Правила выполнения лабораторных работ.

 

1. На первом занятии проводится инструктаж студентов по технике безопасности в течении 10-15 минут и студенты расписываются в журнале. После этого выполняется первая лабораторная работа «Мультиметр М890 С+», которая является наиболее простой и не требует знания теории, поэтому выполняется на первом занятии без предварительной подготовки.

2. Все остальные лабораторные работы выполняются после домашней подготовки. В процессе домашней подготовки студент должен изучить теоретическую часть по данному методическому пособию, по конспекту лекций и по учебникам, приведенным в списке рекомендованной литературы и подготовить форму отчета (конспект).

3. После сборки схемы студенту необходимо предъявить её для проверки преподавателю или лаборанту.

4. Строго придерживаться указанного в описании к работе алгоритма действий.

5. Не касаться руками участков схемы, находящихся под напряжением. Наличие напряжения следует проверять только с помощью измерительных приборов.

6. Работа считается законченной после проверки и утверждения преподавателем полученных результатов.

7. Перед уходом из лаборатории сдать рабочее место сотруднику лаборатории, выключив питание всех приборов и выключателей на сетевых фильтрах, стулья придвинуть к столам.

8. Если работа выполнена досрочно и безошибочно, то преподаватель может разрешить сдачу теории по данной или одной из предыдущих лабораторных работ.

 

 

Правила оформления отчёта по лабораторной работе.

1. Отчёт должен быть оформлен на листах формата А4 с соблюдением обозначений, приведённых в ГОСТах [3],[4]. Оформление на компьютере является предпочтительным, но использование сканера и копирование текста из методического пособия категорически запрещается за исключением названия работы, цели работы и пустых таблиц для записи результатов опытов.

2. Теоретический материал должен быть изложен своими словами, как краткий конспект размером 1 – 1,5 страницы.

3. После каждой таблицы должно быть оставлено место (2 – 3 пустые строки) для вывода по данному пункту, которое заполняется авторучкой после принятия преподавателем результатов опыта.

4. Подготовленные заранее таблицы в процессе эксперимента должны заполняться только карандашом. После того, как преподаватель утвердит полученные результаты, их необходимо обвести авторучкой и сделать обобщающий вывод.

5. Если по результатам опыта предусмотрено построение графика, то его помещают в качестве приложения на отдельной странице в процессе домашней подготовки к защите лабораторной работы. Графики желательно оформлять с использованием графических программ, например MathCad или Exel, но допускается выполнение на миллиметровой бумаге.

6. Все частотные характеристики должны быть выполнены в логарифмическом масштабе по горизонтальной оси.

7. В целях сравнения полезно в одни координатные оси помещать несколько кривых, характеризующих данное явление. Для этого необходимо помимо своих результатов опыта поместить результаты опытов других студентов, которые выполняли лабораторную работу по другим вариантам (с другими параметрами). Для каждой кривой необходимо указать, при каком параметре и условии она получена.

8. Полученные кривые следует сопоставлять с теоретическими зависимостями, которые следует выделить другим типом линии, например, пунктирной линией.

9. Графоаналитические расчёты выполняются или прямо на соответствующих графиках, или под ними. При вычислениях необходимо проставлять единицы измерения.

10. Результаты тех лабораторных работ, которые выполняются с использованием персональных компьютеров, должны быть дополнены скриншотами осциллограмм и результатов моделирования схем. Для этого у студента должны быть пустые болванки CD-дисков для записи файлов с растровым изображением. Можно использовать один диск для записи файлов нескольких студентов. При записи файлов на диски предпочтение следует отдавать файлам с расширением PNG или JPEG. Редактирование файлов и распечатку рекомендуется делать на домашних компьютерах. Эти материалы, как и графики, оформляются в качестве приложения.

11. Отчёты, оформленные с нарушениями вышеперечисленных правил, возвращаются студенту для переделки.

 

 

Правила сдачи лабораторных работ.

 

- Защита лабораторных работ осуществляется в два этапа. На первом этапе в течение двух часов защищаются лабораторные работы 1 и 2. На втором этапе в течение двух часов защищаются лабораторные работы 3,4 и 5. Итоговый зачет проводится на последнем занятии.

- К сдаче лабораторных работ допускаются студенты, правильно оформившие отчёты и получившие разрешение преподавателя.

- Оценка студента заносится преподавателем в журнал.

- При хороших и отличных оценках, полученных в срок, студент после устного собеседования с преподавателем может получить досрочно “зачёт” по лабораторным работам.

- К зачёту по лабораторным работам допускается только тот студент, который имеет по всем лабораторным работам оценки не ниже “удовлетворительно”.

Лабораторная работа №1

Мультиметр М890 С⁺

 

Цель работы: Изучить переносной цифровой измерительный прибор Мультиметр М890 С⁺ и приемы работы с ним. Приобрести навыки измерения напряжения источника питания, сопротивлений резисторов, ёмкости конденсатора и температуры с помощью термопары.

 

Продолжительность работы – 2 часа.

 

Описание лабораторной установки.

Мультиметр М890 С⁺ является портативным универсальным измерительным прибором с автономным источником питания на батарее гальванических элементов типа «крона» (с напряжением 9 вольт).

Внешний вид прибора представлен на рисунке 1.1

 

 

Рисунок 1

 

Поскольку мультиметр предназначен для измерения большого количества различных параметров, то для переключения на нужный параметр используется многопозиционный переключатель поворотного типа. При этом метка на переключателе должна указывать на выбранную позицию.

