Как подключить ваттметр в мультисиме
Ваттметр измеряет активную мощность. Результат отображается в ваттах. Ваттметр также показывает коэффициент мощности, вычисляемый по сдвигу между напряжением и током и их произведению. Коэффициент мощности — это косинус фазового угла между напряжением и током.
Последовательно нажимаем Simulate => Instruments =>Wattmeter, появится следующее изображение компонента:
Чтобы открыть свойства компонента нужно дважды щекнуть по нему левой кнопкой мыши
Пример использования:
Задание: определить мощность рассеиваемую на резисторе R3 в следующей схеме
Решение:
Собираем данную схему. Поключаем ваттметр.
После запуска расчета схемы, в свойстве ваттметра можно наблюдать показание мощности
8.6 Ваттметр
Ваттметр измеряет мощность. Он используется для измерения величины активной мощности, производимой падением напряжения и током, протекающим через выводы в схеме. Результат отображается в ваттах. Ваттметр также показывает коэффициент мощности, вычисляемый по сдвигу между напряжением и током и их произведению. Коэффициент мощности — это косинус фазового угла между напряжением и током.
Для использования инструмента щелкните по кнопке Wattmeter на панели Instruments и щелкните, чтобы поместить иконку, в рабочей области. Иконка используется для соединения Wattmeter со схемой. Дважды щелкниет по иконке, чтобы открыть панель прибора, которая используется для ввода установок и просмотра результатов.
8.6.1 Подключение ваттметра
Пример подключения ваттметра показан ниже. Детально подключение инструментов,
Моделирование электрических схем с помощью Multisim
В связи с широким развитием вычислительных устройств задача расчета и моделирования электрических схем заметно упростилась. Наиболее подходящим программным обеспечением для данных целей является продукт National instruments – Multisim (Electronic Workbench ).
В данной статье рассмотрим простейшие примеры моделирования электрических схем с помощью Multisim.
Итак, у нас имеется Multisim 12 это последняя версия на момент написания статьи. Откроем программу и создадим новый файл с помощью сочетания Ctrl+N.
После создания файла перед нами открывается рабочая зона. По сути, рабочая зона Multisim – это поле для собирания требуемой схемы из имеющихся элементов, а их выбор, поверьте велик.
Кстати вкратце о элементах. Все группы по умолчанию расположены на верхней панели. При нажатии на какую либо группу, перед вами открывается контекстное окно, в котором вы выбираете интересующий вас элемент.
По умолчанию используется база элементов – Master Database. Компоненты содержащиеся в ней разделены на группы.
Перечислим вкратце содержание групп.
Sources содержит источники питания, заземление.
Basic – резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и т.д.
Diodes – содержит различные виды диодов.
Transistors — содержит различные виды транзисторов.
Analog — содержит все виды усилителей: операционные, дифференциальные, инвертирующие и т.д.
TTL — содержит элементы транзисторно-транзисторная логики
CMOS — содержит элементы КМОП-логики.
MCU Module – управляющий модуль многопунктовой связи.
Advanced_Peripherals – подключаемые внешние устройства.
Misc Digital — различные цифровые устройства.
Mixed — комбинированные компоненты
Indicators — содержит измерительные приборы и др.
С панелью моделирования тоже ничего сложного, как на любом воспроизводящем устройстве изображены кнопки пуска, паузы, останова. Остальные кнопки нужны для моделирования в пошаговом режиме.
На панели приборов расположены различные измерительные приборы (сверху вниз) — мультиметр, функциональный генератор, ваттметр, осциллограф, плоттер Боде, частотомер, генератор слов, логический конвертер, логический анализатор, анализатор искажений, настольный мультиметр.
Итак, бегло осмотрев функционал программы, перейдём к практике.
Пример 1
Для начала соберём простенькую схему, для этого нам понадобиться источник постоянного тока (dc-power) и пара резисторов (resistor).
Допустим нам необходимо определить ток в неразветвленной части, напряжение на первом резисторе и мощность на втором резисторе. Для этих целей нам понадобятся два мультиметра и ваттметр. Первый мультиметр переключим в режим амперметра, второй – вольтметра, оба на постоянное напряжение. Токовую обмотку ваттметра подключим во вторую ветвь последовательно, обмотку напряжения параллельно второму резистору.
Есть одна особенность моделирования в Multisim – на схеме обязательно должно присутствовать заземление, поэтому один полюс источника мы заземлим.
После того как схема собрана нажимаем на пуск моделирования и смотрим показания приборов.
Проверим правильность показаний (на всякий случай=)) по закону Ома
Показания приборов оказались верными, переходим к следующему примеру.
