06.laboratornaya_OR

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

Ознакомительная лабораторная работа по дисциплине «Электротехника, электроника и схемотехника»

Лабораторное автоматизированное рабочее место (ЛАРМ)

старший преподаватель Коваленко В.Е.

Томск 2020

Введение

Целью работы является изучение Лабораторное автоматизированное рабочее место и применения при выполнения лабораторных. Проведение ознакомительной работы.

Описание установки и методики эксперимента

Программно-измерительный комплекс ЛАРМ (Лабораторное Автоматизированное Рабочее Место) предназначен для исследования и генерации электрических сигналов.

Комплекс работает в режиме дистанционного управления через интерфейсы USB компьютера и платы сбора данных (рисунок 1)

Рисунок.1 – Внешний вид рабочего места с комплексом ЛАРМ ЛАРМ является универсальным измерительным комплексом

(прибором) широкого применения. Области его возможного использования – учебные лаборатории, автоматизация научных исследований в физике,

электротехнике, САУ, диагностика в медицине; настройка электронных схем,

различные производственные сферы. ЛАРМ может быть использован для создания автоматизированных измерительных систем, являющихся основой рабочих мест исследователя, настройщика, метролога, а также студента или учащегося. В состав комплекса ЛАРМ входят следующие приборы.

Осциллограф цифровой двухканальный предназначен для исследования однократных и периодических электрических сигналов в диапазоне частот от 1 Гц до 100 кГц путем регистрации их в цифровой памяти и отображения на экране компьютера, и цифрового измерения амплитудных и временных характеристик сигналов.

Генератор сигналов предназначен для генерации сигналов различной формы.

Вольтметр предназначен для измерения постоянных и переменных напряжений.

На приборе ЛАРМ расположена макетная плата (рисунок 2). Она состоит из информационной панели, штекеров, электромонтажной платы,

индикаторов (светодиоды). Электромонтажная плата предназначена для беспаечного монтажа электрических схем и цепей. Обычно на ней собирается схема лабораторной работы.

Рисунок 2 - Устройство электромонтажной платы Устройство электромонтажной платы изображено на рисунке 2.

Элемент А используется обычно для шины питания. Элемент В используется для монтажа комплектующих. Электрические компоненты соединяются между собой проволочными перемычками (джамперами). Контакты:

фосфористая бронза, никель, серебро, толщина 0.15мм. Они позволяют монтировать комплектующие с диаметром ножек 0.3-0.8 мм.

Для запуска из меню программы воспользуйтесь меню

«Пуск/Программы/Приборы ЛАРМ». В списке доступных ярлыков выберите ярлык необходимого прибора. Для запуска с рабочего стола необходимо войти в папку «Приборы ЛАРМ». В списке доступных ярлыков выберите ярлык необходимого прибора.

После выбора прибора «Осциллограф» на экране появится панель осциллографа (рисунок 3).

Рисунок.3 – Панель осциллографа На панели осциллографа расположены:

окно вывода осциллограмм;

блок управления временной развёрткой;

блок управления каналом А;

блок управления каналом В;

блок управления синхронизацией;

блок управления визирами.

Окно вывода осциллограмм предназначено для отображения оцифрованного сигнала. Канал А отображается белым цветом, канал В – красным. Данное окно разделено на 8 амплитудных клеток (по вертикали) и 10 временных клеток (по горизонтали). В блоке временных развёрток и блоках управления каналами абсолютные величины привязаны к данным клеткам.

Блок управления временной развёрткой предназначен для выбора частоты дискретизации сигнала на входе осциллографа. Помимо выбора временной развёртки в данном блоке можно отключить осциллограф.

Блоки управления каналами А и В имеют следующие органы

управления:

выбор амплитудной развёртки канала;

аппаратное вертикальное смещение канала.

