Порядок выполнения работы

1. Подготовка к работе:

• ознакомиться с расположением и назначением переключателей устройства «LCR/OSC»;

• кабель Line-In устройства «LCR/OSC» подключить к линейному входу звуковой карты компьютера Line-in;

• кабель Line-Out устройства «LCR/OSC» подключить к линейному выходу звуковой карты компьютера LINE-OUT;

• зажим «заземление» устройства «LCR/OSC» соединить с общей шиной заземления;

• тумблер «режим» перевести в положение «LCR»;

• переключатель R_serial установить в крайнее левое положение (32 ).

Перед началом работы внимательно изучите техническое описание и инструкцию по эксплуатации измерителя L, C, R универсального Е7-11. Ознакомьтесь с расположением и назначением органов управления на передней и задней панелях измерителя.

Перед включением измерителя сделайте следующее:

заземлите корпус измерителя^*;

тумблер «СЕТЬ/ВКЛ» установите в нижнее положение;

проверьте исправность соединительного шнура путем внешнего осмотра и в случае исправности подсоедините его к сети^*; .'

подсоедините к гнездам «L, С, R» прибора соединительный кабель из комплекта ЗИП данного прибора^*.

Установите органы управления в исходные положения:

ручку «ЧУВСТВИТ.» в крайнее левое положение;

ручку «U_ген» на задней стенке прибора в крайнее правое положение, тумблер « ►0◄ ИЗМЕР.» в положение «ИЗМЕР.»^*;

переключатель «Q<0,5, Q>0,5 tgδ» в положение «tgδ»;

отсчетные шкалы «tgδ» и «МНОЖИТЕЛЬ» в положение нулевого отсчета;

переключатель «ЧАСТОТА Нz» в положение 1000 Гц;

переключатели «L, С, R~, R―» и «ПРЕДЕЛЫ» в произвольном положении.

Органы управления должны находиться в исходном положении перед каждым измерением. Выключение прибора может производиться в любом положении органов управления.

Задание 1. Измерение электрического сопротивления, ёмкости, индуктивности с помощью измерителя L, C, R универсального Е7-11.

1. Подготовка к проведению измерений.

Переключатель «СЕТЬ» поставьте в положение «СЕТЬ/ВКЛ». При этом должна загореться индикаторная лампочка. Измеритель готов к работе через 15 мин.

Проверка работоспособности измерителя в различных режимах измерения осуществляется следующим образом:

а) Проверка работоспособности в режиме измерения емкости и оценка начальной емкости измерителя:

установите переключатель «L, С, R~, R―» в положение «С»

и переключатель «ПРЕДЕЛЫ» в крайнее правое положение (7-й предел);

ручкой «ЧУВСТВИТ.» установите стрелку индикатора баланса в пределах 2/3 шкалы;

вращая ручку плавного отсчета «МНОЖИТЕЛЬ» и постепенно увеличивая чувствительность индикатора, сбалансируйте мост, то есть добейтесь минимальных показаний индикатора.

Полученное значение емкости соответствует начальной емкости моста и не должно превышать 0,5 пФ (отсчет по шкале множителя 0,05). Начальная емкость должна вычитаться из измеренных значений емкости меньше 1000 пФ, если требуется получить максимально возможную точность измерений.

б) Проверка работоспособности в режиме измерения индуктивности и оценка остаточной индуктивности прибора:

поставьте переключатель «L, С, R~, R―» в положение «L» и переключатель «ПРЕДЕЛЫ» в крайнее левое положение (1-й предел), переключатель «Q<0,5, Q>0,5 tgδ» в положение «tgδ»;

замкните концы соединительного кабеля измерителя медной или алюминиевой пластиной шириной не менее 2 мм или проводом соответствующего диаметра;

ручкой «ЧУВСТВИТ.» установите стрелку индикатора в преде­лах 2/3 шкалы;

попеременным вращением ручки плавного отсчета «МНОЖИТЕЛЬ» и ручки «tgδ» добейтесь минимума показаний индикатора при постепенном увеличении чувствительности индикатора.

