meetalica de nichel 4, care permite realizarea contacului dintre elemental rezistiv și termin alul 6. Lipirea terminalelor la tronsonul rezistiv se face prin sudură cu un aliaj de lipit numit fludor, 5 din plumb, staniu și decapant din colofoniu. Rezistorul este protezat cu o peliculă de vopsea.

Pelicula rezistivă de carbon este obținută în urma unei reacții chimice.

Rezistoare cu peliculă de nichel:

Procesul tehnologic este ca cel de sus, deosibirea însa constă în depunerea elementului rezistiv pe trosonul ceramic: pe toată suprafața tronsonului și se obnține o peliculă de nichel prin depunerea chimică de grosime <100μm (dacă pelicula este mai subtire ,cu atat vom obtine o valoare nominala mai mare). În continuare avem:

Spiralizarea;

Lipirea terminalelor;

Protejarea si marcarea rezistoarelor obținute.

Rezistoare cu peliculă de ocizi metalici:

Rezistoarele cu peliculă de oxizi metalici sunt definiți prin stabilitate și precizie, coeficientul de variație cu temperature scăzute de mici dimensiuni, dar si factorul de zgomot ridicat.

Suportul izolant este plan și de alumină (un metaerial ceramic special). În prima etapă permite realizarea a 100 “cipuri” resistive, suportulizolant fiind realizat la dimensiuni mari.

În continuare se va aseza pe aceste cipuri o peliculă de Ag-Pd, permițând conectarea terminalelor, iar mai apoi o peliculă rezistivă formată din oxizi metalici. Fixarea peliculelor obținându-se prin tratament termic. Nu se va permite obținerea exactă a valorii nominale, ci este nevoie de o adaptare pentru valoarea dorită în limitele clasei de toleranta fixate

2.3.7. Rezistoare de volum

Rezistoarele de volum sunt realizate dintr-un amestec de material conductor (grafit, begru de fum) și un material izolant de umplutură (talc, bioxid de titan, caolim).

În continuare vom prezenta schema electrica a unui resistor de volum:

Rg- rezistenta granule

R- rezistenta dintre granule

Cg- capacitatea parazită

Componentele prezintă o tehnologie simplă și o forță electrică și mecanica bună. Aceste nu sunt rezistoare de precizie și nu sunt fabricate în tara noastră.

În următorul tabel vom prezenta parametrii electrici esențiali ai rezistoarelor fabricate în țară, la I.P.E.E. – Curtea de Argeș.

2.3.6. Rezistoarele variabile sau potențiometrele.

Rezistoarele variabile sunt numite potențiometre sau rezistoare ajustabile. Sunt folosite în circuitele electronice ca dispozitive de stabilire și reglare a unor parametri ai circuitului. Ele se pot realiza în forme, dimensiuni, valori foarte variate.

Principalele caracteristici ale potențiometrelor sunt:

valorile minime și maxime de reglaj;

legea de variație a rezistenței poate fi: liniară sau logaritmică;

materialul rezistiv și proprietățile acestuia;

puterea disipată;

modul de încapsulare și numărul de rezistoare care pot fi reglate simultan;

modul de reglaj și precizia reglării (cu ax, cu cursor, cu șurub)

CAPITOLUL 3: MARCAREA REZISTOARELOR

În acest capitol este prezentat studiul teoretic pentru marcarea rezistoarelor și metodele de măsurare ale rezistențelor electrice

3.1. Marcarea rezistoarelor.

Rezistorul este componentă electronică pasivă, prevăzută cu 2 terminale, care are proprietatea fizică de a se opune trecerii curentului electric.

Mărimea fizică care caracterizează rezistorul se numește rezistență electrica (R).

Rezistorul este un dispozitiv fizic, iar rezistența electrică este o proprietate fizică.

3.1.1. Marcarea rezistoarelor prin cod alfa numeric.

Acest cod este format dintr-o literă și din una sau mai multe cifre. Litera se găsește după grupul de cifre, sau între cifre (situație în care are rol de virgulă iar valoarea rezistenței are număr zecimal).

Litera poate avea următoarea semnificație:

R – valoarea rezistenței este exprimată in (ohmi).

K – valoarea rezistenței este exprimată în (kiloohmi).

M – valoarea rezistenței este exprimată in (megohmi).

Dacă după numărul de pe rezistor nu este nici o literă din cele prezentate mai sus valoarea rezistenței este exprimată în (Ohmi).

Exemple:

; ;

3.1.2. Marcarea indirectă a rezistoarelor prin cod numeric.

Se folosește pentru marcarea rezistoarelor de dimensiuni mici și a rezistoarelor SMD (de tip chip). Pentru rezistoarele de volum mic, codul este format din 2 sau 3 cifre semnificative și o cifră ce exprimă coeficientul de multiplicare.

