Указания к выполнению работы

Предварительно самостоятельно ознакомьтесь с инструкцией по работе со стендом и его программным обеспечением, используя материалы, полученные на вводном занятии.

Включите компьютер, а также лабораторный стенд, генератор и осциллограф с помощью соответствующих выключателей. Убедитесь, что лампочки «Сеть», «Генератор» и «Осциллограф» горят. После этого запустите программу PCLAB2000SE с настройками по умолчанию, появится окно подобное изображенному на рисунке 1.1. Если при запуске возникают ошибки, смените учетную запись на администраторскую.

Соедините выход генератора со входом первого канала осциллографа. Нажатием кнопки Function Generator откройте окно настройки сигнала (рисунок 1.2) и установите параметры согласно заданию. ВНИМАНИЕ! Если закрыть окно настроек сигнала, работа генератора прекращается. Другими словами, если сначала Вы зададите сигнал требуемой формы, а затем нажатием на X закроете окно, так как оно закрывает окно осциллографа и мешает работе, сигнал пропадёт. Просто переместите окно в свободную область экрана.

Рисунок 1.1 – Главного окно программы-осциллографа PCLab2000SE

 

Рисунок 1.2 – Окно настроек генератора

Вручную (то есть без использования функции AUTOSET) настройте осциллограф, чтобы получить устойчивое изображение сигнала на экране: режим измерения, масштабы по осям, триггер (рисунок 1.3). Для получения стабильного изображения все осциллографы содержат систему, называемую схемой синхронизации, в зарубежной литературе, не совсем корректно, часто называют триггером. Назначение схемы синхронизации — задерживать запуск развёртки до тех пор, пока не произойдёт некоторое событие. Система синхронизации имеет как минимум три важные настройки:

1. Уровень запуска (задается бегунком trigger): задаёт напряжение исследуемого сигнала, при достижении которого запускается развёртка.

2. Источник исследуемого сигнала: первый или второй канал, или внешний.

3. Тип запуска: по фронту или по спаду.

Правильная настройка этих органов управления обеспечивает запуск развёртки всегда в одном и том же месте сигнала, поэтому изображение сигнала на осциллограмме выглядит стабильным и неподвижным.

Сохраните, сфотографируйте или зарисуйте полученную осциллограмму, запишите масштабы, RMS (R oot M ean S quare, среднеквадратичное значение), измерьте амплитуду. Дополнительные параметры сигнала могут быть отображены с использованием пункта меню View→Waveform Parameters...

Для того, чтобы создать сигнал формы пилы и трапеции воспользуйтесь меню Tools→Wave Editor (рисунок 1.4). Для образца используйте кривые из встроенной библиотеки.

Среднеквадратичное значение напряжения (иногда также называемое действующим или эффективным) удобно для практических расчетов. На линейной активной нагрузке (например, лампа накаливания) оно совершает точно такую же работу, как и равное ему постоянное напряжение:

,                                     (1.1)

где T – период напряжения.

Для расчета среднеквадратичного значения каждого сигнала u(t) постройте кривую , определите площадь под ней и разделите на период.

 

 

 

Рисунок 1.3 – Настройка триггера

 

 

Рисунок 1.4 – Задание периодического сигнала произвольной формы

 

Вопросы для защиты лабораторной работы

 

Для ответа на вопросы к этой и последующим лабораторным работам воспользуйтесь конспектом лекций.

 

1. Что такое измерение? Зачем необходимы измерения в промышленности? В науке?

2. Что такое электрический сигнал? Что такое датчик? Какие задачи решают датчики в промышленности?

3. Какие типы измерений Вы знаете?

4. Поясните термины «единица», «эталон». Какие системы единиц Вы знаете?

5. Что может являться эталоном физической величины? Приведите примеры.

6. Назовите причины использования датчиков.

7. Каково различие между контактным и бесконтактным устройством измерения?

Лабораторная работа №2

 

Знакомство с программированием микроконтроллеров

 

Цель работы

Цель работы – научиться составлять, компилировать и загружать в микроконтроллер простейшие программы на Arduino.

 

Программа работы

2.1 Подготовить аппаратное и программное обеспечение (установить драйверы) лабораторного стенда к работе.

2.2 Изучить краткие теоретические сведения.

2.3 Ввести, скомпилировать, загрузить в микроконтроллер и отладить программу мигающего светодиода, представленную в кратких теоретических сведениях.

2.4 Разработать программу согласно заданию и номера бригады.

2.5 Оформить и защитить отчет по лабораторной работе.