CC BY
91
УДК 004.9
ИД. Граб, Н.В. Горячев, А.В. Лысенко, Н.К. Юрков (Пензенский государственный университет)
АЛГОРИТМ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ
ПРОГРАММЫ СТЕНДА ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛООТВОДОВ
Аннотация: Доказана актуальность создания компьютерных
программ обработки данных натурного эксперимента по исследованию теплоотводов. Предложен алгоритм функционирования такой программы. Разработаны алгоритмы функционирования основных процедур программы.
Ключевые слова: лабораторный, стенд, алгоритм, визуализация данные, исследование, эксперимент, процедура, подпрограмма,
теплоотвод, электрорадиоэлемент.
I.D. Grab, N.V. Goryachev, A.V. Lysenko, N.K. Yurkov (Penza State University)
ALGORITHM OF THE COMPUTER PROGRAM BOOTH RESEARCH
HEATSINKS
Abstract: We prove the relevance of creating computer programs for processing data of full-scale experiment to study heat sinks. The algorithm of functioning of such a program. The algorithms of operation of the basic procedures of the program.
Keywords: laboratory, bench, algorithm, visualization, data, research, experiment, procedure, program, heat sink, electroradioelements.
В работе [1] описан лабораторный стенд, предназначенный для проведения исследований теплоотводов и систем охлаждения
теплонагруженных электрорадиоэлементов (ЭРЭ). В стенде для
визуализации результатов экспериментального исследования применяется знакосинтезирующий жидкокристаллический индикатор (ЖКИ)
позволяющий одновременно выводить не более 80 символов. Такое количество явно недостаточно для наглядного представления результата эксперимента, особенно если учесть что стенд позволяет производить измерения, содержащие более 400 значений. Просмотр такого объёмного отчёта с помощью возможностей самого стенда становится трудоёмкой задачей, существенно снижающей производительность бригады студентов проводящих исследование. Одновременно такой способ представления данных эксперимента не позволяет осуществлять наглядную визуализацию данных, т.е. строить графики, гистограммы, температурные поля и т.п.
Таким образом, становится актуальной разработка компьютерных средств упрощающих обработку экспериментальных данных. Программа
должна устранить все недостатки вывода отчёта, связанные с применением малоинформативного ЖКИ.
Алгоритм такой программы для ЭВМ разработан на основе исследования проведенного в [2], [3] и показан на рисунке 1.
Работа программы начинается с определения подключённого стенда. Затем осуществляется обработка событий «Старт», «Отчёт», «Построить совмещённый график», «Экспорт в PDF», «Выход». При обработке каждого из перечисленных событий выполняется соответствующая процедура. Так, при обработке события «Старт» выполняется процедура «Сбор и отображение экспериментальных данных», которая
непосредственно отвечает за получение экспериментальных данных от исследовательского стенда. При обработке события «Отчёт» выполняется процедура «Формирование отчёта», где происходит формирование отчёта об исследовании, с возможностью его дополнения. Событие «Построить совмещённый график» вызывает выполнение процедуры «Объединение результатов исследования». Это уникальная, для подобных программ, процедура, позволяющая совместить на одном графике результаты нескольких экспериментов. В случае наступления события «Экспорт в PDF», осуществляется процедура формирующая отчёт в формате PDF.
Рис. 1. Блок-схема алгоритма функционирования программы
Основными элементами программы, непосредственно
осуществляющими обработку данных эксперимента, являются процедуры «Сбор и отображение экспериментальных данных» и «Формирование отчёта». Поясним работу процедуры «Сбор и отображение
экспериментальных данных» с помощью алгоритма показанного на рисунке 2. На начальном этапе работы процедуры происходит получение экспериментальных данных от стенда. Затем полученные данные заносятся в таблицу. После этого данные из таблицы используются для построения графиков перегрева - осуществляется визуализация эксперимента. Далее осуществляется проверка последнее или нет измерение, если нет, то процесс повторяется.
