7. Общие рекомендации по использованию лабораторного оборудования
7.1. Данный цикл лабораторных работ проводится на комплектном оборудовании, разработанном Уральским филиалом РНПО «РОСУЧПРИБОР» совместно с Южно-Уральским государственным университетом.
7.2. При сборке электрических цепей используются элементы из набора миниблоков, хранящегося в ящике рабочего стола. Если вариант задания к лабораторной работе требует использования большого числа элементов одинакового номинала, которых нет в имеющемся наборе миниблоков (например, в работе № 3, для варианта № 4 требуется 3 резистора по 100 Ом ), то их С РАЗРЕШЕНИЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ можно взять из набора миниблоков другого рабочего места. По окончании выполнения лабораторной работы их необходимо ОБЯЗАТЕЛЬНО ВЕРНУТЬ туда, откуда они были взяты.
7.3. Сборка электрической цепи осуществляется на наборной панели. Для этого необходимо использовать группы клемм, соединённые вместе по четыре («квадратики»), находящиеся в верхней и нижней части наборной панели. Одна четвёрка клемм образует точку цепи. Если на электрической схеме для проведения эксперимента указана точка, которая обозначена буквой, например A, то это обозначает, что в этом месте цепи должна быть отдельная четвёрка клемм (этого требует методика проведения эксперимента). Для сборки электрической цепи необходимо последовательно соединять указанные точки и вставлять между ними необходимые элементы. Например, сборка цепи на рис. 1.4 осуществляется в следующей последовательности (см. рис. 1.4): провод от «+» источника подключается к точке A, потом эта точка соединяется с точкой B (каждая точка представляет собой четвёрку клемм). Далее, между точками B и C находится резистор R1. Точка C соединяется с точкой D , и т. д.
7.4. Для сборки цепи и соединения клемм используются соединительные провода, находящиеся в ящике над ящиком с набором миниблоков. На каждом рабочем месте собран комплект проводов разных длин, необходимый для выполнения всех лабораторных работ данного цикла. При сборке цепи рекомендуется использовать провода таких длин, которые соответствуют расстоянию между соединяемыми клеммами, например, для соединения соседних четвёрок клемм рекомендуется использовать самые короткие провода-перемычки, для подключения к цепи источника напряжения – длинные. Это упрощает работу с цепью.
7.5. В качестве источника питания используется лабораторный БЛОК ГЕНЕРАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЙ, включающий в себя три независимых блока. В данном цикле работ используется только ГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, находящийся в правой части блока генераторов. Сам генератор постоянных напряжений, в свою очередь, включает в себя три независимых источника напряжения, расположенных вертикально. Верхний и средний из них – НЕРЕГУЛИРУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ с напряжением ≈ 15 В, нижний источник – РЕГУЛИРУЕМЫЙ – он позволяет плавно выставлять напряжения от 0 до 15 В. На каждом источнике имеется тумблер подключающий/отключающий источник от внешней цепи. При ВЕРХНЕМ ПОЛОЖЕНИИ тумблера источник к цепи подключен и выдаёт на свои клеммы заданное напряжение. При НИЖНЕМ – отключен от цепи, а клеммы замыкаются перемычкой (внутри самого источника!!!). Помимо этого на каждом из источников имеется зелёный светодиод, загорающийся при достижении значений тока источника больше допустимых или при коротком замыкании в собранной цепи. В любом случае загорание светодиода требует НЕМЕДЛЕННОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ источника от цепи переведением тумблера в нижнее положение, после чего необходимо заново проверить правильность сборки всей электрической цепи и правильность подключения измерительных приборов.
7.6. Для измерения трех базовых электрических величин (напряжения, тока и сопротивления) используется мультиметр. ДО его ПОДКЛЮЧЕНИЯ К ЦЕПИ необходимо выполнить следующие операции:
Подключить измерительные провода или щупы к клеммам мультиметра. Для измерения напряжения и сопротивления используется клемма, помеченная VΩHz – красная клемма справа от чёрной. Для измерения токов используется клемма mA, находящаяся слева от чёрной. Обе красные клеммы являются клеммами «+». Клеммой «–» прибора является клемма COM, чёрного цвета. Она используется для всех измерений.
Данный цикл работ проводится с постоянным напряжением, поэтому используемые пределы измерения находятся в секторах положений переключателя мультиметра, помеченных для измерения тока как «A–», для измерения напряжения – «V–». Использование пределов из секторов, помеченных как «A~» и «V~» – недопустимо и приведёт к получению неправильных результатов.
Правильно установить предел измеряемой величины. Во всех лабораторных работах эти пределы указаны. Если порядок измеряемой величины неизвестен до проведения измерений, то необходимо установить максимально возможный предел из данного сектора пределов.
Только после подключения измерительных проводов к прибору и правильной установки предела измерений, подсоединить мультиметр к измеряемой цепи. Помните, что АМПЕРМЕТР И ВОЛЬТМЕТР ИМЕЕТ РАЗНЫЕ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ в электрическую цепь! Примеры подключения мультиметра в качестве вольтметра, амперметра и омметра приведены на рис. ОП.1, ОП.2 и ОП.3, соответственно.
Рис. ОП.1. Присоединение мультиметра как вольтметра: а) установка и измерение ЭДС источника постоянного напряжения; б) измерение напряжения на резисторе
Рис. ОП.3.
Присоединение мультиметра как омметра
(измерение величины
сопротивления
резистора R)
Рис. ОП.2.
Присоединение мультиметра как амперметра
(измерение тока через резистор R)
В некоторых лабораторных работах используется один мультиметр и для измерения тока, и для измерения напряжения. Поэтому в процессе выполнения измерений его будет необходимо переключать на соответствующие режимы работы. Эта процедура должна производиться строго в следующем порядке:
1) ОТКЛЮЧИТЬ ПРИБОР от внешней цепи;
2) ПОМЕНЯТЬ ПОДКЛЮЧЕНИЕ измерительных проводов (щупов) к клеммам мультиметра;
3) УСТАНОВИТЬ правильно ПРЕДЕЛ измерений;
4) ПОДКЛЮЧИТЬ ПРИБОР к внешней цепи и продолжить измерения.