Министерство образования и науки республики казахстан
Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева
Институт информационных и телекоммуникационных технологий
Кафедра «Электротехника»
Н.К Кожаспаев, Т.Ю.Мещерякова, Е.Г.Надиров
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ
Методические указания к лабораторным работам
(для студентов неэлектротехнических специальностей)
Алматы 2012
УДК 621.3 (076.5) УДК 621.3 (076.5)
СОСТАВИТЕЛИ: Н.К. Кожаспаев, Т.Ю. Мещерякова, Е.Г. Надиров. Электротехника. Электрические цепи. Методические указания к лабораторным работам. - Алматы: КазНТУ имени К.И. Сатпаева, 2012. С.1-53
Даны описание и методика проведения лабораторных работ по электротехнике для линейных электрических цепей постоянного тока, переменного однофазного и трехфазного тока на компьютеризированном учебном лабораторном комплексе «Уралучприбор». Методические указания составлены в соответствии с требованием квалификационных характеристик специальностей, Государственных стандартов, педагогико-психологических основ организации и проведения лабораторных занятий.
Методические указания предназначены для студентов неэлектротехнических специальностей КазНТУ имени К.И. Сатпаева .
Ил. 12. Табл.17. Список лит . - 5 назв.
Рецензент Нурлыбаев А.М., канд. техн. наук, проф.
Печатается согласно Типовой учебной программе, утвержденной Министерством образования и науки Республики Казахстан, 2012 год
© КазНТУ имени К.И. Сатпаева, 2012 г.
ВВЕДЕНИЕ
Лабораторный практикум составлен применительно к учебному лабораторному комплексу «Уралучприбор», включающего набор виртуальных приборов, предназначенных для работы на компьютере с помощью специализированного коннектора.
Предусмотрено выполнение лабораторных работ по следующим разделам: линейные электрические цепи постоянного тока, синусоидального однофазного и трехфазного тока.
Лабораторные работы включают краткое теоретическое введение, экспериментальную часть со схемами электрических цепей и таблицами для регистрации и представления экспериментальных данных и контрольные вопросы и задачи.
Выполнение лабораторных работ на учебном лабораторном комплексе «Уралучприбор» обеспечивает максимальную вовлеченность студентов в выполнение учебных заданий, их высокую творческую активность и полноценный диалог с преподавателем.
Приборное обеспечение Проведение измерений с помощью электронного мультиметра и виртуальных приборов
Для измерения электрических величин в комплект учебного лабораторного стенда «Уралучприбор» входят электронные мультиметры и виртуальные измерительные и регистрирующие приборы, подключаемые к цепи с помощью коннектора.
Мультиметры используются для измерения напряжения, тока и сопротивления. При подключении мультиметра необходимо:
установить род тока (постоянный/переменный);
выбрать диапазон измерений соответственно предполагаемому значению измеряемой величины;
для измерения напряжения мультиметр включают параллельно участку электрической цепи, на котором измеряют напряжение (рисунок 1);
для измерения тока мультиметр включают в цепь последовательно, чтобы через него проходил измеряемый ток (рисунок 2);
• для измерения сопротивления мультиметр подключают непосредственно к элементу, при условии отключения его от остальных элементов схемы (рисунок 3);
Рисунок 1. Присоединение мультиметра в качестве вольтметра
Рисунок 2. Присоединение мультиметра в качестве амперметра
Рисунок 3. Присоединение мультиметра как омметра
Любое виртуальное устройство представляет собой прикладную программу, созданную в среде LabVIEWи предназначенную для использования с компьютером, который оснащен специальной платой ввода-вывода данныхPCI6023(24) фирмыNationalInstruments. Связь с компьютером обеспечивается с помощью коннектора, который соединен с компьютером плоским кабелем и имеет 8 дифференциальных аналоговых входов. К ним и подводятся измеряемые электрические напряжения.
Коннектор содержит делители напряжений для ввода напряжений, шунты для ввода токов, блоки гальванической развязки измеряемых сигналов и разъем для подключения плоского кабеля связи коннектора с компьютером.
Общий вид лицевой панели коннектора показан на рисунке 4.
Изображенные на лицевой панели измерительные приборы V0,V1,A1…A4 включаются в цепь как обычные вольтметры и амперметры. Коннектор имеет два канала для ввода напряжений в компьютер и два канала для ввода токов. Однако в цепь можно включить четыре амперметра и кнопками переключения измеряемого тока выбирать вводимое в компьютер значениеI1или I2, I3или I4. О выбранном токе сигнализирует светодиод на лицевой панели коннектора и надпись на виртуальном амперметре на экране дисплея.
Кнопки переключения делителей напряжения и шунтов предназначены для выбора пределов измерения, как в обычных измерительных приборах.
Рисунок 4