Для измерения напряжения, силы тока или величины сопротивления используют два щупа: один красный, другой черный. Черный называется «Общим» и всегда подключается к гнезду «COM». Для измерения напряжения или величины сопротивления красный щуп подключается к гнезду «V/Ώ». Для измерения силы тока от 0,2 до 20 ампер красный провод подключается к гнезду «20A_MAX». Для измерения силы тока менее 200 миллиампер красный провод подключается к гнезду «mA».

Для измерения емкости конденсатора используются гнезда «Cx», в которые конденсатор вставляется НЕПОСРЕДСТВЕННО.

Для измерения температуры объекта используется термопара, которая подключается к двум гнездам зеленого цвета с обязательным соблюдением ПОЛЯРНОСТИ + и -.

Для измерения коэффициента усиления биполярного транзистора h_э21 используют гнезда «PNP NPN», в которые транзистор вставляется НЕПОСРЕДСТВЕННО с обязательным соблюдением типа транзистора «PNP» или «NPN» и правила: эмиттер к гнезду «Е», коллектор к гнезду «С», база к гнезду «В».

Основные правила по эксплуатации мультиметра:

1) Прежде чем приступать к измерениям необходимого параметра или величины сигнала необходимо убедиться в исправности источника питания - гальванической батареи типа «крона». Для этого штырь черного провода типа «банан» вставить в гнездо «COM», а штырь красного провода типа «банан» вставить в гнездо «V/Ω».

Включить питание, нажав на кнопку «on off» (на некоторых мультиметрах она обозначается несколько иначе «I O» или «auto off power»).

Повернуть центральный переключатель в положение «прозвонка» и «проверка диодов» (так чтобы черточка переключателя смотрела на этот значок). При этом на индикаторе должна появиться «единица», а на некоторых мультиметрах еще значок .

Если гальванический элемент исправен, то при соприкосновении красного и черного щупа будет звучать звуковой сигнал, а на индикаторе должны появиться три нуля (или, в крайнем случае, 001).

Если звукового сигнала нет или он звучит не четко, а на дисплее появляется значок «батарея», то гальванический элемент необходимо заменить.

Диод считается исправным, если при подключении красного щупа к катоду, черного к аноду на индикаторе горит одна цифра”1” в старшем разряде, а при подключении красного щупа к аноду, черного к катоду на индикаторе появляются три цифры. Значения в районе 500 – 850 характерны для кремниевых диодов, а меньшие значения в районе 150 – 250 характерны для германиевых диодов и диодов Шотки.

2) Если мультиметр подготавливают для измерения напряжения, величина которого заранее неизвестна, то переключатель поворачивают в положение максимально напряжения – «1000V» для постоянного напряжения в секторе или в положение максимально напряжения «700V» для переменного напряжения в секторе V~.

3) Если мультиметр подготавливают для измерения силы тока, величина которого заранее неизвестна, то переключатель поворачивают в положение максимальный ток «20А», а штырь красного провода вставляют в гнездо «20A_MAX».

4) Если мультиметр подготавливают для измерения сопротивления резистора, величина которого заранее не известна, то вначале необходимо повернуть переключатель в положение «20М» в секторе Ω, а затем подключить красный и черный щуп к выводам резистора. Если номинальная (ожидаемая) величина сопротивления известна, то переключатель ставят в положение «ближайшее большее значение к номинальной (ожидаемой) величине в секторе «Ώ», а затем подключают красный и черный щуп к выводам резистора.

5) Если мультиметр подготавливают для измерения ёмкости конденсатора, величина которого заранее не известна, то вначале необходимо вставить исследуемый конденсатор в гнезда «Cx», а затем повернуть переключатель в положение «20μ». Если номинальная (ожидаемая) величина конденсатора известна, то переключатель ставят в положение «ближайшее большее значение в секторе «F Cx» к номинальной (ожидаемой) величине.

6) Если мультиметр подготавливают для измерения температуры, то сначала подключают термопару к двум гнездам зеленого цвета с обязательным соблюдением ПОЛЯРНОСТИ + и -, затем поворачивают переключатель в положение «˚С» и прислоняют свободный конец термопары к исследуемому объекту.

7) Если мультиметр подготавливают для измерения параметра h_э21 биполярного транзистора, то сначала устанавливают транзистор в гнезда «PNP NPN», с учетом типа транзистора «PNP» или «NPN» и правила: эмиттер подключают к гнезду «Е», коллектор к гнезду «С», базу к гнезду «В». После этого поворачивают переключатель в положение «hFE».

8) Если при измерении напряжения, силы тока, сопротивления резистора или емкости конденсатора на индикаторе появляется только одна цифра “1” в старшем разряде, то это означает, что выбран неправильный диапазон (другими словами, имеет место «перегрузка»). В этом случае необходимо повернуть переключатель на один щелчок (на одну позицию) в сторону больших величин.

9) Если при измерении напряжения, силы тока, сопротивления резистора или емкости конденсатора на индикаторе появляется цифра “0” в старшем разряде, то это означает, что также выбран неправильный диапазон, но в этом случае необходимо повернуть переключатель на один щелчок (на одну позицию) в сторону меньших величин.

Примечание: Прибор имеет гарантированную, указанную в паспорте, точность при измерениях в нормальных условиях, т.е. при температуре 23±5°С, относительной влажности не более 75%. Точность зависит от выбранного параметра и диапазона, например для диапазонов постоянного напряжения 200mV, 2V, 20V, 200V точность составляет 0,5%, а для переменного – 0,8%.

 

 

Предупреждение: Студентам КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ измерять переменное напряжение электросети!

Рабочее задание:

I Включить и проверить работоспособность мультиметра М890С⁺.