Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Приборы, используемые для практических работ во время прохождения вычислительной практики. Сновные правила по технике безопасности при работе с электроизмерительными приборами.↑ ⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 11 Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Принцип действия тестера. В приборе применен измерительный механизм магнитоэлектрической системы на растяжках с внутри-рамочным магнитом. Расширение пределов измерения по току и напряжению осуществляется путем применения шунтов и добавочных сопротивлений. Выпрямление переменного тока происходит по двух-полу периодной схеме выпрямления на германиевых диодах. Прибор измеряет среднее значение переменного тока или напряжения, но градуирован в действующих (эффективных) значениях при практически синусоидальной форме кривой (коэффициент формы КФ=1,11).Измерение сопротивлений производится по последовательной схеме магнитоэлектрического омметра. Измерение емкости производится по параллельной схеме выпрямительного микрофарадметра. Основные правила по технике безопасности при работе с прибором Ц4313. При измерении прибором в цепях с напряжением выше 30 В необходимо выполнить требования правил техники безопасности. При измерении в цепях с высоким напряжением рекомендуется подключать и выключать прибор при выключенном напряжении в исследуемой цепи.Измерения в цепях с напряжением выше 200-300 В должны производиться в присутствии других лиц. Измерения со щупом необходимо производить одной рукой, вторая рука должна оставаться свободной во избежание прохождения электрического тока через организм человека. Подготовка прибора к работе. Для получения правильных результатов и для предупреждения возможных повреждений прибора при пользовании им придерживаются общих правил: а) перед измерением прибор устанавливают в горизонтальное положение; б) стрелку прибора при помощи корректора устанавливают на начальные отметки шкал; в) переключатель рода работы должен быть в положении, соответствующем роду измеряемой величины; г) переключатель пределов измерения должен находиться в положении, соответствующем ожидаемому значению измеряемой величины. Если последнее не известно даже приблизительно, следует начинать измерения с максимального предела, постепенно переходя на наиболее подходящий предел; д) включение прибора в измерительную схему производят в соответствии с маркировкой у зажимов и гнезда. При измерении на повышенных частотах емкостные токи утечки между элементами прибора и окружающими предметами могут вызвать значительные погрешности. Во избежание этого схема должна собираться так, чтобы общий зажим прибора (обозначен ) был заземлен. е) не переключают под током переключатель пределов измерения, в особенности при измерении больших токов в цепях с высоким напряжением, так как это может привести к повреждению прибора вследствие обгорания контактов переключателя. Сравнительно безопасным для прибора является переключение при измерении малых токов (до 60ма) в цепях со сравнительно низким напряжением (100-200 В). ж) по окончании измерений, отключив прибор от исследуемой цепи, целесообразно установить переключатель пределов измерения в положение «600 В», а переключатель рода работы- в положение «~». Это часто предохраняет прибор от повреждения при последующих включениях, даже если они будут выполнены не правильно. Включение прибора в исследуемую цепь производят посредством прилагаемых к прибору соединительных проводов со съемными плоскими наконечниками и съемными зажимами типа «крокодил». Соединительные провода подключают к прибору штепсельными наконечниками или надетыми на них съемными плоскими наконечниками. В том случае, когда желательно обеспечить длительный контакт, на концы соединительных проводов, которые должны подключаться к исследуемой цепи, следует надеть съемные плоские наконечники или зажимы типа «крокодил», а для кратковременного подключения пользуются соединительными проводами со щупами. Правила работы с прибором. Измерение тока и напряжения - Переключатель рода работы устанавливают в положение «—» при измерении на постоянном токе или в положение «~» при измерении на переменном токе. Прибор включают в измерительную цепь зажимами и Переключатель пределов измерения устанавливают в положение, соответствующее значению измеряемого тока. Отсчет измеряемой величины производят по шкале с обозначением «-» при измерении постоянного тока и напряжения или по шкале с обозначением «~» при измерении переменного тока и напряжения. Измерение сопротивления постоянному току.