Лабы по Эл. Изм
.pdfПример. Измеренное расстояние между точками (рисунок 2) соетпнляет 5
делений, переключатель "ВРЕМЯ/ДЕЛ." установлен в положение "0,2 mS", u "XI, Х0,2" в положении "XI".
Период сигнала соеташша Т=5дел 0,2mS I I mS
3.2.5.3 Измерение частоты сигнала.
Для измерения частоты сигнала необходимо:
- измерить период Г сигнала (см. предыдущий этап):
- рассчитать частоту сигнала по формуле
./ - г ■
где fc - частота, Гц,
Т - длительность периода, с. Результат измерения запишите в таблицу 1.
Пример. Измеренная длительность периода составляет lmS. Вычисленная частота сигнала
/. = - ‘ - = 1000 . Гц.
' \mS
3.3Измерение разности фаз двух сигналов одной частоты с помощью электронно-лучевого осциллографа методом линейной развертки.
3.3.1Собрать схему рисунок 3. Значения R,C.f должны соответствовать данным таблицы 2.
|
|
|
|
Рисунок 3 |
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер бригады |
! |
R, Ом |
j |
{ . мкФ |
| |
f, Гu |
|
|
|
|
|
|
i |
1 |
|
1500 |
i |
г |
' 1 |
|
110 |
| |
|
|||
2 |
|
‘ |
510 |
: |
1 |
j |
350 |
j |
3 |
' 1 |
■JP |
' 1500 |
''>■’ |
i ............Г * • |
iso |
- I |
|
4 |
|
|
1800 |
; |
0,05 |
j |
2000 |
[ |
|
|
j |
||||||
5 |
|
i |
910 |
|
0,05 |
! |
3500 |
|
6 |
|
; |
510 |
1 |
0,05 |
j |
6500 |
|
1 |
|
; |
430 |
; |
1 |
i |
400 |
; |
8 |
|
i |
3000 |
< |
1 |
5 |
100 |
! |
9 |
|
|
430 |
Г |
0,05 |
; |
7000 |
1 |
10 |
|
|
3000 |
! |
0,05 |
! |
1100 |
|
3.3.2На электронно-лучевом осциллографе:
3.3.2.1В зависимости от тина подаваемого сигнала установите переключатели в одинаковое положение.
3.3.2.2Установите переключатель режима работы делителя в положение
или |
Режим |
используется для низкочастотных сигналов. |
3.3.2.3Установите переключатель синхронизации в положение "ВНУТР.1".
3.3.2.4Полайте опорный сигнал с задающего генератора (точка I) на вход канала I ЭЛО. а сравниваемый сигнал с нагрузки (точка 2) - на вход канала II.
3.3.2.5Если сигналы противоположной полярности, то переключателем
полярности " "1_Г " второго канала ироинвсртируйте сиптл.
3.3.3На генераторе ГЗ-109 (Г'3-112) установите напряжение ни выходе геиортора 3-5 В. контролируя его по цифровому вольтметру или экрану ЭЛО.
3.3.4На электронно-лучевом осциллографе:
3.3.4.1Установите переключателями "V/ДЕЛ" и ручками " I . " обоих каналов идентичные изображения около 6-7 делений по амплитуде.
3.3.4.2Установите ручкой "УРОВЕНЬ" устойчивое изображение.
3.3.4.3Установите переключатель "ВРЕМЯ/ДЕЛ” на скорость развертки,
обеспечивающую один цикл сигналов па экране.
3.3.4.4 Переместите ручками |
" кривые еж налои |
к центру |
градуировочной линии.
3.3.5Измерьте период опорного сигнала L1 (рисунок 4) в делениях шкалы.
