Описание лабораторного стенда

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ

И УСТРОЙСТВА

 

Практикум по выполнению лабораторных работ

для студентов направления 14020 «Электроэнергетика»

специальности 140211 «Электроснабжение»

очной и заочной форм обучения

 

Тольятти

ТГУ

ВВЕДЕНИЕ

 

Учебный план дисциплины «Информационно-измерительная техника и электроника» для студентов специальности 140211 «Электроснабжение» как очной так и заочной форм обучения предусматривает выполнение лабораторных работ.

Задачи лабораторных работ - закрепление теоретических знаний, развитие практических навыков, ознакомление со средствами электрических измерений, измерительными приборами и оборудованием, освоением методов измерений в системах электроснабжения.

Промышленные предприятия и жилищно-коммунальное хозяйство характеризуется потреблением электрической и тепловой энергии. Для изучения режима потребления энергии необходимо измерять и регистрировать электрические и неэлектрические величины с использованием приборов и измерительных преобразователей различного принципа действия.

Номенклатура приборов, используемых в энергоснабжении для измерения электрических и неэлектрических величин, весьма разнообразна по методам измерений и по принципам реализации. Однако существующая номенклатура приборов не позволяет решать все задачи в полной мере в основном из-за трудностей измерения неэлектрических величин, поэтому устройства для их измерения электрическими методами постоянно развиваются и разнообразны по принципам действия и техническому исполнению.

Методические указания практикума помогут студентам в выполнении лабораторных работ, познакомят с приборами и устройствами, входящими в средства измерений электрических и неэлектрических величин, используемых в системах электроснабжения.

 

 

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Подготовка

Лабораторные работы в группах проводятся в соответствии с расписанием учебных занятий и в течение определенного времени. Для выполнения лабораторных работ студент должен руководствоваться следующими положениями:

1) предварительно ознакомиться с графиком выполнения лабораторных работ;

2) внимательно ознакомиться с описанием соответствующей лабораторной работы и установить, в чем состоит основная цель и задача этой работы;

3) по лекционному курсу и соответствующим литературным источникам изучить теоретическую часть, относящуюся к данной лабораторной работе;

4) до проведения лабораторной работы подготовить соответствующие схемы, таблицы наблюдений, расчетные формулы, материалы для построения графиков и др.;

5) неподготовленные к работе студенты к выполнению лабораторной работы не допускаются.

 

Выполнение

При выполнении лабораторной работы необходимо соблюдение следующих требований.

1. Перед сборкой электрической цепи студенты должны предварительно ознакомиться с электрическим оборудованием и его параметрами, а также с измерительными приборами, необходимыми для проведения соответствующей лабораторной работы.

2. Сборку электрической схемы необходимо производить в точном соответствии с заданием. После окончания сборки электрическая схема должна быть предъявлена для проверки. Включать цепь под напряжение можно только с разрешения преподавателя или инженера.

3. Показания приборов и результаты измерений заносятся студентом в свою рабочую тетрадь.

4. Разбирать электрическую схему, а также приступать к сборке новой можно только по разрешению преподавателя.

5. После окончания работы в лаборатории рабочее место должно быть приведено в порядок.

6. В течение всего времени занятий в лаборатории студенты обязаны находиться на своих рабочих местах. Выходить из помещения лаборатории во время занятий можно только с разрешения преподавателя.

Оформление отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

- наименование, цель и программу работы;

- принципиальную схему лабораторной установки;

- состав оборудования, перечень аппаратуры с указанием основных параметров, пределов измерений, класса точности и системы измерительных приборов;

- полученные расчетные значения, таблицы с экспериментальными данными, временные характеристики параметров;

- анализ полученных результатов, оформленных в виде выводов по работе.

 

Условные обозначения основных элементов электрических цепей приведены в табл. 1. В табл. 2 представлены базовые электрические величины и их единицы измере­ния.

 

Таблица 1

 

 

ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА

Лабораторный стенд представляет собой комплект типового лабораторного оборудования «Электронные приборы и устройства» ЭПУ.002 РБЭ, который предназначен для проведения лабораторно-практических занятий по учебным дисциплинам электроэнергетического профиля в высших профессиональных образовательных учреждениях.