Измерения на пределах 0,5; 5; 50; 500 кОм Источником питания служит батарея сухих элементов с внутренним сопротивлением около 5 Ом. Переключатель рода работы устанавливают в положение «rx». Соединительные провода замыкают накоротко и вращением ручки «Уст. 0» устанавливают стрелку на нулевую отметку шкалы «Ω, кΩ». (Если не удается установить стрелку прибора подобным образом, следует сменить батарею сухих элементов. Диапазон регулировки рассчитан на напряжение батареи от 3,7 до 4,7 в). После указанной регулировки прибора соединительное провода размыкают и к ним присоединяют измеряемое сопротивление. Отсчет измеряемой величины» производят по шкале «Ω, кΩ» Техническая характеристика Ц4313. Основная погрешность прибора выражается в процентах от: конечного значения шкалы при измерении силы тока и напряжения; при измерении сопротивления постоянному току, емкости и относительного уровня переменного напряжения в процентах от длины рабочей части шкалы. Длина рабочей части шкалы составляет (примерно) 62 мм. Основная погрешность прибора (±2.5%) не превышает вышеуказанных значений при нормальных значениях влияющих величин, которыми являются (наклон прибора, температура, частота, форма кривой, магнитное поле). Класс точности омметра 2,5. Этот знак наносят на шкалу прибора. Прибором Ц4313 измеряют ёмкость, ток и напряжение, относительный уровень переменного напряжения. На точность измерения влияет наклон прибора, температура окружающей среды, частота переменного тока, форма кривой, внешнее магнитное поле. Аналоговый омметр работает с последовательной и параллельной схемой включения. Наивысшая точность аналоговых омметров имеет место на середине шкалы, а по краям диапазон погрешности измерения сопротивления стремится к бесконечности. По этой причине весь диапазон разбивается на ряд поддиапазонов, которые устанавливаются так, чтобы отклонения указателя при измерении Rx находилось в средней части шкалы. Для регулировки омметра с последовательной схемой перед измерениями замыкают накоротко его зажимы с надписью Rx и в том случае, если стрелка не устанавливается на отметке 0, перемещают её до этой отметки с помощью шунта. Регулировка омметра с параллельной схемой производится при отключенном сопротивлении Rx. Вращением рукоятки шунта указатель устанавливают на отметку шкалы, соответствующей назначению Zx=∞. В некоторых омметрах для регулировки используется не магнитный шунт, а сопротивления. Генератор. Генераторы колебаний предназначены для получения электрических сигналов различной формы с заданной амплитудой и частотой (рис51.).
Рисунок51.График колебаний сигнала Где Um - амплитуда - максимальное отклонение от начального значения, Т(с) - время одного полного колебания, f- частота (Гц).
Диапазон частоты выходного сигнала. Современные генераторы перекрывают широкий спектр частот от сотых долей герца до частот СВЧ - диапазона. Для получения широкого диапазона частот генераторы обычно выполняются с несколькими поддиапазонами. Генераторы синусоидальных сигналов. В генераторах синусоидальных сигналов в качестве задающих устройств используются RC или LC-генераторы. RC-генераторы применяются в диапазоне звуковых и ультразвуковых частот, а LC –генераторы- в диапазоне высоких частот. Инфранизкочастотные генераторы по схеме RC-или LC-генераторов не выполняются. Это объясняется тем, что на инфранизких частотах необходимы большие номиналы резисторов, конденсаторов, индуктивностей. При этом растут размеры элементов и снижается точность их изготовления. (1)
Решая данное уравнение, получаем
Интеграторы и инверторы генератора выполняются на операционных усилителях. Плавное изменение частоты выходного сигнала осуществляется изменением коэффициентов деления a1 и a2, а ступенчатое - изменением значений резисторов и конденсаторов, определяющих постоянную времени интеграторов. Схема генератора позволяет установит желаемую начальную фазу колебаний, что существенно на инфранизких частотах. Для установки начальной фазы заряжают времязадающие конденсаторы в интеграторах до определенного напряжения. Практические схемы инфранизкочастотных генераторов имеют дополнительную цепь положительной обратной связи для обеспечения устойчивых незатухающих колебаний и узел нелинейной функции, обеспечивающий стабильность амплитуды выходного сигнала генератора. Осциллограф. Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) Осциллографы бывают электромеханические и электронные. Электронные осциллографы предназначены для исследования формы электрических сигналов путём визуального наблюдения и измерения их временных и амплитудных значений [9]. Двухканальные и двухлучевые электронные осциллографы применяют для одновременного наблюдения осциллограмм двух сигналов на экране одной ЭЛТ. Электромеханические (шлейфовые) применяются для исследования формы электрических сигналов с частотой до 10кГц. Значение и область применения электронного осциллографа в настоящее время очень велики. Главнейшими преимуществами его по сравнению с электромеханическим осциллографом являются ничтожно малое собственное потребление мощности от испытуемого источника напряжения и возможность исследования процессов, частота которых достигает сотен мегагерц, а также весьма кратковременных непериодических явлений. Электронный осциллограф применяют для исследования формы электрических сигналов путём визуального наблюдения и измерения их временных и амплитудных значений. Осциллографы бывают одноканальные и двухканальные. Размеры изображения по вертикали и горизонтали регулируются чувствительностью каналов. С помощью осциллографа измеряют: амплитуду сигнала; постоянный ток (косвенно); сопротивление резистора (косвенно); постоянное напряжение; частоту сигнала; длительность временного интервала, по формуле: , где с – коэффициент развёртки, n – число делений по горизонтальной шкале; мощность потребления цепи (косвенно). Главными узлами любого осциллографа являются: электронно - лучевая трубка, усилитель вертикального отклонения луча, генератор развёртки луча и обобщенный электро-узел сервисного обслуживания осциллографа. Основным элементом электронного осциллографа является электронно-лучевая трубка. В качестве источника электронной эмиссии в трубке могут быть использованы как холодные, так и накаленные катоды. Формирование электронного луча и управление его перемещением в зависимости от различных законов исследуемых явлений производятся при помощи либо электрических, либо магнитных полей.В современной технике осциллографирования в большинстве случаев применяются электронно - лучевые трубки с горячим катодом и электростатическим управлением. Устройство такой трубки схематически показано на рис. 53. В начале горловины помещено устройство для создания фокусированного пучка электронов (электронного луча), называемое «электронной пушкой», или «электронным прожектором». «Электронная пушка» состоит из подогревного катода, управляющего электрода или сетки и двух анодов. Изменение потенциала управляющего электрода дает возможность регулировать плотность электронов в пучке и тем самым менять яркость изображения. Кроме того, при помощи сетки производится предварительная фокусировка электронного пучка. Окончательная фокусировка осуществляется в поле между первым и вторым анодами.
Фокусировка регулируется путем изменения напряжения на первом аноде, который поэтому называется фокусирующим. Необходимое ускорение электронов в поступательном направлении обеспечивается вторым анодом, вследствие чего он иногда называется ускоряющим. Обычно между сеткой и первым анодом помещается еще добавочный, ускоряющий, электрод (на рис. 53. не показан), который соединен со вторым анодом и служит для устранения влияния регулирования фокусировки на яркость светящегося пятна. Электронный пучок в конце своего пути попадает на внутреннюю торцовую поверхность расширенного конца колбы, называемую экраном. Эта поверхность покрыта специальными составами — люминофорами, которые обладают способностью светиться под действием электронной бомбардировки в тех местах, куда попадают электроны. Если на пучок электронов на его пути между вторым анодом и экраном воздействовать отклоняющими силами, возникающими при прохождении пучка в электрическом поле, то светящееся пятно на экране будет соответственно перемещаться. Таким образом, электронный пучок можно уподобить подвижной части измерительного механизма прибора, отклонения которой зависят от напряжения, приложенного к отклоняющим пластинам. Отклоняющая система электронно-лучевой трубки состоит из двух пар пластин, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях (рис. 53). Пластины, лежащие в горизонтальной плоскости, отклоняют луч в вертикальном направлении и называются электродами вертикального отклонения, или y-электродами; пластины, лежащие в вертикальной плоскости и смещающие луч в горизонтальном направлении, называются электродами горизонтального отклонения, или х-электродами. Если к какой-либо паре пластин приложить переменное напряжение, то луч прочертит на экране светящуюся прямую линию. Определим величину смещения светящегося пятна от исходного положения в результате прохождения луча в поле отклоняющих пластин. Пусть l (рис. 54) — длина пластин, Рисунок54. Смещение электронного луча под действием электростатического поля. где е — заряд электрона; m — его масса; X и Y — координаты электрона. Для точки б (в месте выхода электрона из пространства между пластинами) уравнение примет вид: Выходя за пределы пластин, электрон продолжает перемещаться прямолинейно по касательной к 0б. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В результате прохождения первой летней вычислительно - ознакомительной практики в лабораториях кафедры Информационных измерительных систем и технологий (ИИСТ) изучен и усвоен материал о составе структуры кафедры, профессорского-преподавательском составе (ППС), учебно-воспитательном персонале (УВП) истории создания и развития кафедры, количеством, расположением и назначением учебных лабораторий Ознакомилась с учебным планом специальности изучены и усвоены названия специализированных лабораторий, курсовых и лабораторных(работ), проводимых на втором и третьем этажах лабораторий кафедры ИИСТ, ознакомлен (а) с названием,назначением, принципом действия и конструкцией некоторых основных систем и схем электроизмерительных приборов, преобразователей и вычислительной техники, изучена инструкция по охране труда и ТБ. Ознакомлен с назначением, принципом действия и конструкцией некоторых основных систем и схем аналоговых электроизмерительных приборов. Аналоговые измерительные приборы являются развивающимися средствами информационно-измерительной