Полученное значение индуктивности соответствует остаточной индуктивности мостовой схемы. Это значение должно вычитаться из результатов измерения малых величин индуктивностей (меньше 100 мкГн) для увеличения точности измерения. Остаточная индуктивность не должна превышать 0,5 мкГн (отсчет по шкале «МНОЖИТЕЛЬ» 0,05). в) Проверка работоспособности в режиме измерения сопротивлений и оценки начального сопротивления мостовой схемы прибора:

переведите переключатель «L, С, R~, R―» в положение «R~»;

ручкой «ЧУВСТВИТ.» установите стрелку индикатора в пределах 2/3 шкалы;

сбалансируйте мост вращением ручки плавной шкалы «МНОЖИТЕЛЬ» при замкнутых зажимах соединительного кабеля и при постепенном увеличении чувствительности до максимального значения.

Полученное значение сопротивления соответствует начальному сопротивлению моста и не должно превышать 0,5 Ом (отсчет 0,05 по шкале «МНОЖИТЕЛЬ»). Это значение должно вычитаться из результата измерения при измерении малоомных объектов (до 10 – 100 Ом).

В процессе балансирования может оказаться, что чувствительность индикатора баланса максимальна, отсчет по шкале «МНОЖИТЕЛЬ» уменьшен до нулевого значения, а четкого минимума нет. В этом случае следует считать мост сбалансированным и остаточное сопротивление принять равным нулю.

г) Подготовка к проведению измерений сопротивлений на постоянном токе:

разомкните концы соединительного кабеля;

установите переключатель «L, С, R~, R―» в положение «R―», переключатель «ПРЕДЕЛЫ» в положение, соответствующее пределу, на котором предполагается вести измерения; переключатель «ЧАСТОТА Нz» в положение «100»;

поставьте переключатель « ►0◄ ИЗМЕР.» в положение « ►0◄ » и вращением шлица, расположенного над этим переключателем, установите стрелку индикатора прибора в нулевое положение.

Выполнив регулировку, переведите переключатель в положение «ИЗМЕР.».

2. Проведите измерения электрического сопротивления предложенных резисторов на переменном и постоянном токе, используя методику, изложенную в описательной части работы, выполнив соответствующие предварительные действия согласно пунктам 1,в-г данного раздела. Для достижения наибольшей достоверности получаемых результатов рекомендуется производить несколько раз процесс уравновешивания моста с предварительным принудительным выведением его из положения равновесия. Диапазон измерений прибора и нормальные частоты соответствуют данным таблиц 1 и 2.

3. Проведите измерения ёмкости предложенных конденсаторов, пользуясь рассмотренной выше методикой, выполнив соответствующие предварительные установки согласно пункту 1,а данного раздела. Диапазон измерений прибора и нормальные частоты соответствуют данным таблиц 1 и 2. Проведите измерения с использованием обеих частот (100 и 1000 Гц), изменяя поддиапазон измерения. Оцените погрешность измерений и сравните полученные результаты.

4. Проведите измерения индуктивности предложенных катушек индуктивности, пользуясь рассмотренной выше методикой, выполнив соответствующие предварительные установки согласно пункту 1,б данного раздела. Диапазон измерений прибора и нормальные частоты соответствуют данным таблиц 1 и 2. Проведите измерения с использованием обеих частот (100 и 1000 Гц), изменяя поддиапазон измерения. Оцените погрешность измерений и сравните полученные результаты.

5. После выполнения всех предыдущих пунктов задания необходимо выключить измеритель L, C, R универсальный Е7-11. Для этого переключатель «СЕТЬ» поставьте в положение «СЕТЬ/ВЫКЛ». При этом должна погаснуть индикаторная лампочка.

Задание 2. Измерение электрического сопротивления, ёмкости, индуктивности с помощью персонального компьютера.

1. Убедитесь в правильном подключении к компьютеру и начальном положении переключателей устройства «LCR/OSC» (см. п. 1. Подготовка к работе).