Coeficientul de multiplicare il găsim întotdeauna ultima cifră și valoarea acestei cifre reprezintă exponentul (puterea) lui 10.

Valoarea rezultată este exprimată în ohmi.

Exemple:

Pentru citirea valorii rezistenței de pe rezistoarele SMD se utilizează tabelele de mai jos:

Rezistența este determintă de un cod de cifre care se găsește în tabelul 3.1, urmat de o literă pe care o găsim în tabelul următor.

La fiecare cod de cifre din tabelul 3.1. îi revine o anumită valoare. Rezistența se determină în felul următor atunci când este marcată cu un cod de cifre urmată de o literă: cifrele care îi corspund codului din tabelul 3.1 se înmulțește cu multiplicatorul pe care îl găsim în tabelul 3.2.

Exemple:

3.1.3. Marcarea rezistoarelor prin codul culorilor.

În electronica codul culorilor se utilizează pentru marcarea indirectă a rezistoarelor și condensatoarelor. Aceste componente se marchează cu 3 sau mai multe inele colorate. La fiecare culoare corespunde o cifră. Cifrele corespunzătoare inelelor colorate formează un număr care reprezintă valoarea componentei respective.

În desenul de mai jos am prezentat o metodă deretinete mai ușoară a acestui cod.

Comentarea desenului de mai sus:

Se va realiza un triunghi;

În vărfurile acestuia sunt ilustrate primele trei cifre pare 2, 4, 6 purtând culorile drapelului: roșu, galben, albastru;

Cifrele pare le vom găsi pe laturile triunghiului, respectiv 3, 5, 7 la care vom avea combinația de culori ce rezultă:

Roșu+galben→ portocaliu

Galben+albastru→ verde

Roșu+albastru→ violet

Culorile închise negru și maro se potrivesc numerelor 0 și 1;

Culorile deschise alb și gri se potrivesc numerelor 8 și 9;

Semnificația benzilor:

Rezistoare marcate cu 3 benzi:

Prima cifră a numărului este reprezentată de banda 1;

A doua cifră a numărului este reprezentată de banda 2;

Coeficientul de multiplicare este reprezentată de banda3()

Rezistoare marcate cu 4 benzi:

Prima cifră a numărului este reprezentat de banda 1;

A doua cifră a numărului este reprezentată de banda 2;

Coeficientul de multiplicare este reprezentată de banda3()

Coeficientul de tolranță este reprezentat de banda 4

Rezistoare marcate cu 5 benzi:

Prima cifră a numărului este reprezentat de banda 1;

A doua cifră a numărului este reprezentată de banda 2;

A treia cifră a numărului este reprezentată de banda 3;

Coeficientul de multiplicare este reprezentată de band4()

Coeficientul de tolranță este reprezentat de banda 5

În tabelul următor sunt prezentate culorile pentru coeficientul de multiplicare;

3.2. Gruparea rezistoarelor

3.2.1. Gruparea serie a rezistoarelor

Două sau mai multe rezistoare sunt conectate în serie daca sunt așezate pe aceași ramură de rețea, iar între ele nu sunt noduri de rețea. La conectarea în serie 2 rezistoare învecinate au comune numai cate un terminal.

Rezistoarele conectate în serie sunt parcurse de acelaș curent electric;

Tensiunea la bornele rețelei este egală cu suma tensiunilor de pe fiecare rezistor;

(3.1.)

Conform Legii lui Ohm tensiunile electrice din rețeaua de mai sus se exprimă astfel;

(3.2.)

Din relațiile (3.1.) și (3.2.) se obține;

(3.3.)

Mai departe vom determina formula rezitenței echivalente a rețelei împărțind relatia (3.3) la I;

(3.4.)

Rezistența echivalentă pentru n rezistoare conectate în serie este;

(3.5.)

Rezistența echivalentă pentru n rezistoare cu aceasi valoare R, conectate în serie este;

(3.6.)

La gruparea în serie a rezistoarelor, rezistența echivalentă a relației creste, va fi mai mare decat valoarea orcărui resistor din rețea.

3.2.2. Gruparea paralel a rezistoarelor

Două sau mai multe rezistoare sunt grupate în paralel dacă sunt conectate între aceleași două noduri. Rezistoarele conectate în paralel au aceași tensiune electrica la borne.

La gruparea în paralel a rezistoarelor, rezistența echivalentă a rețelei scade, va fi mai mica valoarea orcărui resistor din rețea

Conform legii lui Kirchhoff, în schema de mai sus, curentul electric care intră în nodul A este legat cu suma curenților care ies din nod.

(3.7.)

Conform legii lui Ohm curenții din rețeaua de mai sus se exprimă astfel;

(3.8.)

