Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Osnovi_metologiyi_lab_rab_ukr_bukaros.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
09.02.2016
Размер:
2.14 Mб
Скачать

Міністерство освіти і науки України

ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Кафедра Електромеханіки

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторних робіт по дисципліні

"ОСНОВИ МЕТРОЛОГІЇ ТА ЕЛЕКТРИЧНІ ВИМІРЮВАННЯ"

для студентів, які навчаються за учбовим планом бакалаврів

напрямів підготовки 6.050202, 6.050702 денної і заочної форм навчання

ЗАТВЕРДЖЕНО

радою спеціальності 6.050202

протокол № _ від " __ " _________ 2014 р.

ОНАХТ – 2014

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт по дисципліні "Електричні вимірювання" для студентів, які навчаються за учбовим планом бакалаврів напрямів підготовки 6.050202, 6.050702 денної і заочної форм навчання / Укладачі: Букарос А.Ю., Коновалов С.О. / За ред. Монтіка П.М. – Одеса: ОНАХТ, 2014 р. – 59с.

Укладачі: А.Ю. Букарос, канд. техн. наук, старший викладач;

С.О. Коновалов, канд. техн. наук, доцент.

За редакцією П.М. Монтіка, канд. техн. наук, професора.

Відповідальний за випуск

зав. кафедри електромеханіки

П.М. Монтік, канд. техн. наук, професор.

ЗМІСТ

ВСТУП 5

РОБОТА 1 «ПЕРЕТВОРЮВАЧ ЗМІННОЇ НАПРУГИ В ПОСТІЙНУ» 7

Мета роботи 7

Основні теоретичні положення 7

Опис експериментальної установки 8

Проведення досліду 9

Опрацювання результатів досліду 10

Запитання для самоперевірки 10

РОБОТА 2 «ВИМІРЮВАННЯ ЗСУВУ ФАЗ В ОДНОФАЗНИХ КОЛАХ СИНУСОЇДАЛЬНОГО СТРУМУ» 11

Мета роботи 11

Основні теоретичні положення 11

Опис експериментальної установки 13

Проведення досліду 13

Опрацювання результатів досліду 14

Запитання для самоперевірки 14

РОБОТА 3 «ВИМІРЮВАННЯ ОПОРУ ІЗОЛЯЦІЇ» 15

Мета роботи 15

Основні теоретичні положення 15

Опис експериментальної установки 17

Проведення досліду 17

Опрацювання результатів досліду 18

Запитання для самоперевірки 18

РОБОТА 4 «ДОСЛІДЖЕННЯ НИЗЬКОЧАСТОТНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО ФІЛЬТРУ» 19

Мета роботи 19

Основні теоретичні положення 19

Опис експериментальної установки 23

Проведення досліду 23

Опрацювання результатів досліду 24

Запитання для самоперевірки 24

РОБОТА 5 «ДОСЛІДЖЕННЯ ЦИФРОВОГО ВИМІРЮВАЛЬНОГО ПРИЛАДУ» 25

Мета роботи 25

Основні теоретичні положення 25

Опис експериментальної установки 27

Проведення досліду 28

Опрацювання результатів досліду 29

Запитання для самоперевірки 29

РОБОТА 6 «ВИМІРЮВАННЯ ЛІНІЙНИХ ПЕРЕМІЩЕНЬ ІНДУКТИВНИМ ПЕРЕТВОРЮВАЧЕМ» 30

Мета роботи 30

Основні теоретичні положення 30

Опис експериментальної установки 33

Проведення досліду 33

Опрацювання результатів досліду 34

Запитання для самоперевірки 35

РОБОТА 7 «ПЕРЕВІРКА ОДНОФАЗНОГО ЛІЧИЛЬНИКА АКТИВНОЇ ЕНЕРГІЇ» 35

Мета роботи 35

Основні теоретичні положення 36

Опис експериментальної установки 39

Проведення досліду 41

Опрацювання результатів досліду 42

Запитання для самоперевірки 43

РОБОТА 8 «ВИМІРЮВАННЯ АКТИВНИХ ОПОРІВ» 43

Мета роботи 43

Основні теоретичні положення 44

Опис експериментальної установки 48

Проведення досліду 49

Опрацювання результатів досліду 50

Запитання для самоперевірки 51

РОБОТА 9 «ВИМІРЮВАННЯ ПОТУЖНОСТІ ТА ЕНЕРГІЇ В ТРИФАЗНИХ КОЛАХ» 52

Мета роботи 52

Основні теоретичні положення 52

Опис експериментальної установки 56

Проведення досліду 57

Опрацювання результатів досліду 58

Запитання для самоперевірки 59

ВСТУП

Методичні вказівки складені згідно з навчальними програмами підготовки студентів, які навчаються за учбовим планом бакалаврів напрямів підготовки 6.050202, 6.050702 денної і заочної форм навчання. Матеріал методичних вказівок дозволяє закріпити теоретичні знання студентів, полегшити їм самостійну підготовку до виконання робіт в лабораторіях, прищепити практичні навички з дослідження електричних кіл, навчити вимірювати електричні величини, оцінювати похибки вимірювань та вимірювальних приладів.

В описі кожної з лабораторних робіт сформульована її мета, наводяться основні теоретичні положення і електричні схеми установок, даються поради щодо їх складання, проведення дослідів і обробки результатів спостережень, а також пропонуються запитання для самоперевірки одержаних знань.

