100

МИНИCTEPCTBO 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 1)

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

к практическим занятиям

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

Федеральное 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 практическим занятиям

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 Гринь А.И.,

к-т техн. наук Шепеть И.П.

Данилов М.И., Романенко И.Г., Ястребов С.С., Мамаев В.А. Информационно-измерительная техника и электроника: учебно-методическое пособие к практическим занятиям. – Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2013. – 102 с.

В настоящем учебно-методическом пособии приведены теоретические сведения и разработки для выполнения практических задач по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника». Учебно-методическое пособие составлено в соответствии с федеральным 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 решении практических задач.

© ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский

федеральный университет», 2013

Содержание

Практическое занятие 1 8

Тема: Определение показаний магнитоэлектрического, электромагнитного и электродинамического амперметров в линейных цепях несинусоидального тока 8

Практическое занятие 2 14

Тема: Расчет однополупериодного выпрямителя 14

Практическое занятие 3 18

Тема: Расчет двухполупериодного выпрямителя 19

Практическое занятие 4 23

Тема: Определение показаний цифровых амперметров и амперметров с выпрямительной схемой на входе в цепях несинусоидального тока 23

Практическое занятие 5 27

Тема: Расчет делителей напряжения и их использование при измерениях 27

Практическое занятие 6 35

Тема: Определение измерительных шунтов и добавочных сопротивлений для расширения диапазона измерений 35

Практическое занятие 7 41

Тема: Определение показаний вольтметров с преобразователями, реагирующими на различные параметры входного напряжения в цепях несинусоидального тока 41

Практическое занятие 8 48

Тема: Определение показаний магнитоэлектрических, электромагнитных и электродинамических вольтметров в цепях несинусоидального тока 48

Практическое занятие 9 50

Тема: Определение показаний электродинамических ваттметров в цепях несинусоидального тока 50

Практическое занятие 10 54

Тема: Измерение сопротивления, емкости и индуктивности 54

Практическое занятие 11 59

Тема: Измерения осциллографом и определение параметров сигнала на их основе 59

Практическое занятие 12 64

Тема: Расчет положения рабочей точки усилителя переменного напряжения 64

Практическое занятие 13 69

Тема: Расчет преобразователей на базе операционных усилителей 69

Практическое занятие 14 72

Тема: Основы алгебры логики и примеры ее использования при расчетах в энергосистемах 72

Практическое занятие 15 78

Тема: Позиционные системы исчисления 78

Практическое занятие 16 80

Тема: Режимы работы триггеров 80

Практическое занятие 17 86

Тема: Цифровые устройства: дешифраторы, регистры, счетчики 86

Практическое занятие 18 91

Тема: АЦП, ЦАП, микропроцессоры и микро ЭВМ 91

Список рекомендуемой литературы 99

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.