Указанный лабораторный стенд позволяет выполнить базовые эксперименты с использованием комплекта типового лабораторного оборудования. В ходе их выполнения собираются и опробуются наиболее часто применяемые на практике схемы.

 

2.1 Компоновка оборудования

Общая компоновка типового комплекта оборудования в стендовом исполнении показано на рис. 1.1. На лабораторном столе закреплена рама, в которой устанавлива­ются отдельные блоки. Расположение блоков жёстко не фиксировано. Оно может из­меняться для удобства проведения того или иного конкретного эксперимента. Набор­ная панель, на которой собирается электрическая цепь из миниблоков может устанав­ливаться и непосредственно на столе.

 

,

2.1.1 Блок генераторов напряжений

Лицевая панель блока генераторов напряжений показана на рис. 1.2. Блок состоит из генератора синусоидальных напряжений, генератора напряжений специальной фор­мы и генератора постоянных напряжений.

Все генераторы включаются и выключаются общим выключателем «СЕТЬ» и за­щищены от внутренних коротких замыканий плавким предохранителем с номинальным током 2 А

 

 

 

На лицевой панели блока указаны номинальные напряжение и ток каждого ис­точника напряжения, а также диапазоны изменения регулируемых выходных величин. Все источники напряжений гальванически изолированы друг от друга и от корпуса блока и защищены от перегрузок и внешних коротких замыканий самовосстанавли­вающимися предохранителями с номинальным током 0,2 А. О срабатывании предохра­нителя свидетельствует индикатор «I >».

Генератор синусоидальных напряжений содержит однофазный источник напря­жения 24 В (вторичная обмотка питающего трансформатора 220/24 В) и трёхфазный стабилизированный по амплитуде выходного напряжения преобразователь однофазно­го напряжения в трёхфазное. Выходное сопротивление трёхфазного источника в рабо­чем диапазоне токов близко к нулю.

Генератор напряжений специальной формы вырабатывает на выходе синусои­дальный, прямоугольный двухполярный или прямоугольный однополярный сигнал в зависимости от положения переключателя «ФОРМА». Выходное сопротивление генератора в рабочем диапазоне токов также близко к нулю. Между гнездами «СИНХР» и «О В» генератора при любом положении переключателя «ФОРМА» вырабатываются однополярные прямоугольные импульсы амплитудой 5 В, которые можно использовать для внешней синхронизации осциллографа. Частота сигнала регулируется десятиоборотным потенциометром «ЧАСТОТА» и не зависит как от формы и амплитуды сигна­ла, так и от тока нагрузки.

Генератор постоянных напряжений содержит три источника стабилизированного напряжения 15 В, гальванически изолированных друг от друга. Выходное напряжение одного из этих источников регулируется от 0 до 15 В десятиоборотным потенциомет­ром. Выходные сопротивления этих источников также близки к нулю и все они допус­кают режим работы с обратным током (режим потребления энергии). Для получения постоянных напряжений больше 15 В они могут соединяться последовательно. Для ис­ключения источников из собранной схемы цепи используются переключатели (тумбле­ры).

 

2.1.2 Наборная панель

 

Наборная панель (рис. 1.3) служит для расположения на ней миниблоков в соот­ветствии со схемой данного опыта.

 

 

 

Гнёзда на этой панели соединены в узлы, как показано на ней линями. Поэтому часть соединений выполняется автоматически при установке миниблоков в гнёзда па­нели. Остальные соединения выполняются соединительными проводами и перемычка­ми. Так на фрагменте цепи, показанной на рис. 1.3, напряжение подаётся проводами через выключатель к одной из обмоток трансформатора. К другой обмотке подключены резистор и конденсатор, соединённые последовательно.

Для измерения токов в ветвях цепи удаляется одна из перемычек и вместо неё в образовавшийся разрыв включается амперметр. Для измерения напряжений на элемен­тах цепи параллельно рассматриваемому элементу включается вольтметр.

