М
ИНИCTEPCTBO
ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
________________
(подпись)
«___»_________________201_ г.
Информационно-измерительная техника и электроника
(часть 2)
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
к лабораторным работам
Направление подготовки 140400.62 Электроэнергетика и электротехника
Профиль подготовки «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем»,
«Электроснабжение»,
«Электроэнергетические системы и сети»
Квалификация выпускника бакалавр
Изучается в 5,6 семестрах
СОГЛАСОВАНО: |
РАЗРАБОТАНО: |
Зав. выпускающей кафедрой АЭСиЭ .____________ Кононов Ю.Г. "__" _____________ 20______ г.
Директор института ИЭЭН ____________ Кононов Ю.Г. "__" _____________ 20______ г.
Рассмотрено УМК института ИЭЭН "__" _____________ 20_____ г. протокол N____________ Председатель УМК ________
|
Зав. кафедрой физики, электротехники и электроники ___________ Валюхов Д.П. "__" ____________ 20_____ г.
Доцент кафедры ФЭиЭ Данилов М.И., "__" ____________ 20_____ г. Доцент кафедры АЭСиЭ Романенко И.Г., "__" ____________ 20_____ г. Доцент кафедры АЭСиЭ Ястребов С.С., "__" ____________ 20_____ г. Доцент кафедры АЭСиЭ Мамаев В.А. "__" ____________ 20_____ г.
|
Ставрополь
2013
МИНИCTEPCTBO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Ф едеральное государственное автономное
образовательное учреждение высшего профессионального образования
«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Данилов М.И., Романенко И.Г., Ястребов С.С., Мамаев В.А.
ИФОРМАНИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
к лабораторным работам
Направление подготовки 140400.62 Электроэнергетика и электротехника
Профиль подготовки «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем»,
«Электроснабжение»,
«Электроэнергетические системы и сети»
Квалификация выпускника бакалавр
Ставрополь
2013
Печатается по решению
Учебно-методического совета
Северо-Кавказского федерального
университета
Рецензенты: к-т техн. наук, доцент Седова И.Ю.
к-т техн. наук, доцент Хабаров А.Н.
Данилов М.И., Романенко И.Г., Ястребов С.С., Мамаев В.А. Информационно-измерительная техника и электроника: учебно-методическое пособие. – Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2013. – 106 с.
В настоящем учебном пособии приведены методика и порядок выполнения лабораторных работ, указания по технике безопасности и перечень вопросов для защиты работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника». Учебно-методическое пособие составлено в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и программой дисциплины «Информационно-измерительная техника и электроника» и предназначено для студентов направления подготовки 140400.62 Электроэнергетика и электротехника профилей «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем», «Электроэнергетические системы и сети», «Электроснабжение». Учебно-методическое пособие дает возможность студентам приобрести навыки в проведении экспериментальных исследований.
© ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский
федеральный университет», 2013
Содержание
Предисловие 5
Учебно-тематический план дисциплины 6
Лабораторная работа 1 8
Изучение принципов работы приборов для измерения напряжения, тока и мощности. Особенности их применения при измерениях синусоидальных и несинусоидальных электрических величин (4 ч) 8
Лабораторная работа 2 25
Исследование полупроводниковых диодов и схем на их основе (4 ч) 25
Лабораторная работа 3 36
Исследование стабилитронов (4 ч) 36
Лабораторная работа 4 40
Исследование биполярного транзистора и транзисторного каскада в режиме малого сигнала (4 ч) 40
Лабораторная работа 5 50
Операционные усилители (4 ч) 50
Лабораторная работа 6 58
Компараторы, сумматоры, дифференцирующие и интегрирующие схемы (4 ч) 58
Лабораторная работа 7 70
Логические схемы и функции (4 ч) 70
Лабораторная работа 8 80
Комбинационные цифровые устройства (4 ч). 80
Лабораторная работа 9 93
Триггеры и счетчики (4 ч) 93
Список рекомендуемой литературы 106
Предисловие
Целью дисциплины «Информационно-измерительная техника и электроника» является формирование согласно ООП ВПО набора профессиональных компетенций ПК-10, ПК-12, ПК-17, ПК-18, ПК-19, ПК-20, ПК-38, ПК-45 будущего бакалавра по направлению 140400.62 Электроэнергетика и электротехника. Дисциплина относится к профессиональному циклу Б.3.В.3 ООП ВПО и предполагает знание студентами следующих дисциплин: «Высшая математика» (Б2.Б.1), «Физика» (Б2.Б.2), «Информатика» (Б2.Б.5), «Теоретические основы электротехники» (Б3.Б.1). В результате изучения дисциплины у студента формируются указанные выше компетенции, приобретаются знания основ аналоговой и цифровой электроники, базовых принципов построения электронных схем, устройства и назначения информационно-измерительных приборов и систем, а также навыки использования информационно-измерительной техники в системах электроснабжения и методов расчета простых аналоговых и цифровых электронных схем.
Учебно-тематический план дисциплины
№ п/п |
Раздел дисциплины |
Семестр |
Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость в зач.ед. (часах) |
Формы текущего контроля успеваемости (по разделам дисциплины) Форма промежуточной аттестации (по семестрам) |
|||
Лекции |
Практические занятия |
Лабораторные работы |
СРС |
||||
|
Раздел 1. Информационно-измерительная техника |
5 |
8 |
2 |
4 |
1 |
Устный опрос |
1 |
Тема 1. Общие сведения об измерении физических величин. |
5 |
2 |
|
|
|
|
2 |
Тема 2. Технические средства и методы измерений. |
5 |
6 |
2 |
4 |
1 |
|
|
Радел 2. Электроника |
|
46 |
34 |
32 |
89 |
Устный опрос |
3 |
Тема 3. Общие характеристики аналоговых сигналов и устройств. |
5 |
2 |
|
|
|
|
4 |
Тема 4. Элементная база современных электронных устройств. |
5 |
4 |
20 |
12 |
21 |
|
5 |
Тема 5. Усилители переменного и постоянного токов. |
5,6 |
6 |
2 |
4 |
24 |
|
6 |
Тема 6. Преобразователи и генераторы на базе операционных усилителей. |
6 |
2 |
2 |
4 |
4 |
|
7 |
Тема 7. Вторичные источники питания электронной аппаратуры. |
6 |
2 |
|
|
|
|
8 |
Тема 8. Основы цифровой электроники, цифровые устройства. |
6 |
18 |
8 |
12 |
38 |
|
9 |
Тема 9. Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи. |
6 |
2 |
2 |
|
2 |
|
10 |
Тема 10. Измерительные информационные системы. |
6 |
10 |
|
|
|
|
|
ИТОГО |
|
54 |
36 |
36 |
90 |
Зачет, экзамен |
Лабораторная работа 1
Изучение принципов работы приборов для измерения напряжения, тока и мощности. Особенности их применения при измерениях синусоидальных и несинусоидальных электрических величин (4 ч)
Цель работы: Формирование у студента компетенции ПК-18. В связи с этим выполняются следующие задачи:
1. Знакомство с метрологическими требованиями к измерительным приборам.
2. Изучение аналоговых измерительных приборов с различными типами измерительных механизмов и особенностей их работы в цепях синусоидального и несинусоидального тока.
3. Изучение принципов измерения переменного тока без разрыва цепи: трансформаторный токовый датчик, клещевой цифровой мультиметр.
4. Изучение особенностей измерений в цепях синусоидального и несинусоидального токов: а) аналоговыми приборами; б) цифровым мультиметром; в) цифровым мультиметром с клещами.