Тема: иследование на осцилографе формы и амплитуды напряжения

Цель работы: Изучение работы осциллографа. Общие теоретические положения

При исследовании электронных устройств часто используют осциллограф электронный прибор, предназначенный для визуальных наблюдений и исследования электрических сигналов. Исследуемый сигнал обрабатывается на экране осциллографа некоторой осциллограммой зависимостью U = f (t)

Для наблюдения электрических сигналов, в осциллографе имеется электронно-лучевая трубка и два электрических канала, по которым поступают напряжения для вертикального и горизонтального отклонений луча. На рис. 41 представлена структурная схема осциллографа.

 

Рис. 41

Для получения кривой исследуемой напряжения, оно подводиться к вертикально отклоняющим пластинам Y.

К горизонтально отклоняющим пластинам Х подводиться напряжение развертки, т.е. пилообразное напряжение, период которого равен периоду исследуемого напряжения или в целое число раз больше его. В этом случае осциллограмма будет неподвижной.

Чувствительность обеих пластин к напряжению мала, поэтому исследуемое и пилообразное напряжения сигнала усиливаются, а затем подводятся к отклоняющим пластинам. Дня усиления сигналов используются усилители Х и Y.

С генератора пилообразного напряжения развертки поступает на горизонтально отклоняющие пластины. Это напряжение вызовет перемещение электронного луча по экрану с постоянной скоростью по прямой в горизонтальном направлении.

С помощью осциллографа можно измерить величину приложенного напряжения. Измеряемое напряжение подают в канал Y. Коэффициент усиления в канале подбирают так, чтобы на экране осциллографа длина светящейся линии L, образуемой от воздействия сигнала, была достаточно большой. Длина линии пропорциональна удвоенной амплитуде измеряемого напряжения. После измерения длины L определяют чувствительность осциллографа, подавая на тот же вход известное напряжение и измеряя длину линии на L _И экране.

Чувствительность осциллографа h_У = L_И/U_И, а измеряемое напряжение U = L/h_У.

Приборы и оборудование:

1. Осциллограф;

2. Однофазный трансформатор;

3. Соединительные провода.

Порядок выполнения работы:

1. Разобраться в назначении ручек управления осциллографа.

2. В канал Y подать напряжение с первичной обмотки трансформатора и определить амплитуду и действующие значение этого напряжения.

3. Проделать то же самое с напряжением второй обмотки трансформатора.

4. Зарисовать в масштабе графики этих напряжений.

Контрольные вопросы:

1. Какого назначение осциллографа?

2. Для каких целей в осциллографе используется развертка?

3. Как можно определить напряжение сигнала с помощью осциллографа?

4. При каких условиях осциллограмма будет неподвижной.

 

ОБРАЗЦЫ ОФОРМЛЕНИЯ ОТЧЕТОВ ПО ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Лабораторная работа

Тема: «Испытание генератора постоянного тока с параллельным возбуждением»

Цель работы: Практически научиться проводить простейшие испытания, дающие возможность судить о магнитных и электрических свойствах машин.

Выполнил студент гр. 490 - РАд Васильев О.А.

Проверил преподаватель Хайдукова В.В.

Приборы	Номинальное значение	Цена деления
Амперметр	2,5 А	0,025 А
Вольтметр	600 В	4 В
Вольтметр	65 В	0,2 В
Амперметр	250 мА	2 мА

 

Рис. 1

№ п/п	IВ, мА	Е, В

 

№ п/п	U, В	IH, А	IВ, мА	IЯ, А	%
				0,055
		0,525		0,662
		1,225		1,357
		1,7		1,807

Контрольные вопросы:

1. На основе какого физического явления происходит преобразование механической энергии в электрическую в генераторах?

2. Как в машине постоянного тока переменные напряжения (и токи) в обмотках якоря преобразовываются в постоянное напряжение на зажимах якоря (постоянный ток во внешней цепи)?

3. Чем обусловлено незначительное уменьшение напряжения на зажимах якоря, при увеличении нагрузки и как практически его регулировать?

4. Каковы могут быть причины отказа самовозбуждения генератора параллельного возбуждения?

Ответы на контрольные вопросы:

1. В генераторах энергия механическая преобразовывается в электрическую энергию. Двигатель в качестве, которого используют турбину или двигатель внутреннего сгорания вращает якорь в магнитном поле возбуждения. Вследствие этого вращения изменяется магнитный поток, пронизывающий нитки якоря, при этом индуктируется переменная ЭДС, которая создает переменный ток, который преобразуется в постоянный при помощи коллектора.

2. С помощью коллектора.

3. Уменьшением напряжения на зажимах генератора обусловлено:

3.1. Увеличение падения напряжения в обмотке якоря.

3.2. Уменьшением магнитного потока в машине.