Din relațiile (3.7.) și (3.8.) se obține:

(3.9)

Formula rezistenței echivalente se obține dacă în relația anterioară dăm factor comun pe U și se impărțimla U, vom avea:

(3.10.)

În mod similar, pentru n rezistoare conectate în serie rezistența echivalentă este:

(3.11.)

Rezistența echivalentă se determină astfel atunci când în rețea sunt n rezistoare cu aceași valoare :

(3.12.)

La gruparea în paralel a rezistoarelor, rezistența echivalentă a rețelei scade, va fi mai mică decât valoarea oricărui rezistor din rețea.

a celor două rezistoare și se calculează cu formula:

(3.13.)

3.2.3. Adaptarea triunghi-stea (stea-triunghi).

Rețelele de rezistoare complexe, pot fi reduse la conexiuni accesibile calculului, prin transformarea conexiunilor din triunghi în stea sau invers.

Pentru priceperea adaptării din triunghi în stea (și invers) vom avea:

La adaptarea din în Y:

și se modifică în .

și se modifică în .

și se modifică în .

La adaptarea din Y în :

și se modifică în .

și se modifică în .

și se modifică în .

(3.14.)

(3.15.)

(3.16.)

3.3. Modalități de măsurare a rezistențelor electrice.

Rezistența este mărimea fizică a cărei măsurare se execută într-un interval valoric, de la (rezistență de contact, rezistențelor unor conductoare masive și până la rezistențele unor izolații de bună calitate) în gama frecvențelor de la 0 (c.c) până la sute de MHz. Rezistența se poate măsura fie în curent c.c., fie în c.a. Prin urmare, s-au dezvoltat o mare variație de metode de măsurare în funcție de frecvență, intervalul valoric, eroare admisibilă, nevoia impusă modului de afișare (analogic sau digital).

Alegerea unei anumite metode este condiționată în principal de ordinul de mărime pentru rezistență și de precizia impusă măsurării.

În c.c., rezistența unui receptor pasiv este definită ca raportuldintre tensiunea la bornele sale și curentul care-l străbate:

fiind constantă.

Metodele de măsurare a rezistențelor în c.c. sunt:

Metoda directă, în care se citește valoarea rezistenței pe scara gradată sau panoul de afișare al sau (analogic sau digital), este folosit în funcție de ordinul de mărime ale rezistențelor;

Metoda directă cu substituție, în care precizia măsurării este determinată de precizia rezistenței de comparație utilizată și de stabilitatea sursei de tensiune continuă de alimentare.

Metoda indirectă a A-metrului și V-metrului, se folosesc 2 aparate prin care se realizează o precizie de măsurare mai redusă. Precizia în metoda indirectă este funcție de precizie aparatelor folosite și de montajul adoptat (amonte sau aval).

Metodele de punte, la care precizia măsurării este funcție de clasa de precizie a punții. Rezistențele mici () se măsoară cu puntea Thomson; rezistențele medii () se măsoară cu puntea Wheatstone; rezistențele mari () se măsoară cu puntea Megohm.

Metoda de punte cu substituție, la care precizia măsurării depinde numai de precizia cu care este cunoscută rezistența etalon care se substituie mărimii de măsurat.

Această metodă este recomandată pentru măsurările de foarte mare precizie, atingându-se precizii de .

În c.a., rezistența unui receptor pasiv este definită ca raportul dintre partea activă consumată de receptor și pătratul valorii efective a curentului alternativ care-l străbate:

(3.17.)

În c.a. rezistența variază în funcție de frecvența tensiunii de alimentare, ca o consecință a efectului pelicular, a efectului de proximitate, a pierderilor prin curenți turbionari și prin histerezis.

Măsurarea rezistenței în c.a. se face printr-o metodă indirectă: se determină puterea consumată de receptor cu un wattmetru, iar cu un ampermetru valoarea efectivă a curentului ce-l strabate. Limita superioară a intervalului de frecvență al aparatelor folosite trebuie sa fie mai mare decât frecvența la care se măsoară rezistența.

3.3.1. Metoda directă de măsurare a rezistenței electrice:

Metoda directă de măsurare a rezistenței electrice constă în utilizarea ohmmetrului sau megohmmetrului. Acestea reprezintă aparate care permit măsurarea directă a rezistenței într-un interval larg de valori (Ω-metre – sub 104-106 Ω, MΩ-metre – peste 104-106 Ω). Funcționarea lor se bazează pe legea lui Ohm: . Analizând această relație se observă că se poate măsura rezistența electrică în două moduri:

se menține constantă tensiunea la bornele rezistenței și se măsoară curentul prin aceasta;

se menține constantă intensitatea curentului prin rezistență și se măsoară tensiunea la bornele acesteia;

Prima variantă este folosită la Ω-metrele analogice, iar cea de-a doua la Ω-metrele digitale.