Студенти для виконання лабораторної роботи повинні ретельно підготуватися до неї в відповідності з їх індивідуальним планом. В підготовку входить: вивчення відповідних розділів теоретичного курсу по лекційним записам і навчальній літературі, ознайомлення зі змістом роботи за даними методичними вказівками із акуратним викреслюванням електричної схеми установки і таблиць спостережень в бланк для виконання лабораторної роботи.

Перед виконанням кожної лабораторної роботи викладач опитує студентів, як по змісту самої роботи, так і по методиці її виконання. Експериментальну частину лабораторних робіт студенти виконують самостійно в повній відповідності з наведеними описами під керівництвом і контролем викладача.

Виконання лабораторної роботи починається з ознайомлення на робочому місці з приладами, апаратами і обладнанням і запису в протоколі досліду їхніх технічних характеристик, після чого студенти приступають до монтажу електричних кіл установки, користуючись її електричною схемою.

Студенти мають право починати дослід лише після того, як керівник лабораторних занять дасть на це дозвіл. Відліки і результати вимірювань, отримані під час досліду, студенти заносять у заздалегідь приготовані таблиці спостережень і подають викладачу для перегляду до розбирання електричних кіл. Якщо результати спостереження будуть визнані незадовільними, дослід треба повторити. Розбирання електричних кіл експериментальної установки виконується тільки з дозволу викладача і починається вимиканням її від джерел електричної енергії.

Отримані дані спостережень студенти частково опрацьовують в лабораторії, головним чином в частині побудови графіків, а остаточно вдома і складають звіт про виконання лабораторної роботи.

Повністю закінчений, оформлений і підписаний студентом звіт з датою виконання роботи представляють викладачу не пізніше наступного лабораторного заняття. Тільки після цього студент допускається до виконання чергового завдання. При опитуванні по зробленій роботі студент зобов'язаний пояснити будь-який виконаний дослід або розрахунок, відповідність результатів досліду положенням теорії і відповісти на додаткові запитання викладача з даної теми.

  1. «Перетворювач змінної напруги в постійну» Мета роботи

  1. Вивчити принцип дії перетворювача змінної напруги в постійну.

  2. Розрахувати елементи схеми вольтметра з перетворювачем змінної напруги в постійну.

  3. Проградуювати шкалу вольтметра з перетворювачем змінної напруги в постійну.

Основні теоретичні положення

Електричні сигнали характеризуються миттєвими, діючими, амплітудними і середніми випрямленими величинами. В ряді випадків вони можуть мати постійну складову частину. Параметри миттєвих величин вимірюють переважно за допомогою осцилографа. Діючі величини (наприклад, напругу і струм) вимірюють приладами електромагнітної системи, а середні і амплітудні - приладами магнітоелектричної системи. Градуювання шкал електромагнітних приладів проводять в діючих величинах, але знаючи коефіцієнт амплітуди Ka=Um/U=1,4% можна проградуювати в амплітудних величинах.

Коефіцієнт форми напруги Кф=U/Ucp=1,1 дає можливість проградуювати магнітоелектричні прилади для вимірювання діючої напруги. Шкали вольтметрів і амперметрів електромагнітної системи мають квадратичний характер, що разом з низькою чутливістю і великою потужністю споживання є загальними недоліками таких приладів. Для вимірювання синусоїдних напруг магнітоелектричними приладами, вільними від вказаних недоліків, необхідно перетворювати змінну синусоїдну напругу в постійну.

Найпростіші перетворювачі синусоїдних величин представляють одно- і двонапівперіодні випрямлячі на напівпровідникових діодах (Рис. 1 .1).

Рис. 1.1 – Схема перетворювачів: а) однонапівперіодна; б) двонапівперіодна мостова; в) двонапівперіодна паралельна; г) двонапівперіодна послідовна.

При однонапівперіодній схемі U`=0.45U (рис.1.1, а) через діод VD1 і вимірювальний механізм BM проходить тільки одна напівхвиля синусоїдного струму, а обернена пропускається через діод VD2. Резистор Rl служить для вирівнювання струмів діодів VD1 і VD2. В мостовій схемі Ucp=0.9U (рис. 1.1, б) струм через вимірювальний механізм BM проходить в дві половини напівперіоду, за рахунок чого в два рази збільшується чутливість приладу. На практиці застосовують часто мостові схеми з двома випрямлячами, а два інших замінюють резисторами (рис. 1.1, в, г). Це зменшує залежність показників приладів від температури навколишнього середовища. Двонапівперіодна паралельна схема придатна для вимірювання великих струмів, бо резистори R1 і R2 в кожному напівперіоді виконують роль шунта. Діоди потрібно підбирати такі, щоб вони працювали на лінійній ділянці вольт-амперної характеристики. Оскільки початкова ділянка цієї характеристики нелінійна, то шкала приладу спочатку квадратична. Випрямляючі прилади непридатні для вимірювання в колах несинусоїдного струму. Перетворювач для вимірювання амплітуди синусоїдної напруги використовує заряд конденсатора C через напівпровідниковий діод з наступним розрядом його через магнітоелектричний вольтметр з великим внутрішнім опором (рис.1.2, а).

Рис. 1.2Перетворювач для вимірювання амплітуди напруги: а) вмикання вольтметра; б) часова діаграма зарядження конденсатора

При підключенні до перетворювача синусоїдної напруги конденсатор буде в додатній на півхвилі напруги (рис. 1.2, б) заряджатися до амплітуди напруги Um. Для забезпечення точності вимірювання постійна часу τ=RВ·C заряду конденсатора через вольтметр з внутрішнім опором RB повинна бути не менше 20с.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]