МОДУЛЬ 1. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ, БАЗОВІ ПРИНЦИПІ ФУНКЦІОНУВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ ТА ЕЛЕКТРОННІХ ПРИЛАДИВ
Тема 3. Применение методов анализа электрических цепей
Тема 3. Застосування методів аналізу електричних ланцюгів
Лабораторная работа № 3b
Измерение характеристик и параметров сложных электрических цепей
Лабораторна робота № 3b
Вимірювання характеристик і параметрів складних електричних ланцюгів
3.1. Цели работы
1. Углубить и закрепить знания о понятиях, параметрах и характеристиках, которыми пользуются при описании сложных электрических цепей.
2. Сформировать практические умения математической записи, определения различными методами тока и напряжения на элементах сложной цепи, амплитудно-частотных и фазо –частотных, передаточных, импульсных характеристик для типовых звеньев электрической цепи, а также измерений их параметров с помощью контрольно-измерительной аппаратуры.
3. Выработать умения практической работы с моделирующей программой (программным эмулятором) ELECTRONICS WORKBENCH, необходимые для оценки параметров и характеристик сложных электрических цепей.
4. Выработать умения практической работы с системой MATLAB, необходимые для для оценки параметров и характеристик сложных электрических цепей.
3. 2. Самостоятельная работа студентов
Перед выполнением лабораторной работы студенту необходимо.
1. Изучить теорию, которой пользуются в электротехнике для описания, оценки и расчетов сложных электрических цепей, понятия, которыми характеризуют сложные электрические цепи.
2. Провести самопроверку эффективности своей теоретической подготовки, ответив на вопросы, приведенные в разделе «Контрольные вопросы».
3. Изучить средства и способы проведения эксперимента, краткие описания измерительных приборов и методов измерений, используемых в работе. В результате исполнения этого пункта студент должен уметь объяснять порядок выполнения работы и то, какие результаты он ожидает получить.
3.3. Средства и способы проведения эксперимента
Лабораторная работа вначале выполняется на IBM PC с использованием моделирующей элементы и устройства электрической цепи программы (программного эмулятора) ELECTRONICS WORKBENCH.
В данной лабораторной работе для проведения экспериментов, используются амперметр и вольтметр, позволяющие измерять напряжение, силу тока. Пиктограммы приборов («иконки») показаны на рис. 3.16 слева вверху.
Для визуального наблюдения графиков зависимостей напряжения от частоты – амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и фазы от частоты – фазо-частотной характеристики (ФЧХ) используется измеритель частотных характеристик (Bode Plotter). Иконка прибора и развернутое, более крупное его изображение, показаны на рис. 3.16. Для получения развернутого изображения прибора необходимо навести указатель мыши на иконку прибора и дважды щелкнуть левой кнопкой мыши. На иконке прибора показаны входные клеммы (порт входа – IN) и выходные (порт выхода –OUT).
На экране измерителя частотных характеристик имеются оси координат и перемещающаяся в любое место экрана специальная визирная линейка. Переместив указатель мыши на линейку и, удерживая нажатой левую кнопку мыши, устанавливается требуемое значение амплитуды (фазы), как точка пересечения визирной линейки и графика u = F(f) или φ = F(f). Расположенные справа экрана цифровые дисплеи покажут значения амплитуды (фазы) и частоты для выбранной точки.
Рис. 3.16. Пример изображения «окна» Electronics Workbench вольтметром, амперметром и измерителем АЧХ и ФЧХ.
При работе с измерителем частотных характеристик требуется задавать масштаб по оси ординат и абсцисс графика. При нажатии кнопки «LIN» устанавливается линейный масштаб, при нажатии «LOG» -логарифмический. Выбор наблюдаемой АЧХ или ФЧХ производится кнопками « Magnitude» и «Phase».
О средствах системы MATLAB будет рассказано в эксперименте 5.