функциональность:

выбор типа синхронизации (без синхронизации, по каналу А, по каналу В, по внешней синхронизации);

выбор способа срабатывания синхронизации (автоматическая,

ждущая, по фронту, по спаду);

установка порога срабатывания синхронизации (Уровень);

установка смещения относительно сигнала срабатывания (Задержка).

Блок управления визирами имеет следующие органы управления и индикации:

включение/отключение визиров;

индикация амплитудных параметров dUA и dUB;

индикация временных параметров dt и f.

В окне осциллографа расположены визиры. Визир представляют собой две пересекающиеся пунктирные линии. Визиры на рабочем экране осциллографа отображаются при включенном переключателе «Визиры».

Перемещение визиров осуществляется с помощью мыши, для этого необходимо «тянуть» за пересечение линий визира. Для того чтобы измерить некоторую характеристику, необходимо выставить визиры в нужных точках рабочего экрана осциллографа. Напряжение между визирами отображается цифровыми значениями в поле dUA и dUB для первого и второго каналов осциллографа. Интервал времени между визирами отображется в поле dt, а

величина, обратная этой - в поле f.

Панель генератора сигналов. После выбора прибора «Генератор сигналов» на экране появится панель генератора (рисунок 4).

Рисунок 4 – Панель генератора сигналов Данная панель состоит из следующих органов управления:

кнопка выбора формы сигнала;

ползунок установки частоты сигнала;

ползунок установки амплитуды сигнала (в %);

ползунок смещения сигнала.

Для включения генератора сигнала нужно выбрать на рабочем месте ЛАРМ (рисунок 1) источник ЭДС и а для работы с реальной схемой необходимо усилит сигнал от компьютера для этого переключить тумблер Е2, который находится в левом верхнем углу установки, в рабочее состояние.

Затем в правом верхнем углу переключить тумблер в положение «Вкл. ус.» и

установить необходимые значения источника ЭДС.

Прибор предназначен для измерения напряжений и токов на схеме.

После выбора прибора «Измеритель V и A» на экране появится панель вольтметра (рисунок 5).

Рисунок 5 - Панель измерителя V и A

Для измерения данным прибором необходимо выбрать свободный измерительный канал (ACH0-ACH7) (для измерения тока только ACH7).

Типы измерений могут быть следующими:

постоянное напряжение;

переменное напряжение (действующее значение);

постоянный ток;

переменный ток (действующее значение).

Для включения прибора необходимо выбрать измерительный канал.

Затем выбрать тип измерений и диапазон измерений.

Если измеряемое значение отображается красным цветом, то необходимо выбрать диапазон измерения больше.

Для подключения прибора в цепь, необходимо с учётом выбранного измерительного канала, подключиться к соответствующим выводам.

Например, если выбран канал ACH3, подключение прибора в цепь происходит через выводы ACH3+ и ACH3-.

Задание на лабораторную работу.

Проверит работу источников сигнала и измерительных элементов рабочего места. Сравнить полученные результаты сделать аргументированные выводы о работоспособности рабочего места

Необходимо соединить выход источника переменного сигнала с измерительными приборами ЛАРМа, выставить форму сигнала синусоидальный и значения амплитуды (в % ) и частоты по варианту на панели генератора сигнала. Для соединения используются провода со штекером с одной стороны и с двойным штекером меньшего диаметра,

позволяющий подключатся к электромонтажная плата предназначенной для беспечного монтажа.

Схема экспериментальной установки для данной лабораторной работы представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 – Схема экспериментальной установки

Значение амплитуды и частоты определяются по формулам

где f – частота, – амплитуда, – номер стенда

( или задаются дополнительно преподавателем ) .

Установив значения по варианту произвести измерения напряжения и периода при помощи одного канала(А) осциллографа, потом другого канала

(В). Затем произвести измерения этого же сигнала при помощи вольтметра

(разными каналами). Подсоединять измерительные устройства лучше поочерёдно чтоб не потеряться в результатах.

Сравнить полученные результаты и сделать выводы.