 

2.1.3 Набор миниблоков

 

Миниблоки из представляют собой отдельные элементы электрических цепей (ре­зисторы, конденсаторы, индуктивности диоды, транзисторы и т.п.), помещённые в про­зрачные корпуса, имеющие штыри для соединения с гнёздами наборной панели. Неко­торые миниблоки содержат несколько элементов, соединённых между собой или более сложные функциональные блоки. На этикетках миниблоков изображены условные обо­значения элементов или упрощённые электрические схемы их соединения, показано расположение выводов и приведены основные технические характеристики. Минибло­ки хранятся в специальном контейнере. Состав набора миниблоков приведен в табл.1.1

2.1.4 Блок мультиметров

 

Блок мультиметров предназначен для измерения напряжений, токов, сопротивле­ний, а также для проверки диодов и транзисторов. Общий вид блока представлен на рис. 1.4. В нём установлены 2 серийно выпускаемых мультиметра МУ60, МУ62 или МУ64. Подробная техническая информация о них и правила применения приводится в руководстве по эксплуатации изготовителя. В блоке установлен источник питания мультиметров от сети с выключателем и предохранителем на 1 А. На лицевую панель блока вынесены также четыре предохранителей защиты токовых цепей мультиметров.

Для обеспечения надёжной длительной работы мультиметров соблюдайте сле­дующие правила:

• Не превышайте допустимых перегрузочных значений, указанных в заво­дской инструкции для каждого рода работы

• Когда порядок измеряемой величины неизвестен, устанавливайте пере­ключатель пределов измерения на наибольшую величину.

• Перед тем, как повернуть переключатель для смены рода работы (не для изменения предела измерения!), отключайте щупы от проверяемой цепи.

• Не измеряйте сопротивление в цепи, к которой подведено напряжение.

• Не измеряйте ёмкость конденсаторов, не убедившись, что они разряжены.

• Будьте внимательны при измерении тока мультиметрами МУ62 и МУ64. Предохранитель 0,2 А этих мультиметов может перегореть от источников напряжения имеющихся в данном стенде. Мультиметр МУ60 защищен предохранителем 2 А, который не может перегореть от токов, создаваемых источниками данного стенда.

 

До подключения мультиметра к цепи необходимо выполнить следующие опера­ции:

• выбор измеряемой величины: - U, ~ U, - А, ~ А или Ω,

• выбор диапазона измерений соответственно ожидаемому результату измерений;

• правильное подсоединение зажимов мультиметра к исследуемой цепи. Присоединение мультиметра как вольтметра, амперметра и омметра показано на рис. 1.5.

 

Рекомендуемая литература

1. Алиев, И.И. Электротехнический справочник / И.И.Алиев. – 4-е изд., испр. – М.: РадиоСофт, 2004. – 383 с.

2. Информационно-измерительная техника и электроника: учеб. для вузов/ Раннев Г.Г. [и др.]; под ред. Г.Г. Раннева. -М.: Академия, 2006. - 511 с.

3. Раннев, Г.Г. Методы и средства измерений: учеб. для вузов / Г.Г.Раннев, А.П.Тарасенко. - 2-е изд., стер. – М.: Академия, 2004. – 331 с.

4. Раннев, Г.Г. Методы и средства измерений: учеб. для вузов / Г.Г.Раннев, А.П.Тарасенко. - 3-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 331 с.

5. В.Г.Гусев, Ю.М.Гусев. Электроника и микропроцессорная техника: учеб. для вузов – 4-ое изд., доп. – М.: Высшая школа, 2006. – 799 с.

6. Электротехнический справочник: в 4 т. / под общ. Ред. В.Г.Герасимова [и др.]. – 9-е изд., стер. – М.: Изд-во МЭИ, 2003. – Т.1 – 439 с.

7. Электротехнический справочник: в 4 т. / под общ. Ред. В.Г.Герасимова [и др.]. – 9-е изд., стер. – М.: Изд-во МЭИ, 2003. – Т.2 – 517 с.

 

 

 

 

 

Л А Б О Р А Т О Р Н А Я Р А Б О Т А № 1

 

12345Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: