Лабораторна робота 1

Тема: Повірка амперметрів і вольпьметрів

Мста роботи: Ознайомитись з методикою повірки показуючих приладів прямої дії для виявлення відповідності приладу його класу точності

Прилади і матеріали:

І. Вольтметр зразковий 60 В

2. Вольтметр досліджуваний 50 В

3. Амперметр зразковий І А

4. Амперметр досліджуваний 5 А

5. Реостат 100 Ом

6. З'єднувальні провідники

Порядок виконання роботи

1. Ознайомитись з приладами, їх паспортні дані занести в таблицю 1

Таблиця 1 - Паспортні дані приладів

№ п\п	Назва приладу	Заводський номер	Вимірювана величина	Система	Різновидність вимірюваного струму	Межі вимірювання	Ціна поділки	Клас точності	Тип приладу	Робоче положення
1
2
3
4

2. Зібрати схему і показати її для перевірки керівнику.

Рис. Схема повірки приладів: а) вольтметра, б) амперметра

3. Подати наругу на схему. Регулятором напруги плавно перемістити стрілку від нуля до кінця шкали і назад, і переконатись у відсутності тертя стрілки.

4. Прогріти прилад струмом, що відповідає номінальному значенню вимірюваної величини. Після виключення, перевірити чи знаходиться стрілка на нулі. Якшо ні, то встановити її на нуль коректором.

5. Стрілку досліджуваного приладу встановити почергово на всіх числових відмітках шкали спочатку при збільшенні вимірюваної величини, потім при зменшенні. По зразковому приладу визначити дійсне значення вимірюваної величини на цих відмітках. Покази приладів занести в таблицю. Після перевірки показів викладачем, схему розібрати.

6. Зібрати схему 1 б і виконати вимірювання в аналогічному порядку.

7. Підрахувати абсолютні похибки для всіх одержаних значень. Для найбільшої абсолютної похибки кожного приладу, підрахувати приведену похибку.

Результат занести в таблицю 2.

Формули для підрахунків:

∆U=U-U_з; ∆I=I-I_з; γ_u = 100%; U_m=50B; γ_i= 100%; I_m=1A

Таблиця 2 – Дослідні дані

№ п\п	Покази досліджуваного приладу		Покази зразкового приладу		Абсолютні похибки		Приведені похибки
	U,B	I,A	Uз,B	Iз,A	∆U,B	∆I,A	γ, %,U	γ, %,I
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

8. Перевірити, чи не перевищують одержані похибки класу точності приладів. Зробити висновки про відповідність приладів класу точності.

Контрольні питання

1. По якій похибці визначають клас точності приладу?

2. Визначення повірки.

3. Для чого потрібна повірка робочих приладів?

4. Як визначається абсолютна похибка приладу?

Лабораторна робота 2

Тема: Дослідження роботи електронного осцилографа

Мета: Вивчити будову та принцип дії електронного осцилографа, засвоїти прийом використання його в вимірній практиці. Зняти осцилограми досліджуваної напруги.

Прилади та обладнання:

1. Електронний осцилограф

2. Повзунковий реостат 100 Ом

3. Напівпровідниковий діод Д

4. Понижуючий трансформатор

5. Вольтметр 600 В

Порядок виконання роботи

1. Ознайомити з обладнанням, представленим для роботи.

2. Вивчити панель управління осцилографа, вивчити призначення всіх ручок керування. "Яскравість" - регулятор яскравості освітлення променя, "Фокус" - регулятор фокусировки променя. " ↕" - регулятор переміщення променя по вертикалі. “↔” – регулятор переміщення променя по горизонталі, "вхід у" - для підключення досліджуваного сигналу, "частота плавно" - регулятор частоти розгортки плавно, "синхр." - ручка регулювання синхронізації, "гніздо синхр." - ручка регулювання сигналу синхронізуючого розгортку. На панелі також розміщений перемикач діапазону частот.

Перед вимиканням пристрою регулятори управління повинні бути в початковому положенні:

а) "яскравість” - в лівому крайньому положенні;

б) "фокус" в середньому положенні;

в) "підсилення" і "синхронізація" - в лівому крайньому положенні;

г) "перемикач діапазону частот" 1-му положенні.

3. Після перевірки правильності положення всіх органів керування, керівник роботи підключає до мережі 220 В шнуром живлення.

До початку вимірювань пристрою необхідно прогрітись протягом 2-3 хв. Після цього регулятор "яскравість" повернути вправо до появи променя на екрані. Регуляторами "яскравість" і "фокус", необхідно відрегулювати чіткість зображення. Регуляторами переміщення променя по вертикалі і горизонталі слід змістити промінь в центр трубки.

4. Після закінчення настроювання, осцилограф вимкнути, ручки управління залишити нерухомим і зібрати схему показану на рис. 1.

Схему перевірити, показати для перевірки керівникові роботи, після ввімкнути джерело живлення, на протязі 3-5 хв. Подати досліджуваний сигнал.

5. Якщо зображення мале, то регулятором підсилення треба збільшити його до нормального. Регулятором "частота плавно" треба відрегулювати частоту генератора так, щоб вона була кратно, або дорівнювала досліджуваній частоті, в противному випадку зображення буде нечітким і нестійким.

Якщо розгортка нестійка, регулятором "синхронізації" необхідно добитись стійкої розгортки

Рис. 1 – схема кола для дослідження форми кривої змінної напруги

Встановивши стійкість зображення, зняти осцилограму досліджуваної напруги та розібрати схему. Ручки керування осцилографа залишити у встановленому положенні.

6. Зібрати схему на рис. 2 для дослідження випрямленої напруги з однонапів-періодним випрямленням.

Рис. 2 – Схема кола для дослідження випрямленої напруги з однонапівперіодним випрямлячем

В схемі використовується діод Д, за допомогою якого виходить однонапів-періодне випрямлення. Після перевірки схеми керівником роботи подати напругу. Дослідження та регулювання осцилографа виконується аналогічно попередньому досліду. Зняти осцилагаму випрямленої напруги і напругу вимкнути. Ручки керування осцилографа залишити у встановленому положенні.

7. Зібрати схему рис. 3 для дослідження випрямленої напруги з двонапів-періодним випрямленням.

Рис. 3 – Схема кола для дослідження випрямленої напруги з двохнапівперіодним

випрямлячем

В схемі використовується чотири діоди: Д1, Д2, Д3, Д4, які з’єднуються в мостову схему. Після перевірки роботи керівником, подати наругу. Зняті осцилографом дані замалювати в звіт по лабораторній роботі. Порівняти отримані криві і зробити висновки по роботі.

Контрольні питання:

1. Яке призначення осцилографа?

2. Що являє собою електронно-променева трубка?

3. Який принцип роботи електронного осцилографа?

4. Як влаштована і з чого складається електрона пушка?

5. Які схеми застосовують для випрямлення напруги?

Лабораторна робота 3

Тема: Дослідження роботи цифрового вольтметра

Мета: Вивчити будову і принцип дії цифрового вольтметра

Обладнання і матеріали:

1. Вольтметр універсальний В7-16

2. Технічний опис і інструкція по експлуатації

Порядок виконання роботи

1. Ознайомитись з будовою і схемою цифрового вольтметра, структурною схемою.

2. Ознайомитись з окремими вузлами і блоками вольтметра.

3. Перевірити можливість використання вольтметра па практиці.

Матеріали для виконання роботи

1. Використання приладу

Вольтметр універсальний В7-16 призначений для автоматичного вимірювання:

- напруги постійного струму,

- напруги змінного струму,

- активного опіру.

Прилад використовується для експлуатації в лабораторних умовах і може перевозитись усіма видами транспорту. Умови експлуатації приладу:

- температура зовнішнього середовища від -10 до + 40 С;

- максимальна вологість повітря до 95% при температурі.

2. Принцип дії

Блочна схема приладу зображена на малюнку 1. Напруга постійного або змінного струму подається па вхідні гнізда, у вхідному пристрої (1) напруга постійного струму приводиться за допомогою дільника до номінальної межі 1 В, далі поступає на вхід підсилювача диференційного (ПД)(2), напруга змінного струму приводиться до номінальної межі 1 В, поступає на перетворювач напруги змінного струму, в напругу постійного струм (6) а потім на вхід підсилювача диференціального.

Вимірюваний активний опір приєднується до вхідних гнізд, який при вимірюванні прямим входом підсилювача диференціального (2)

Вимірювання виконується шляхом перетворення в пропорційну напругу постійного струму Uх. Перетворення виконується підсилювачем диференційним (2).

Підсилювач диференцінний (2), структурна схема якого показана на малюнку 2, призначений для забезпечення високого вхідного опору приладу і перетворення величини вимірюваного опору в напругу.

Складається з двох підсилювачів ( 1 та 2), загальний коефіцієнт підсилювання яких дорівнює двом.

Перший каскад, коефіцієнт підсилювання, якого дорівнює 1, призначений для перетворення вимірюваного опору в напругу, з метою на його вихід автоматично встановлюється напруга 1 В, використана н якості еталона.

Другий каскад, разом з першим і, забезпечує загальний коефіцієнт підсилювання, який дорівнює двом, необхідний при вимірюванні напруги.

Вихідна характеристика усього підсилювача зміщена таким чином , що вхідні постійній напрузі - 1 В відповідає вихідна напруга 0 В, відповідає вхідна напруга +2 В, вхідній напрузі +1 В, відповідає вихідна напруга +4 В.

Відповідне зміщення вихідної характеристики необхідне для утворення умовного нуля, відносно якого в блоці компаратора (3), відбувається порівняння пилоподібної напруги з позитивною або негативною напругою постійного струму.

Блок компаратора (3) складається з двох компараторів: сигнального і нульового, кожен з яких має два входи. На перші входи компараторів подається пилоподібна напруга з генератора пилоподібної напруги (7), другий вхід нульового компаратора заземлений. Нульовий компаратор спрацьовує в момент рівності нульового потенціалу (потенціалу корпусу) з пилоподібною напругою.

Вихідна напруга підсилювача диференціального (2) зв'язана лінією із величиною і знаком вимірюваної напруги поступає на другий вхід сигнального компаратора. Сигнальний компаратор спрацьовує в момент рівності вимірюваної і пилоподібної напруги. Інтервал часу між моментами спрацювання компараторів пропорційний виміряній напрузі ІУ

Механізм автоматики (12) формує: імпульс тривалості 20 м/сек або 2 м/сек, відпихаючи логічний механізм (4), імпульси з частотою 500 Гц і скаженістю 10, використані для керування роботою генератора пилоподібної напруги і компараторів. Робота автоматики, а тим самим і робота приладу в цілому синхронізується від мережі. Сигнали з виходом компараторів поступають на логічний механізм (4), на який також поступають імпульси від генератора лічильних імпульсів(fо=11,6 мГц). І керуючий сигнал тривалістю 20 м/сек або 2 м/сек від механізму автоматики. На виході логічного механізму формується послідовність радіоімпульсів (10 або 1), заповнених лічильними імпульсами. Ці імпульси поступають на лічильний блок, вимикаючий два дільника із пам’яттю на 1,5 МГц і два дільника з пам’яттю па 500 КГц, де відбувається додавання лічильних імпульсів.