Защита лабораторной работы

Лабораторные работы студенты защищают индивидуально или в составе бригады в установленный срок, как правило, на следующем занятии.

Для успешной защиты лабораторной работы необходимо знать цель и ход работы, физическую сущность исследуемых процессов, их теоретическое обоснование, уметь объяснить и анализировать полученные в работе результаты.

При защите лабораторной работы в составе бригады каждый студент отвечает на поставленные лично ему вопросы из объема материала, очерченного в разделе «Контрольные вопросы». Как правило, по результатам защиты лабораторной работы выставляется оценка.

Лабораторная работа 1

Обработка результатов измерений с многократными наблюдениями

Цель работы: изучение методики обработки результатов прямых измерений с многократными наблюдениями; приобретение навыков измерения сопротивлений резисторов цифровым омметром.

Описание измерительной схемы цифрового омметра

Измерительной схемой омметра является четырехплечий уравновешенный мост, представляющий собой прибор сравнения, в котором измеряемое сопротивление R_xопределяется путем сравнения с известными образцовыми сопротивлениями плеч моста R₂, R₃, R₄(рис.1.1).

Всхеме моста: R_x– измеряемое сопротивление; R₂– сопротивление плеча сравнения; R₃и R₄– сопротивления плеч отношения; СУ – сравнивающее устройство; ИП – источник питания.

Плечи R₂и R₃состоят из ограниченного набора точно известных сопротивлений, которые могут переключаться в процессе уравновешивания моста; плечо отношения R₄ – это пятидекадный магазин сопротив­лений. СУ омметра представляет собой усилитель постоянного тока и переклю­чающее устройство со схемой управления уравновешиванием моста.

При равновесии моста потенциалы точек а и б равны, U_аб = 0, поэтому на основании второго закона Кирхгофа можно записать:

R_xI₁=R₃I₃;

R₂I₁=R₄I₃,

откуда условие равновесия моста можно представить в виде:

.

В цифровом омметре процесс уравновешивания моста полностью автоматизирован. Уравновешивание начинается с автоматического поиска поддиапазона измерения, при котором определяются необходимые величины сопротивлений R₂и R₃. После выбора поддиапазона уравновешивание продолжается за счет изменения сопротивления R₄.

Изменение сопротивления R₄осуществляется «сверху», т.е. в соответствии с алгоритмом уравновешивания сопротивление уменьшается от максимального значения до необходимого. При этом сопротивление отключается, если это приводит к условию:

.

Величина сопротивлений R₂и R₃определяет в цифровом отсчете место десятичной запятой и единицу измерения:– омы, К – килоомы или М – мегомы, а величина сопротивления R₄– численное значение измеряемого сопротивления.

Весь цикл работы – определение поддиапазона и уравновешивание моста – осуществляется за десятки миллисекунд. Информация о результатах измерения может быть использована во внешних устройствах (например, ЭВМ), регистрация результатов измерения при необходимости осуществляется подключаемой к омметру цифропечатающей машинкой.

На передней панели корпуса омметра расположены следующие элементы: а) выключатель (тумблер) «Сеть»; б) кнопка «Пуск»; в) табло отсчетного устройства; г) ручка потенциометра «Время индикации»; д) разъем для подключения измерительного кабеля.