2. Произведите включение компьютера: для этого нажмите кнопку «Power» на системном блоке и кнопку питания на мониторе. Дождитесь полной загрузки операционной системы. Если загрузка успешно завершена, приступайте к выполнению следующего пункта задания. В противном случае обратитесь к дежурному инженеру лаборатории.

3. Произведите загрузку программы Multi Meter: для этого дважды щёлкните мышкой на ярлыке программы mm.exe на рабочем столе.

4. Произведите калибровку программы в режиме «short»: для этого металлической перемычкой соедините выводы «LCR» устройства «LCR/OSC», в правой части диалогового окна программы в блоке «Work Mode» установите флажок «Calibrating short», нажмите кнопку «Start». При этом нужно подождать некоторое время, пока в окне «Err» не установится наименьшее числовое значение. Нажмите кнопку «Stop».

5. Произведите калибровку программы в режиме «open»: для этого разомкните выводы «LCR» устройства «LCR/OSC», отсоединив металлическую перемычку, в правой части диалогового окна программы в блоке «Work Mode» установите флажок «Calibrating open», нажмите кнопку «Start». При этом нужно подождать некоторое время, пока в окне «Err» не установится наименьшее числовое значение. Нажмите кнопку «Stop».

6. Проведите измерения сопротивлений предложенных резисторов при всех возможных значениях сопротивления R_serial: для этого к зажимам «LCR» устройства «LCR/OSC» подключите измеряемый резистор, тумблер «R_serial» должен находиться в положении 32 Ω, в правой части диалогового окна программы в блоке «Work Mode» установите флажок «Measure 1^st mtd», в окне «R serial (Ohm)» введите соответствующее значение R_serial в Омах, а в окнах «Frequencies (Hz)» значения частот, на которых следует проводить измерения (для измерения сопротивления значения частот особой роли не играют), нажмите кнопку «Start», в окне «Rezist (Ohm)» программа выведет измеренное значение сопротивления в Омах, нажмите кнопку «Stop». Переключите тумблер «R_serial» в следующее положение и проделайте аналогичные действия. Пройдите таким образом весь ряд «R_serial». Отсоедините от зажимов «LCR» устройства «LCR/OSC» данный резистор и подсоедините следующий. Соблюдая последовательность действий, описанную выше, проведите измерения сопротивлений всех резисторов при всех возможных значениях сопротивления R_serial. На основе полученных рядов измерений сопротивления оцените погрешность измерения во всём диапазоне R_serial для каждого резистора, приняв за эффективное значение сопротивления величину, полученную для данного резистора при выполнении задания 1, постройте графические зависимости сопротивления и погрешности его измерения от величины R_serial для каждого резистора, определите области максимальной и минимальной погрешности.

7. Проведите измерения емкостей предложенных конденсаторов при всех возможных значениях сопротивления R_serial и различных частотах (частоты 100 и 1000 Гц являются основными). Последовательность действий аналогична последовательности пункта 6 с тем лишь отличием, что в правой части диалогового окна программы в блоке «Work Mode» должен быть установлен флажок «Measure 2^nd mtd», а значение ёмкости выводится в окне «Capacit (uF)» в микрофарадах. Постройте соответствующие графики, проанализируйте полученные результаты (см. п. 6).

8. Проведите измерения индуктивностей предложенных катушек индуктивности при всех возможных значениях сопротивления R_serial и различных частотах (частоты 100 и 1000 Гц являются основными). Последовательность действий аналогична последовательности пункта 6 с тем лишь отличием, что в правой части диалогового окна программы в блоке «Work Mode» должен быть установлен флажок «Measure 2^nd mtd», а значение индуктивности выводится в окне «Induct (mH)» в миллигенри. Постройте соответствующие графики, проанализируйте полученные результаты (см. п. 6).

9. Закройте диалоговое окно программы Multi Meter нажатием кнопки «Ok» или «×» в правом верхнем углу диалогового окна. Тумблер «Режим» устройства «LCR/OSC» переведите в среднее положение.

10. Выключите компьютер: для этого завершите работу операционной системы, нажмите кнопку «Power» на системном блоке и кнопку питания на мониторе.