Виртуальный лабораторный макет для изучения

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

ГАЯЗОВ Р.Р., ГАФУТДИНОВ Р.Ш., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. пед. наук, доцент АХМЕТВАЛЕЕВА Л.В.

В данной работе рассматривается виртуальный лабораторный макет для изучения и исследования режимов работы полупроводниковых приборов, в частности биполярных и полевых транзисторов. Данный макет был создан в программной среде LabVIEW. Исследование характеристик проводилось в программной среде Multisim10.

В среде разработки Multisim10проводились построение схем с полевым и биполярным транзистором и последующий их анализ.
Вольт-амперные характеристики, полученные в ходе выполнения работы, были обработаны и записаны в виде таблицы (рис. 1) для дальнейшего интегрирования их в среду LabVIEW.

виртуальный лабораторный макет для изучения - student2.ru

Рис. 1. Массив данных на примере биполярного транзистора

Среда разработки LabVIEW используется для выполнения программ, а также в системах сбора и обработки данных, для управления техническими объектами и технологическими процессами. В нашей работе данная среда необходима для отображения результатов исследования. Для этого используется обширная библиотека компонентов, среди которых есть функция чтения и обработки внешних файлов. Блок-диаграмма лабораторного макета показана на рис. 2.

виртуальный лабораторный макет для изучения - student2.ru

Рис. 2. Блок-диаграмма лабораторного макета в LabVIEW

Лабораторный комплекс состоит из четырех лабораторных работ, необходимых для изучения транзисторов. Каждая работа предназначена для выполнения и исследования той или иной функций: получение вольт-амперных характеристик и нахождения рабочей точки, исследование усилительного каскада и т.д.

Лицевая панель данного виртуального лабораторного макета имеет: графическое окно для отображения ВАХ транзистора, возможность выбора транзистора из списка, шкалу для выбора значений тока и напряжения, а также кнопки для сохранения графика. Интерфейс данного макета приятен для восприятия и прост в использовании. Все это позволяет использовать данный лабораторный макет как альтернативную замену уже существующим стендам.

Применение данного лабораторного макета в вузе открывает новые возможности экспериментального исследования при проведении лабораторных работ. Данный макет позволит упростить изучение студентами основ электроники, используя при этом только персональный компьютер с данным лабораторным макетом.

УДК 681.518.3

БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ

ДЛЯ ОБСЛЕДОВАНИЯ ВОЗДУШНЫХ

ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

ГОРЯЧЕВ М.П., ГАЙНУТДИНОВ А.Р., КИРЕЕВ Н.М., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. физ.-мат. наук, доцент САДЫКОВ М.Ф.

В настоящее время остро стоит проблема своевременного обнаружения дефектов и факторов внешних воздействий на протяженных объектах энергетики, осуществляющих транспорт электроэнергии (воздушные линии электропередачи). Существующие методы обследо-вания весьма затратны как по времени, так и по финансовым вложениям. Наиболее перспективным методом обследования является применение беспилотного летательного аппарата (БПЛА), однако широкого распространения он так и не получил по причине дороговизны.

При применении БПЛА в целях обследования значительное внимание уделяется функциональности, автоматизации процесса пилотирования, автоматизации процесса обработки данных и минимизации стоимости программной и аппаратной составляющих.

В настоящее время коллективом НИЛ «СТиВПС» при ФГБОУ ВПО «КГЭУ» ведется разработка БПЛА самолетного типа, который превосходит по соотношению цены и качества существующие комплексы БПЛА и имеет большой потенциал как в области применения, так и в коммерческом отношении. Расширению его функциональных возможностей способствует разработка и установка новых приборов диагностики (например, акустические датчики). Автоматизация процесса пилотирования достигается разработкой собственного автопилота с отстройкой по высоте с помощью лазерного дальномера. Низкая себестоимость и широкий спектр задач, решаемых разрабатываемым БПЛА, являются основными преимуществами проекта и определяют его коммерческую привлекательность и потенциал к расширению клиентской базы. На данный момент обоснована общая концепцияпрограммно-аппаратного комплекса на базе БПЛА для обследования протяженных объектов энергетики. Проведена патентно-исследовательская работа, в результате которой проверена патентоспособность решения. Разработан прототип БПЛА. Выполнены первые облеты воздушных линий электропередачи. Разработан прототип лазерного дальномера.

Основные технические характеристики разработанного БПЛА:

– продолжительность полета – не менее 1 часа;

– скорость – 40–65 км/ч;

– масса целевой нагрузки – до 2,5 кг;

– тип двигателя – электрический (планируется установка бензинового);

– диапазон рабочих температур – от –30 до +40 °C;

– максимально допустимая скорость ветра – 7 м/с;

– взлет – с руки;

– посадка – на «брюхо».

Внедрение данного средства ревизии принесет значительный экономический эффект при небольших финансовых затратах, которые позволят увеличить частоту автоматизированных осмотров, что положительно скажется на надежности работы воздушных линий электрических сетей.

УДК 621.315.1

Наши рекомендации