техники. Дальнейшее развитие получат электронные аналоговые измерительные устройства, основанные на современной элементной базе, что позволит улучшить метрологические характеристики аналоговых приборов. В большинстве современных приборов предполагается организация линейного выхода по напряжению или току для целей контроля, управления и сигнализации. При современном уровне техники поставленные задачи могут быть решены схемными или алгоритмическими методами. Познакомились с объектами профессиональной деятельности выпускников направления 20010062 «Приборостроение», с метрологической службой на заводе, её структурой и функцией: - с понятием «метрология», «метрологические характеристики приборов» - с терминами «прибор», «приборостроение», «конструирование», «технология проектирования», «патентность при разработке прибора» и др. Узнали главные должности должностных категорий приборостроительной специализации 20010062 – «конструктор и технолог». В качестве практической работы выполнена поверка аналогового прибора, по результату которой предоставлен отчет в ручном и компьютерном вариантах с помощью составленной программы. Изучены схемы для измерения сопротивлений на постоянном токе и приведен результат определения погрешностей. Изучен и усвоен материал статической обработки результатов измерений физических величин, а так же общие методы исключения промахов из результата вычислений. Изучен и усвоен персональный компьютер в измерительной технике. Изучен и усвоен материал статистической обработки результатов измерений физических величин, а также общие методы исключения промахов из результата вычислений. Материал изученный в соответствии с планом прохождения вычислительной практики,изложен в данном отчете. В приложении приведены программы обработки представленного материала и результаты обработки лабораторных экспериментов с помощью персонального компьютера.
Список литературы 1. Раннев Г.Г. Информационно – измерительная техника и электроника: учебник для вузов, 2006г. 2. В.А. Иванцов История кафедры «Информационно-измерительная и медицинская техника.» Время. События. Люди. Новочеркасск 2001. 3. Основы метрологии и электрические измерения. Учебник для вузов/под редакцией Я.И. Душина, издательство Энергоатом. 1987 г. 4. Фуфаев Э.В. Компьютерные технологии в приборостроении. Учебное пособие для вузов 2009. 5. Карпенков Х.С. Современные средства информационных технологий. 2009. 6. Общие требования и правила оформления текстовых документов в учебном процессе. Новочеркасск,НГТУ,1999г,24с. 7. Шкабардня М.С «Приборостроение –ХХ век»2004г. 8. ВажинскийН.М. «Технический словарь-справочник по конструированию и технологии производства приборов», ЮРГТУ. 2007г. 9. Болдырев В.Т., Горбатенко Н.И., Важинский Н.М., Кревченко Ю.Р., Ляхов Л.И., Митина В.Ф., Некрасов Ю.В. «Методические указания к лабораторным работам по основам метрологии и электрическим измерениям», ЮРГТУ 2010г.
ПРИЛОЖЕНИЕ. Лабораторные работы с использованием осциллографа, генератора, цифровых и аналоговых измерительных приборов. Определение параметров электронного сигнала при помощи осциллографа и генератора. 1. Включить генератор и осциллограф в цепь с разрешения преподавателя. 2. На генераторе установить примерные значения амплитуды и частоты сигналов. 3. На генераторе выбрать форму сигнала (синусоидальную, треугольную, прямоугольную, пилообразную). 4. С помощью переключателя в/см на осциллографе установить максимальным предел измерения по напряжению. 5. С помощью шнура соединить выход генератора и добиться устойчивого изображения сигнала на экране осциллографа. 6. С помощью ручек синхронизации на осциллографе добиться устойчивого изображения на экране осциллографа. 7. С помощью ручек в/см и время/см добиться наиболее удобного изображения сигнала на экране осциллографа. 8. Определить амплитуду, период и частоту исследуемого сигнала. 9. Если необходимо, то с помощью ручек перемещение по горизонтали и по вертикали на осциллографе переместить изображение в нужное место экрана. ¾ Изучить принцип действия и структурную схему одноканального осциллографа (Рис. П1); ¾ Усвоить методы измерений параметров электрических сигналов с использованием электронного осциллографа; ¾ Рисунок п.1 структурная схема одноканального осциллографа. Порядок и программа работы: 1. До включения в сеть установить органы управления на передней панели осциллографа в исходное положение в соответствии с разделом «Подготовка к работе» инструкции к осциллографу. 2. После включения осциллографа в сеть произвести его балансировку. 3. Произвести калибровку коэффициента отклонения и коэффициента длительности развертки. 4. Измерить амплитуду, частоту, период синусоидального и импульсного сигналов, временную задержку между двумя синхронными сигналами, длительность импульса, постоянное напряжение, ток. Результаты измерений занести в таблицу П1. 1. Осциллограф GOS-620 (Рис п2) 2. Генератор звуковых частот типа Г3-118. (Рис п3) 3. Импульсный генератор типа Г5-54. (Рис п4) 4. Электронный вольтметр типа В7-16А. (Рис п5) 5. Стабилизированный источник питания типа Б5-48.