/■ |
|
"V\■ |
|
4 |
|
|
■ |
|
f |
||
! |
j |
\ |
! |
||
1 |
|
i |
/ * |
||
1 |
|
|
|||
|
\ |
1 |
/ |
|
|
1 J |
|
|
|||
|
|
\ |
( |
{ |
\ |
|
|
к |
|||
|
|
\ \ |
f |
|
|
|
|
\ |
/ |
|
|
|
|
Л |
t1 |
/ |
|
|
|
\ |
|
||
|
|
v |
‘i / |
|
|
L2 |
|
V. |
f \ |
|
|
|
|
|
|
|
|
и
--- ------------------- ^
Рисунок 4
3.3.6Измерьте разность по горизонтали между соответствующими точками сигналов L2 в делениях шкалы.
3.3.7Фазовый сдвиг ф вычисляется по формуле
L2 «рг-.— . 360°
L1
где L1 -период опорного сигнала
L2 - горизонтальная разность фаi
3.3.8 Зарисовать с жранн осциллографа кривые (Jux (0 и Uk (t) с обязательным указанием маишлоа по обеим осям.
4.4Измерение фазовых сдвигов методом трех приборов
4.4.1 Собрать схему рисунок 5. Параметры элементов аналогичны предыдущему
пункту 3 .3 .
Рисунок 5
4.4.2Произвести измерение активной мощности Р (показание ваттметра), тока I (показание амперметра) и напряжения UHT (показание вольтметра).
4.4.3Рассчитать значение фазового сдвига по формуле
Р
Ф = arccos----------
4 Обработка результатов измерений
Произвести сравнение результатов выполнения домашнего задания (теоретического расчета сдвига фаз между напряжением и током) и результатов выполнения рабочего задания. Сделать выводы. Если есть отличия, объяснить их причину возникновения.
24
5 Используемая аппаратура
5.1Осциллограф С 1-83
5.2Генератор ГЗ-109
5.3Цифровой вольтметр 137-35
6Контрольные вопросы
6.1Как измерить с помощью осциллографа сдвиг фаз между двумя напряжениями синусоидальной формы?
6.2Опишите порядок подготовки осциллографа С 1-83 к работе.
6.3Опишите порядок подготовки вольтметра В7-35 к работе.
6.4Опишите порядок подготовки генератора ГЗ-109 к работе.
6.5Какие значения напряжений можно измерять цифровыми вольтметрами, а какие осциллографом?
Литература
Овсянников Б.Г. Методические указания но работе с измерительными
приборами стенда ЭЛУС-2,- Новоуральск: МИФИ-2,1994.-26 с.
5 Лабораторная работа №4 Исследование принципа действия амплитудных преобразователей
Цель работы
Целью работы является овладение навыками работы с вольтметрами различных пилон и исследование работы преобразователей.
1Домашнее задание
1.1Определить действующее напряжение U. среднсвыпрямленное значение напряжения U CP, коэффициенты амплитуды КА, формы Кф, амплитуды первой, второй и третьей гармоники на выходе схемы (рис.!) при входных напряжениях, формы которых приведены в таблице 1, используя сведения изложенные в приложении А.
VD
Рис.1
1.2Определить теоретические показания магнитоэлектрического и
электромагнитного вольтметров на выходе схемы рис. 1 в режиме измерения L'_ и U— при гармоническом входном сигнале с амплитудой SJm = 7 В. Занести результаты расчетов в таблицу 2.
26
Таблица 1 |
|
|
|
; № п.п. |
и вх(0 |
| Амплитуды [ U |
UCP Кл КФ |
|
|
| гармоник |
|
k'ml
^шЗ
Таблица2 |
|
|
|
Теоретические показания |
Результаты измерений |
||
t , в |
; |
t~ ,B |
U . В |
Магнитоэлектрической |
1 |
|
системы |
||
|
||
Электромагнитной |
|
|
системы |
|
1.3 Определить теоретические показания цифрового вольтметра в режиме измерения постоянного и переменного напряжений на выходах схем рис. 2а, 26, если на их входы подать напряжение с выхода схемы рис. 1. Результаты расчетов занесите в таблицу 3 (параметры сигналов те же, что и в п.1.2.).
