Вводное занятие Измерение напряжений и токов с помощью автоматизированной системы и приложения Stend_k

Цель работы: приобретение навыков измерений напряжений и токов с помощью автоматизированной системы и приложения Stend_K.

В этой лабораторной работе Вам предстоит освоить автоматизированную измерительную систему (АИС), которая будет использоваться при выполнении остальных лабораторных работ. Система разработана в Южно-Уральском государственном университете. Основу АИС составляют многофункциональные платы ввода-вывода 6024 сер. Е фирмы National Instruments и прикладное математическое обеспечение в виде приложения Stend_K. АИС функционирует под управлением ОС WIN98 и обеспечивает измерение и визуализацию постоянных и переменных напряжений по 16 каналам.

Внимание! Напряжения исследуемой цепи подаются через коннектор на входы усилителей, которые изолированы от общей шины. Это исключает возможность закорачивания некоторых ветвей цепи, которое может происходить при неправильном подключении других приборов, не имеющих усилителей с изолированными входами.

Для выполнения измерений в этой работе следует подключить три канала коннектора системы к исследуемой цепи и запустить приложение Stend_K. Ярлык приложения размещён на рабочем столе ПК.

Нумерация и маркировка измерительных каналов дана в таблице 1.

Таблица 1

Номер канала	Маркировка	Номер канала	Маркировка
1	ACH0 – ACH8	5	ACH4 – ACH12
2	ACH1 – ACH9	6	ACH5 – ACH13
3	ACH2 – ACH10	7	ACH6 – ACH14
4	ACH3 – ACH11	8	ACH7 – ACH15

Далее следует в окне приложения указать подключенные каналы, и для каждого канала выбрать измеряемые величины и их максимальные значения. Измерения выполняются в автоматическом режиме с выбранным периодом обновления данных.

При измерении токов следует ввести значение сопротивления (окно R_Ш конкретного канала), на котором измеряется соответствующее напряжение, так как система позволяет измерять только напряжения, а значения токов лишь вычисляет в соответствии с законом Ома и введённым значением сопротивления R_Ш.

Схема цепи, используемой в работе, изображена на рис. 1.

Рис. 1. Схема подключения цепи к коннектору системы

Цепь состоит из трёх ветвей, соединяющих два узла (b и d), и содержит два источника ЭДС и три резистора. В качестве источников Е1 и Е2 следует использовать соответственно нерегулируемый (15 В) и регулируемый (0…15 В) источники из лабораторного блока генераторов.

Программа выполнения работы

1. Собрать цепь, изображённую на рис.1. Сопротивления резисторов до установки в цепь измерить мультиметром. Обратите внимание на «полярность» подключения каналов измерительной системы и соблюдайте её. Например, если ток I1 будет иметь направление от a к b, то измеренное напряжение U1 на резисторе R1 будет положительным. При изменении полярности подключения произойдёт изменение знака измеряемого напряжения на противоположный, что будет отражено в показаниях на мониторе.

Номиналы резисторов (R1, R2 и R3) и ЭДС источника Е2 выбираются в соответствии с таблицей 2 (Е1=15 В).

Таблица 2

№ подгруппы /№ бригады	Е2, В	R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	№ подгруппы / № бригады	E2, В	R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом
1/1	10	200	100	68	2/1	12	1000	470	200
1/2	10	1000	200	100	2/2	13	680	200	100
1/3	11	680	470	100	2/3	14	1000	200	200
1/4	11	1000	680	100	2/4	14	1000	470	200

2. Источники ЭДС Е1 и Е2 до проверки схемы преподавателем не включать! Коэффициенты деления измеряемых напряжений предварительно установить с помощью тумблеров в положение 1:10 (тумблеры расположены на лицевой панели коннектора). Поэтому для получения истинного значения напряжения следует результат измерения умножить на 10. При напряжении в цепи менее 5 В следует установить тумблер соответствующего канала в положение 1:1, при этом измеренное значение будет равно истинному.

3. Пригласить преподавателя для проверки цепи и уточнения задания.

4. Включить источники ЭДС и установить заданное напряжение на зажимах источника Е2, вращая ручку регулятора и контролируя его напряжение с помощью системы.

5. Измерить напряжения на резисторах.

6. Измерить токи в ветвях цепи, указывая соответствующие значения сопротивлений в качестве значений R_Ш в каждом канале.