Измерение временных интервалов. Для обеспечения максимальной точности следует соблюдать следующие условия измерения: ¾ размер изображения измеряемого временного интервала должен быть большим, что уменьшает погрешность отсчета; ¾ размеры изображений по горизонтали измеряемого и калибровочного сигналов (или нескольких их периодов) должны быть по возможности одинаковыми, что исключает погрешность за счет нелинейности, так как в этом случае действие нелинейности одинаково на измеряемый и калибровочный сигналы; ¾ калибровка перед измерением должна производиться для каждого из положений множителя TIME/DIV; ¾ измерение и калибровку проводить на горизонтальной осевой линии шкалы с делениями. Длительность измеряемого временного интервала (например, периода сигнала) определяется по формуле t=nc, где n - число делений по горизонтальной шкале, соответствующее измеряемому времени. Измерение частоты. Частоту сигнала можно определить, измерив его период Т, так как f =1/Т. Другим методом определения частоты является метод сравнения неизвестной частоты с эталонной по фигурам Лиссажу. В этом случае на усилитель вертикального отклонения подают сигнал, частоту которого надо измерить, а на усилитель горизонтального отклонения — сигнал генератора образцовой частоты, которую можно изменять (режим Y(X)). При сближении частот на экране появляется вращающийся эллипс, остановка которого указывает на полное совпадение частот. При кратном соотношении частот на экране получается более сложная фигура, причем частота сигнала по вертикали так относится к частоте сигнала по горизонтали, как отношение числа точек касания касательной к фигуре по горизонтали к числу точек касания касательной к фигуре по вертикали.
Рисунок п4. Генератор импульсов Г5 - 54. Рисунок п5. Вольтметр электронный В7 – 16А. Измерение амплитуды исследуемых сигналов. Для обеспечения максимальной точности измерения рекомендуется соблюдать следующие условия: ¾ размах изображения измеряемого сигнала должен быть большим, что уменьшает погрешность отсчета; ¾ размах изображений измеряемого и калибровочного сигналов должен быть по возможности одинаков, что позволяет свести к минимуму погрешность за счет нелинейности по вертикали, так как ее действие в этом случае одинаково на измеряемый и калибровочный сигналы; ¾ калибровку коэффициента отклонения производить отдельно в каждом из положений VOLTS/DIV Погрешность измерения амплитудыпериодического сигнала определяется по формуле *100% где Um - значение амплитуды, измеренное с помощью осциллографа; Umо - значение амплитуды, определенное электронным вольтметром. Вольтметр показывает среднеквадратическое значение напряжения, следовательно, значение амплитуды напряжения определится по формуле Um0 = UKa где U- показания вольтметра; Ка = - коэффициент амплитуды синусоиды. Результаты измерений занести в таблицуП.1. Измерение постоянного напряжения и тока. для измерения постоянного напряжения необходимо входной сигнал подавать на открытый вход осциллографа (режим DC) и, учитывая приведенные выше рекомендации, произвести измерение числа делений экрана, на которое сместился луч по вертикали вверх (при измерении постоянного положительного напряжения) или вниз (при измерении постоянного отрицательного напряжения) относительно положения луча при нулевом входном напряжении. Измерение постоянного тока производится косвенно. Для этого необходимо в цепь измеряемого тока включить образцовое низкоомное сопротивление R0 и, измерив осциллографом падение напряжения на этом сопротивлении U0, рассчитать по закону Ома значение измеряемого тока. Таблица П.1 – Результаты измерения параметров периодических сигналов.
В таблице П.1: Т – длительность периода исследуемого сигнала; dU – Относительная погрешность измерения напряжения; dT – Относительная погрешность измерения длительности импульса исследуемого сигнала; f - частота исследуемого сигнала; Um –значение амплитуды исследуемого сигнала. Синусоидальный сигнал (Рис. П6): *100%
Рисунок П.6 синусоидальный сигнал.
Импульсный сигнал (Рис. П7): Рис. П.7 Импульсный сигнал.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-26; просмотров: 329; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.15.214.244 (0.011 с.) |