Ω-metrele și MΩ-metrele magnetoelectrice analogic

Un aparat destinat măsurării unei rezistențe este alcătuit din:

sursă de tensiune continuă (electrochimică sau electronică);

instrumental indicator (mA sau logometru magnetoelectric);

elemente de reglaj pentru curentul de deviație maximă și rezistențe pentru schimbarea gamei de măsurare;

3.3.2. Măsurarea rezistenței folosind ohmetrul serie.

Este folosit pentru măsurarea rezistențelor cu valori cuprinse între.

U – Baterie de

– Rezistență de reglaj

mA – Miliampermetru cu rezistență interna (instrumentul indictor)

– Comutatoare de schimbare a gamei de măsurare

Deoarece tensiunea sursei de alimentare nu este constantă în timp, modificându-se între limiteleși (datorită descărcării bateriei), în schemă a fost necesar să se conecteze rezistorul de reglaj.

Dacă k este închis și, este deschis, rezultă expresia curentului prin instrument:

(3.18.)

Scurtcircuitându-se bornele de intrare (k – închis), deviația acului de indicator trebuie sa fie maxim (), ceea ce se obține prin modificarea rezistenței .

Considerând pe închis, curentul prin miliampermetru este:

(3.19.)

Indicator .

au rolul de a schimba gama de măsurare a aparatului.

Observații:

Caracteristica statică de transfer are caracter hiperbolic. Scara este gradată neuniform, cu o densitate mai mare a gradațiilor către valoarea .

Scara este gradată invers, deviația corespunzâns la și deviația , corespunzâns la .

Rezistența corespunzătoare unui anumit domeniu de măsurare se dimensionează din condiția că să corespundă unei valori impuse pentru rezistența de măsurat.

Pentru calculul erorii Ω-metrului se ține cont de faptul că instrumentul magnetoelectric are o anumită eroare raportată, conform clasei de exactitate:

(3.20.)

dar, (3.21.)

deci: (3.22.)

Minimul erorii se obține pentru , deci la mijlocul scării gradate și are valoarea:

(3.23.)

Spre capetele scării eroarea tinde la infinit.

3.3.3. Măsurarea rezistenței folosind ohmetrul derivație:

Este folosit pentru măsurarea rezistențelor mici ().

R – Rezistență pentru reglajul infinit al ohmetrului

U – Baterie de

mA – Miliampermetru cu rezistență internă (instrumentul indicator)

Curentul prin miliampermetru este:

(3.24.)

Observații:

Caracteristica statică de transfer este neliniară, deci scara este neuniformă.

Scara este gradată în sens normal crescător. Pentru , iar pentru ,.

Pentru (rezistențaneconectată, sau bornele libere) se face reglajul maxim, , când:

(3.25.)

Precizia ohmmetrelor, în zona mijlocie a scării este de , exprimată în procente din lungimea totală a scării gradate.

3.3.4. Megohmmetrul logometric.

Megohmmetrul logometric funcționează pe același principiu ca ohmmetrul, cu deosebirea că este alimentat de tensiuni mult mai mari, de 500, 1000 sau 2500 V, corespunzătoare cerințelor circuitului în care se măsoară rezistența (de exemplu, rezistența de izolație a unei instalații electrice). Ca instrument indicator se folosește un logometru magnetoelectric (realizat din două bobine decalate la 90ș, cuplate pe același ax, fără resorturi). La echilibru, momentele celor două cupluri care acționează asupra bobinelor devin egale, iar deviația este o funcție de raportul curenților care parcurg cele două bobine.

(3.26.)

Înlocuind curenții cu expresiile:

, unde: (3.27.)

Se obține:

(3.29.)

G – Generator de c.c.

C – Condensator de filtraj

– Bobinele logometrului, de rezistențe

Observații:

Caracteristica statică de transfer a magohmmetrului logometric este liniară.

Indicația este independentă de tensiunea sursei, adică de viteza de rotație a indusului generatorului.

Intervalul de măsurare: până la , în unele cazuri ajungându-se până la valoarea de . Precizia maximă nu depășește clasa 1.

3.3.5. Ohmmetre electronice analogice și digitale.

Ohmmetrele folosesc oricare din următoarele două principii pentru măsurarea rezistenței:

măsurarea căderii de tensiune pe rezistorul de măsurat (Rx);

prin conectarea rezistorului de măsurat în bucla de reacție a unui amplificator operațional.

Se folosește deci, conversia rezistență-tensiune, obținându-se o tensiune în funcție de rezistența de măsurat care este măsurată analog sau digital.

În prima variantă de conversie figura 3.7 – (varianta 1) se utilizează o sursă de curent constantă care asigură prin Rx un curent ce determină o cădere de tensiune constantă. Aceasta este amplificată cu ajutorul amplificatorului operațional A, a cărui tensiune de ieșire este măsurată de un voltmetru (analogic sau digital). Gamele de măsurare se obțin prin modificarea rezistențelor de reacție ale lui A sau prin modificarea curentului generat de sursă.

A doua variantă de conversie este prezentată în Figura 3.8. (varianta 2).

Se pot scrie relațiile:

(3.30.)

Tensiunea U2 măsurată de voltmetru este proporțională cu Rx.

3.3.6. Metode direct cu substituție pentru măsurarea rezistenței.

În metoda directă cu substituție, este folosit un singur aparat indicator: ampermetru, voltmetru sau logometru magnetoelectric. Precizia de măsurare a rezistenței este independentă de clasa de precizie a aparatului foflosit. În schemele din furige 3.9. și 3.10. rezistența necunoscută se montează în paralel cu o rezistență de precizie reglabilă de valoare cunoscută.

Metoda implică două măsurări succesive, rezistența de măsurat fiind înlocuită cu rezistența care se reglează până când se obține aceași indicație a aparatului indicator, pentru ambele poziții ale comutatorului k.

Valoarea mărimii de măsurat este egală cu valoarea mărimii reglate .

În schema din figura 3.11., este conectată în serie una din bobinele mobile ale logometrului magnetoelectric, iar în serie cu cealaltă. Se variază rezistența de precizie până când logometrul magnetoelectric indică valoarea zero.

Precizia de măsurare depinde de precizia cu care cunoaște rezistența și de stabilitate sursei de tensiune.

3.3.7. Metoda indirectă (a ampermetrului și voltmetrului) de măsurare a rezistenței.

Metoda indirectă se utilizează la măsurarea rezistențelor a căror valoare depinde de tensiunea aplicată.

Pentru măsurarea rezistenței în c.c. prin metoda indirectă se utilizează două aparate de precizie: un ampermetu și un și un voltmetru. După modul de montare a voltmetrului față de ampermetru se disting: montajul amonte (figura 3.12.) și montajul aval (figura 3.13,).

Notând cu U și I indicațiile voltmetrului și ampermetrului, se calculează rezistența cu relația:

(3.30.)

Se obține o eroare sistematică de metodă ce trebuie corectată.

Cunoscându-se rezistențele interme ale aparatelor , expresiile corecte ale rezistenței se stabilesc ținând seama de consumurile acestora:

în montajul amonte, ținând cont de căderea de tensiune pe rezistența internă a ampermetrului, rezultă:

(3.31.)

Eroarea absolută sistematică de metodă este:

(3.32.)

Iar eroarea relativă rezultă:

(3.33.)

în montajul aval, tinând seama de curentul ce trece prin voltmetru, rezultă:

(3.34.)

Eroarea absolută sistematică de metodă se determină cu relația:

(3.35.)

Iar eroarea relativă este:

(3.36.)

Observații:

Eroarea relativă de metodă în montaj amonte este pozitivă și cu atât mai mică, cu cât rezistența de măsurat este mai mare decât rezistența internă a ampermetrului;

Eroarea relativă de metodă în montaj amonte este negativă si cu atât mai mică cu cât rezistența de măsurat este mai mică decât rezistența a voltmetrului;

Pentru măsurarea unei rezistențe mici se va adopta montajul aval, iar pentru o rezistență mare montajul amonte.

Pentru ca erorile relative limită să fie minime, la măsurarea unei rezistențe , cu un ampermetru având rezistența și cu un voltmetru având rezistența , se va alege montajul

– Aval dacă ;

– Amonte dacă

3.3.8. Metode de punte pentru măsurarea rezitenței.

În funcție de valoarea rezistenței se utilizează: puntea Thomson, puntea Wheatstone și puntea Megohm.

Metoda de punte cu substituție.

Utilizâns o punte Wheatstone, cu ajutorul acestei metode se pot realiza măsurări de precizie ridicată a rezistențelor (0,005%).

Într-o metodă de punte cu substituție se fac două măsurători succesive, rezistența de măsurat fiind înlocuită cu o rezistență de precizie, de valoare foarte apropriată. Deci măsurarea comportă două etape:

a) se măsoară cu puntea Wheastone rezistența necunoscută onținându-se:

(3.37.)

b) se înlocuiește rezistența , cu o rezistență de precizie cunoscută, care se măsoară cu același raport (3.38.)

( sunt valorile rezistenței reglabile a punții, pentru care se obține echilibrul în prima, respectiv în a doua etapă a măsurării).

Rezultă: (3.39.)

Deoarece este foarte apropriată de și termenul poate fi făcut suficient de mic, rezultă ca eroarea cu care se determină depinde de precizia cu care este cunoscută , fiind independentă de precizia punții utilizate

CAPITOLUL 4: INSTRUMENTE VIRTUALE PENTRU MĂSURAREA REZISTENȚELOR ELECTRICE

În acest capitol sunt prezentate proiectarea și implementarea instrumentelor virtuale, în mediul de programare grafic Labview, pentru măsurarea rezistențelor electrice.

4.1. Proiectarea și implementarea instrumentului virtual, în mediul de programare grafic Labview, pentru măsurarea rezitențelor electrice cu ajutorul codului culorilor

Aplicatia 1:

În figura 4.1. este prezentat panoul frontal al instrumentului virtual pentru pentru măsurarea rezistențelor electrice cu 4 benzi.

Observații:

Pe panoul frontal al instrumentului virtual sunt amplasate controale și indicatoare ce permit introducerea culorilor de pe rezistor ce afișază valoarea numerică și toleranța rezistorului măsurat.

Aplicatia 2:

În figura 4.3. este prezentat panoul frontal al instrumentului virtual pentru pentru măsurarea rezistențelor electrice cu 5 benzi, iar în figura 4.4 este afișată diagrama bloc.

Aplicatia 3:

În figura 4.5. este prezentat panoul frontal al instrumentului virtual pentru pentru măsurarea rezistențelor electrice cu 6 benzi.

Observații:

Aplicația realizată în LabVIEW simulează măsurarea unei rezistențe: oferind următoarele facilități: selectarea culorii pentru fiecare bandă a rezistorului și afișarea valorii rezistenței măsurate, coeficientului de tenperatură și toleranța.

În ideea că acest instrument virtual poate fi folosit și pe post de subinstrument virtual (subVI), în figura 4.7. este prezentat panoul frontal al subinstrumentului virtual ce conține, în colțul drept superior, pictograma și conectorul.

Pictograma VI-ului se afișează în colțul superior din dreapta al ferestrei panoului frontal și diagramei bloc. Mediul Labview oferă automat o pictogramă pentru VI-ul nou creat, format din: simbolul grafic ce definește logo-ul produsului Labview (nodul funcției de adunare) și o valoare numerică prin care se indică câte acțiuni de creare de VI-ului s-au declanșat de la pornirea mediului.

Programatorul trebuie să creeze pentru fiecare VI o pictogramă. Actualizarea pictogramei se face cu ajutorul unui editor grafic specializat. Lansarea editorului se face prin una din metodele:

se selectează opțiunea editorul de pictograme (edit icon) din meniul contextual, asociat pictogramei VI-ului; apelarea editorului se poate face din fereastra panoului frontal sau din fereastra diagramei bloc;

se realizează dublu clic cu mouse-ul direct pe suprafața pictogramei.

Pictograma trebuie să fie sugestivă pentru funcția implementată în VI; pentru realizarea acesteia, se pot folosi simboluri grafice, combinate cu caractere alfanumerice. Se poate adapta și pictograma unui alt VI.

Pentru fiecare pictogramă se recomandă să se utilizeze un chenar (grosimea liniei să fie de 1 pixel) de culoare închisă (neagră). Fundalul pictogramei este bine să fie o culoare deschisă (galben, verde deschis, albastru deschis): în cazul tipăririi diagramei bloc la o imprimantă alb-negru culorile închise ale fundalului împiedică vizualizarea celorlalte elemente grafice, prezentate în pictogramă.

Conectorul cuprinde terminalele de intrare și de ieșire ale VI-ului. Prin crearea terminalelor de intrare și de ieșire, VI-ul curent va putea fi apelat din diagrama bloc a altui instrument: valorile datelor de intrare se vor transmite terminalelor (de intrare) conectorului.

Poziția terminalelor se recomandă să respecte convenția curgerii datelor, conform căreia fluxul datelor în diagrama bloc este de la stânga spre dreapta și de sus în jos:

intrările să fie plasate în jumătatea stângă (pe direcția orizontală) a conectorului;

ieșirile să ocupe jumătatea dreaptă a conectorului.

Pentru crearea conectorului se alege opțiunea Show Connector din meniul contextual asociat pictogremei VI-ului; conectorul înlocuiește pictograma. Mediul Labview selectează din galeria cu modele predefinite un conector care să conțină un număr de locații în partea stângă (dreaptă) cât mai apropiat cu numărul total de controale (indicatoare) din panoul frontal.

Fiecare locație dreptunghiulară de pe suprafața conectorului poate să rețină un parametru formal (nu este obligatoriu să se folosească toate locațiile). Programatorul stabilește utilizarea fiecărei locații, precum și dacă să rețină un paramertrru de intrare sau de ieșire pentru VI.