Таблица 3 |
|
|
|
|
|
|
|
Форма входного сигнала- |
|
|
|
|
|
Тии |
схемы"! Теоретические показания |
' |
Результаты измерений |
|||
. преобразователя. j |
(?~,в |
!__________ |
__________ |
|||
|
I .. н |
|
1_.в |
Г |
п~,в |
|
Преобразователь
соткрытым
входом |
|
|
|
|
|
; |
|
|
Преобразователь ! |
|
|
|
|
|
|
||
с |
закрытым j |
|
; |
|
|
|
|
|
ВХОДОМ |
I |
|
|
|
|
____ |
|
|
|
VD |
|
|
.— |
II |
|
RQ |
|
|
-W — т- |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
)R |
ИI |
БА |
t YD |
Lu к |
-—= Сф |
и |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 .....- |
|
|
|
|
а) |
|
|
|
б) |
|
|
|
Рис.2. Схемы преобразователей с открытым (а) и закрытым (б) входами. |
|||||||
1.4 |
Повторить |
задание |
п.п. |
1.2.. 1.3. |
при импульсном |
входном |
сигнале |
|
амплитудой U m = 5 В. Результаты расчетов занести в |
таблицы, аналогичные |
|||||||
таблицам 2 и 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рабочее |
задание |
|
|
|
2.1Исследовать работу' амплитудных преобразователей с открытым и
закрытым входом |
при гармоническом и импульсном входном |
напряжении.
2.2Исследовать влияние резистора Ro в преобразователях с открытым и закрытым входом (рис. 2а и 26) на показание цифрового вольтметра в
|
режиме измерения постоянного напряжения при гармоническом |
|||
|
входном напряжении. |
|
|
|
2.3 |
Произвести |
измерения |
напряжений |
магнитоэлектрическим и |
|
электромагнитным вольтметрами на выходе схемы рис. 1 в режиме |
|||
|
измерения |
v _ и I'... |
при гармоническом и импульсном входных |
|
|
сигналах. |
|
|
|
3 Порядок выполнения работы
3.1. Подать на вход схемы рис.2а гармонический входной сигнал амплитудой
U nl = 7 В. Измерить цифровым и аналоговым вольтметрами входное и выходное напряжение (частоту входного сигнала согласовать с преподавателем). Результаты занести в таблицу 3. Измерения сопровождать регистрацией качественных картин напряжений на бумаге.
Таблица 3 Параметр
Ь'ьх-В вых
' Отношение : ^ ВЬ1Х
3.2Повторить задание п.3.1 при импульсном сигнале амплитудой U m =5B. Результаты занести к таблицу 3.
3.3Соединись выход схемы рис. 1 со входом схемы рис.2а. Измерить цифровым вольтметром переменное и постоянное напряжения на выходе схемы рис.2а при гармоническом входном сигнале (параметры входного сигнала аналогичные п.3.1).
Результаты |
шиссти и таблицу |
4. |
Измерения |
сопровождать |
регистрацией |
||||
качественных картин напряжений на бумаге. |
|
|
|
|
|||||
Таблица 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
|
|
|
Форма входного сигнала |
|
|
|||
|
Гармонический |
входной |
сигнал |
Импульсный входной сигнал |
|||||
|
f= |
|
|
|
|
f= |
|
|
|
|
|
Тип преобразователя |
|
Тип преобразователя |
|||||
|
С |
открытым |
С |
закрытым |
С |
открытым |
С |
закрытым |
|
|
входом |
; входом |
|
входом |
входом |
||||
г , в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l'-~.B
3.4Соединить выход схемы рис.1 со входом схемы рис.26. Выполнить измерения аналогичные п. 3.3.
3.5Исследовать влияние резистора Ro в преобразователях с открытым и закрытым входом (рис. 2а и 26) на показание цифрового вольтметра в режиме измерения постоянного напряжения при гармоническом входном напряжении (параметры сигнала аналогичные п.3.2). Результаты занести в таблицу 5.
зо