Пример 2
Соберём усилитель на биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером. В качестве источника входного сигнала используем функциональный генератор (function generator). В настройках ФГ выберем синусоидальный сигнал амплитудой 0,1 В, частотой 18,2 кГц.
С помощью осциллографа (oscilloscope) снимем осциллограммы входного и выходного сигналов, для этого нам понадобится задействовать оба канала.
Чтобы проверить правильность показаний осциллографа поставим на вход и на выход по мультиметру, переключив их предварительно в режим вольтметра.
Запускаем схему и открываем двойным кликом каждый прибор.
Показания вольтметров совпадают с показаниями осциллографа, если знать что вольтметр показывает действующее значение напряжения, для получения которого необходимо разделить амплитудное значение на корень из двух.
Пример 3
С помощью логических элементов 2 И-НЕ соберём мультивибратор, создающий прямоугольные импульсы требуемой частоты. Чтобы измерить частоту импульсов воспользуемся частотомером (frequency counter), а проверим его показания с помощью осциллографа.
Итак, допустим, мы задались частотой 5 кГц, подобрали опытным путём требуемые значения конденсатора и резисторов. Запускаем схему и проверяем, что частотомер показывает приблизительно 5 кГц. На осциллограмме отмечаем период импульса, который в нашем случае равен 199,8 мкс. Тогда частота равна
Мы рассмотрели только малую часть всех возможных функций программы. В принципе, ПО Multisim будет полезен как студентам, для решения задач по электротехнике и электронике, так и преподавателям для научной деятельности и т.д.
Приборы программы Multisim
Приемы работы и способы подсоединения виртуальных приборов Multisim соответствуют реальным приборам. В первую очередь надо помнить, что амперметр подключается в электрическую цепь последовательно, а вольтметр параллельно. Измерительные приборы не должны вносить искажений в электрическую цепь в процессе измерений и не должны влиять на измеряемые параметры, поэтому сопротивление амперметра должно быть минимальным (стандартно 1 наноОм), а сопротивление вольтметра максимальным (стандартно 1 гигаОм).
Работа с мультиметром поясняется на рис. 3.14. На рисунке изображены символ мультиметра и его лицевая панель, которая появляется, если дважды щелкнуть по символу мультиметра. Мультиметр имеет два вывода, с помощью которых он может подключаться в электрическую цепь. Левый мультиметр ХММ1 подключен в цепь параллельно. Этому мультиметру на рисунке соответствует верхняя лицевая панель, на которой с помощью кнопок включен режим измерения переменного напряжения (буква V и кнопка с волнистой линией). Правый мультиметр ХММ2 подключен в цепь последовательно. Этому мультиметру соответствует нижняя лицевая панель, на которой включен режим измерения переменного тока (буква А и кнопка с волнистой линией).
Рис. 3.14. Измерение действующих значений напряжения и тока с помощью мультиметра
Мультиметры показывают действующие значения напряжения и тока или, как говорят, среднеквадратические значения (RMS — Root Mean Square) напряжения и тока. Если нужны максимальные значения, то полученные показания приборов надо умножить на квадратный корень из двух. Кроме того, мультиметром можно измерять резистивное сопротивление цепи, при отключенном источнике питания, и можно измерять падение напряжения в децибелах. Причем начальный уровень, от которого отсчитывается изменение напряжения в децибелах, составляет 774,597 мВ. Например, мультиметр показывает 12 В, в децибелах это будет 
Функциональный генератор
Функциональный генератор сигналов может генерировать синусоидальные, пилообразные и прямоугольные импульсы напряжения. Частота импульсов меняется от долей герца до терагерц. На лицевой панели генератора можно настроить частоту, длительность, амплитуду импульсов, смещение по постоянному току, длительность нарастания и спада фронта импульсов.
Параметр Амплитуда задает амплитудное значение напряжения. Если проводники подключены к общей и положительной (или отрицательной) клеммам, как на рис. рис. 3.15а, то амплитудное значение выходного напряжения равно значению, указанному на лицевой панели. Поэтому вольтметр на рис. 3.15а показывает действующее напряжение 7,069 В при заданном амплитудном значении напряжения синусоидального сигнала 10 В. Если проводники подключены к положительной и отрицательной клеммам, как на рис. 3.156, то амплитудное значение выходного напряжения в два раза превышает значение, указанное на лицевой панели. Поэтому вольтметр на рис. 3.156 показывает действующее напряжение 14,138 В при неизменном амплитудном значении напряжения синусоидального сигнала 10 В.
Рис. 3.15. Варианты подключения функционального генератора