Programatorul poate selecta un alt model de conector pentru a obține un alt număr de locații sau pentru o altă dispunere a acestora: se selectează opțiunea Modele (Patterns).

Modelul curect al conectorului asociat VI-ului este scos în evidență printr-un chenar suplimentar în cadrul galeriei. Dacă se alege un alt model de conector, atunci se pierd toate asocierile dintre locațiile vechiului conector și controalele și indicatoarele din panoul frontal.

Numărul maxim de locații pentru un conector este 28.

Programatorul trebuie să indice corespondențele între elementele din panoul frontal și locațiile conectorului astfel:

asociere cu un control indică faptul că locația reprezintă un parametru de intrare;

asociere cu un indicator determină ca locația să reprezinte un parametru de ieșire.

Se folosește unealta de interconectare wiring tool pentru realizarea asocierilor între elementele de interfață cu locațiile conectorului:

se selectează locația conectorului (care se înnegrește);

se indică controlul sau indicatorul din panoul frontal.

Asocierile se pot realiza și de la eșementele panoului frontal spre locațiile conectorului. Locațiile conectorului preiau culoarea tipului de dată, asociată indicatorului sau conectorului referit; locațiile al căror conținut este culoarea albă indică faptul că nu se folosește, adică nu se primește și nu se returnează nimic prin acea locație.

Observații:

Asocierile realizate nu se afișează prin fire de legătură. În fereastra de asistență se indică pe terminale numele indicatorului obiectului referit din panoul frontal; de aceea este important să se specifice etichete proprii pentru toate elementele din PF. Singura metodă prin care programagtorul modifică numele terminalelor conectorului este actualizarea denumirii etichetelor proprii ale controalelor/indicatoarelor asociate.

Este bine să se opteze pentru un model de conector cu un număr de locații mai mare decât este necesar, dacă se prevăd dezvoltări ulterioare ale VI-ului: în cazul în care se propune un alt model de conector, trebuiesc refăcute asocierile pierdute,

Nu este obligatoriu ca toate controalele sau indicatoarele din panoul frontal să se regăsească pe terminalele conectorului VI. Pentru VI de calcul este obligatoriu ca toate controalele (datele de intrare) și indicatoarele (datele de ieșire) să aibă asociate terminale corespondente în structura conectorului.

Programatorul selectează în final afișarea pictogramei, după realizarea conectorului.

În figura 4.8. sunt prezentate locațiile conectorului ales pentru subVI-ul ”Codul R”.

Locațiile din partea stângă a conectorului sunt pentru controale (date de intrare), iar locațiile din partea dreaptă a conectorului sunt pentru indicatoare (date de ieșire). Locațiile preiau culoarea tipului de dată asociată fiecărui tip de contol sau indicator referit (portocaliu – real; verde – boolean; roz – șir de caractere, albastru – întreg).

4.2. Proiectarea și implementarea instrumentului virtual, în mediul de programare grafic Labview, pentru gruparea rezistoarelor.

Aplicatia 4:

În figura 4.9. este prezentat panoul frontal al instrumentului virtual pentru gruparea serie a rezistoarelor.

Observații:

Aplicația realizată în LabVIEW simulează măsurarea unor rezistențe grupate în serie, oferind următoarele facilități: selectarea culorii pentru fiecare bandă a rezistorului și afișarea valorii rezistențelor măsurate, dar și toleranța pentru fiecare rezistor.

Aplicatia 5 :

În figura 4.11. este prezentat panoul frontal al instrumentului virtual pentru gruparea paralel a rezistoarelor.

Observații:

Aplicația realizată în LabVIEW simulează măsurarea unor rezistențe grupate în paralel, oferind următoarele facilități: selectarea culorii pentru fiecare bandă a rezistorului și afișarea valorii rezistențelor măsurate, dar și toleranța pentru fiecare rezistor.

4.3. Proiectarea și implementarea instrumentului virtual, în mediul de programare grafic Labview, pentru măsurarea rezistențelor electrice.

OHMMETRUL SERIE

Fiecare control sau indicator, de pe panoul frontal, are un corespondent pe diagrama bloc, care se numește terminal.

Nodurile din diagrama bloc sunt obiecte care au intrări și/sau ieșiri și care execută anumite operații în funcționarea instrumentului virtual.

Firele definesc și reprezintă grafic fluxul datelor (între care noduri se realizează schimbul de informații) în diagrama bloc. Firele codifică prin culoare și stilul liniei tipul datelor transmise.

Rolul fluxului de date este acela de reprezentare grafică a algoritmului după care instrumentul virtual va prelucra datele de intrare pentru a calcula valorile de ieșire.

Cele două funcții, calibrare și măsurare, sunt implementate prin intermediul unui control de tip boolean, figura 4.13. și a unei structuri Case, cu două ferestre, True și False, figura 4.14.