3.3. Уменьшением напряжения подводимого к обмотке якоря.

4. Причинами отказа самовозбуждения является:

Отсутствие остаточного магнитного поля.

Неправильное подключение обмотки возбуждения к обмотке якоря.

 

 

Лабораторная работа

Тема: «Исследование режимов работы однофазного трансформатора»

Цель работы: Освоить практическое определение потерь в трансформаторе.

Выполнил студент гр. 490 - Рад Васильев О.А.

Проверил преподаватель Хайдукова В.В.

Приборы	Номинальное значение	Цена деления
Амперметр	5 А	0,05 А
Вольтметр	300 В	2 В
Ваттметр	750 Вт	5 Вт
Амперметр	10 А	0,1 А

 

Рис. 1

Данные измерений	Данные вычислений
U1, В	U2, В	I0, А	Р0, Вт	R1, Ом	Рм, Вт	РСТ, Вт	К	cos	0
		0,5			0,75	4,25		0,08	85,5

Р_М = 0,5 · 3 = 0,75

Р_СТ = Р₀ – Р_М

Р_СТ = 5 – 0,75 = 4,25

Рис. 2

Данные измерений	Данные вычислений
I1, А	I2, А	Uк, В	РК, Вт	R, Ом	РМ, Вт	РСТ, Вт
1,45	6,8				27,1	7,9

Контрольные вопросы:

1. На чем основано преобразование величины напряжения в трансформаторе?

2. Чем опасно короткое замыкание во вторичной цепи трансформатора и как проводится опыт короткого замыкания?

3. Какие потери мощности имеются в трансформаторе их определить опытным путем?

4. Как определить КПД трансформатора?

Ответы на контрольные вопросы:

1. Принцип работы основан на явлении электромагнитной индукции. Переменный ток, протекающий в первичной обмотке, создает переменный магнитный поток, этот поток замыкается в сердечнике трансформатора и пронизывает как первичную, так и вторичную обмотки и индуктируют ЭДС. Под действием ЭДС вторичной обмотки по потребителю будет протекать ток.

2. В опыте короткого замыкания вторичная обмотка замыкается накоротко. Но это опасно, потому что при этом токи в обмотках будут во много раз больше номинальных. Трансформатор выйдет из строя. Опыт проводится следующим образом: к первичной обмотке подводится пониженное напряжение, а вторичная замыкается накоротко.

3. В трансформаторе имеются потери в меди и потеря в стали.

4. КПД трансформатора :

где Р₂ - мощность вторичной обмотки;

Р₁ - мощность первичной обмотки.

 

Литература:

1. Попов В.С., Николаев С.А. Москва «Энергия» 1976 г. Общая электротехника с основами электроники.

2. Евдокимов Ф.Е. Москва «Высшая школа» 1982 г. Общая электротехника.

3. Данилов И.А., Иванов П.М. Москва «Высшая школа» 2000 г. Общая электротехника с основами электроники.

4. Харченко В.М. Москва «Энергоиздат» 1982 г. Основы электроники.

 

Содержание

Предисловие 3

Содержание отчета 4

Знакомство с измерительными приборами, сборка простейших

электрических схем 5

Опытная проверка свойств последовательного, параллельного

соединения резисторов 7

Определение потери напряжения в проводах электрической цепи 10

Измерение мощности 14

Измерение электрического сопротивления. Прямые и косвенные

методы измерения электрического сопротивления 16

Проверка измерительного прибора по эталону 19

Последовательное соединение активного и индуктивного сопротивлений 22

Последовательное соединение активного и емкостного сопротивлений 25

Исследование неразветвленной R, L, С цепи синусоидального тока 28

Исследование разветвленной R, L, С цепи синусоидального тока 31

Исследование трехфазной четырехпроводной электрической цепи

синусоидального тока 35

Исследование трехфазной трехпроводной электрической цепи

синусоидального тока 38

Измерение мощности в цепях трехфазного переменного тока 41

Исследование режимов работы однофазного трансформатора 45

Исследование рабочих характеристик трехфазного асинхронного

двигателя с короткозамкнутым ротором 48

Испытание генератора постоянного тока с параллельным возбуждением 52

Исследование электромагнитного реле 57

Исследование работы полупроводникового диода 60

Исследование входных и выходных характеристик биполярного транзистора 63

Исследование формы кривой напряжения на выходе однополупериодного

и двухполупериодного выпрямителя с фильтром 68

Исследование характеристик усилителя на биполярном транзисторе 74

Электронный стабилизатор 77

Исследование L, С фильтров 79

Снятие характеристик измерительных преобразователей 81

Исследование но осциллографе формы и амплитуды напряжения 84

Образцы оформления отчетов лабораторных работ 87

Литература 93