Рис. 2. Блок-схема алгоритма сбора и
отображения экспериментальных данных
Работа процедуры «Формирование отчёта» поясняется блок-схемой приведённой на рисунке 3. Эта процедура осуществляет формирование полного отчёта о проведённом исследование. Такой отчёт содержит начальные и граничные условия эксперимента, данные исследования в табличной форме и в виде графиков. Только полностью сформированный отчёт, может быть сохранён в формате PDF(pHC.l).
Рис. 3. Блок-схема алгоритма формирования отчёта
На начальном этапе выполнения процедуры «Формирование отчёта» записывается дата измерения. Затем записывается режим исследования. Фактически режим исследования это и есть совокупность начальных и граничных условий эксперимента. Далее, на основе визуализации, которая осуществляется в процедуре «Сбор и отображение экспериментальных данных» создаётся скриншот графика включаемый в отчёт. После дополнения отчёта графиком, в конец отчёта добавляется таблица данных исследования и отчёт выводится на экран. Окончательно сформированный отчёт выглядит как показано на рисунке 4. Отчёт и является окончательным результатом работы всей программы.
Итак, в работе представлен комплексный, системный подход к разработке алгоритма функционирования компьютерной программы стенда исследования теплоотводов. В ходе проведённого исследования разработан алгоритм, позволяющий существенно снизить трудоёмкость процесса обработки данных натурного эксперимента. Снижение трудоёмкости происходит за счёт осуществления автоматической передачи данных от стенда к компьютерной программе. Дополнительно, разработанный алгоритм позволяет представить данные в наглядной форме и сформировать отчет, содержащий исчерпывающие сведения о проведённом исследовании.
Разработанный алгоритм может быть предложен к использованию не только в указанной предметной области исследования теплоотводов. На
его основе возможно создание программ обработки данных любого натурного эксперимента, в ходе которого осуществляется исследование физического объекта. Например, алгоритм может быть использован для создания программ визуализации исследования, усилителей на биполярных и полевых транзисторах, усилителей и фильтров реализованных на основе операционных усилителей, технологических процессов и т.п.
Библиографический список
1. Горячев, Н.В. Стенд исследования тепловых полей элементов конструкций РЭС Н.В. Горячев, И.Д. Граб, А.В. Лысенко, П.Г. Андреев,
В.А. Трусов/ НАДЁЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО. Труды международного симпозиума в 2-х томах. Том 2. /Под ред. Н.К. Юркова. - Пенза: Изд-во Пенз. Гос. Ун-та, 2008. - С. 162-164.
2. Андреев, П.Г. Микропроцессорные системы в учебном процессе П.Г.Андреев И.Ю. Наумова, Н.К. Юрков, Н.В. Горячев, И.Д. Граб, А.В. Лысенко/ НАДЁЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО. Труды международного симпозиума. // Под ред. Н.К. Юркова. - Пенза: Инф.-изд.ц. Пенз. ГУ, 2009. - 1т. - С. 161-164.
3. Горячев, Н.В. Концепция создания автоматизированной системы выбора теплоотвода электрорадиоэлемента Н.В. Горячев, Н.К. Юрков/ Сб. статей Междунар. НТК “Современные информационные технологии -2010”. Вып.11, Пенза, изд-во ПГТА, 2010, С. 190-196.
Краткие сведения об авторах
Граб Иван Дмитриевич аспирант, Пензенский
государственный университет E-mail: [email protected] Горячев Николай
Владимирович аспирант,
Пензенский государственный университет
E-mail: [email protected] Лысенко Алексей
Владимирович аспирант,
Пензенский государственный университет
E-mail: [email protected] Юрков Николай Кондратьевич Зав.каф. КиПРА, д.т.н.,
профессор.
Пензенский государственный университет
E-mail: [email protected]
Grab Ivan Dmitrievich the post-graduate the Penza state university E-mail: [email protected] Goryachev Nikolay Vladimirovich
the post-graduate the Penza state university E-mail: [email protected] Lysenko Alexey Vladimirovich
the post-graduate the Penza state university E-mail: [email protected] Yurkov Nicholas Kondrat'evich Head department Design and production of radio, Ph.D., Professor the Penza state university
E-mail: [email protected]