Atât pentru miliampermetru cât și pentru ohmmetru se folosește un control numeric, de tip Meter, la care se activează de asemenea afișajul digital, figura 4.15. Pentru ohmmetru se selectează și funcția de afișare logaritmică și inversată, deoarece în acest mod funcționează ohmmetrul.

Pentru reglarea valorii rezistențelor, dar și a tensiunii, se folosesc controale numerice de tip Knob, pentru care se activează și afișajul digital pentru a fi mai ușor de vizualizat valoarea mărimii respective, figura 4.16.

Pentru a afișa eroarea relativă se folosește un control numeric de tip indicator.

Selectarea unui rezistor, pentru schimbarea intervalului de măsurare, se realizează printr-un control de tip Combo box, iar factorul de multiplicare al valorii unei rezistențe se realizează tot printr-un control de tip Combo box.

Panoul frontal al instrumentului virtual Ohmmetrul serie, când selectorul de funcții este pus pe “CALIBRARE”, este prezentat în figura 4.17, iar diagrama sa bloc este prezentată în figura 4.18.

Panoul frontal al instrumentului virtual Ohmmetrul serie, când selectorul de funcții este pus pe “MĂSURARE” și pe panoul frontal este afișat „DA” – Depășire domeniu, este prezentat în figura 4.19

Panoul frontal al instrumentului virtual Ohmmetrul serie, când selectorul de funcții este pus pe “MĂSURARE” și pe panoul frontal este afișat „NU” – Depășire domeniu, este prezentat în figura 4.20.

Diagrama bloc reprezintă programul propriu-zis și conține codul sursă al instrumentului virtual.

Diagrama bloc a instrumentului virtual Ohmmetrul serie este prezentată în figura 4.21.

În figura 4.21.a) diagrama bloc a instrumentului virtual Ohmmetrul serie evidențiază fereastra „False” a structurii Case, la al cărei terminal selector este conectat controlul de tip boolean, pentru selectarea funcțiilor de calibrare sau de măsurare. Această fereastră conține o altă structură Case cu două ferestre, prima fiind denumită „R1”. În fereastra Case denumită „R1” se află „Formula nod de calcul”. Pe latura din stânga a acesteia se găsesc mărimile de intrare, iar pe latura din dreapta mărimile de ieșire. În „Formula nod de calcul” sunt scrise relațiile matematice necesare acestui caz.

În figura 4.21.b) diagrama bloc a instrumentului virtual Ohmmetrul serie evidențiază fereastra „False” a structurii Case, la al cărei terminal selector este conectat controlul de tip boolean, pentru selectarea funcțiilor de calibrare sau de măsurare. Această fereastră conține o altă structură Case cu două ferestre, cea de a doua fiind denumită „R2”. În fereastra Case denumită „R2” se află o altă „Formulă nod de calcul”. Pe latura din stânga a acesteia se găsesc mărimile de intrare iar pe latura din dreapta mărimile de ieșire. În „Formula nod de calcul” sunt scrise relațiile matematice necesare acestui caz.

În figura 4.21.c) diagrama bloc a instrumentului virtual Ohmmetrul serie evidențiază fereastra „True” a structurii Case, la al cărei terminal selector este conectat controlul de tip boolean pentru selectarea funcțiilor de calibrare sau de măsurare.

CAPITOLUL 5: CONCLUZII

Lucrarea poate fi utilă studenților atât în laboratoarele de specialitate, cât și la cursuri, datorită notiunilor teoretice.

BIBLIOGRAFIE

Nicolae Drăgulănescu, Constantin Miroiu, Doina Moraru, Electronică în imagimi. Componente pasive, I. S. B. N. 973-31-0103-6, Editura Tehnică București 1990.

Mihai Miron, Liliana Miron, Măsurări electrice și electronice, I. S. B. N. 973-8415-13-6, Editura Academiei Forțelor Aeriene “Henri Coandă” Brașov 2003.

Marian Răducu, Electronică analogică. Teorie și aplicații, I. S. B. N. 978-973-755-513-7, Editura Matrix România.

Măsurări electrice și electronice – Manual pentru clasele a X-a, a XI-a și a XII-a, Isac, Eugenia, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1993.

National Instruments Corporation, LabVIEW Fundamentals, I. S. B. N. 374029A-01, August 2005.

Cory L. Clark, LabVIEW Digital Signal Processing and Digital Communications, I. S. B. N. 0-07-146966-4, Editura McGraw-Hill, 2005.

Nasser Kehtarnavaz, Namjin Kim, Digital Signal Processing System-Level Design, Using LabVIEW, I. S. B. N. 0-7506-7914-X, Editura Newnes, 2005.