З ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ, ЕЛЕКТРОНІКИ ТА МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ ТЕХНІКИ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

 

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

З ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ, ЕЛЕКТРОНІКИ ТА МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ ТЕХНІКИ

МОДУЛІ: «ЕЛЕКТРОТЕХНІКА»

«ЕЛЕКТРОНІКА»

Київ НТУ 2013

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

 

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

З ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ, ЕЛЕКТРОНІКИ ТА МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ ТЕХНІКИ

МОДУЛІ: «ЕЛЕКТРОТЕХНІКА»

«ЕЛЕКТРОНІКА»

 

 

Затверджено

на засіданні

кафедри електроніки

і обчислювальної техніки

Протокол № ___від ______

 

 

Київ НТУ 2013

Методичні вказівки до проведення лабораторних робіт з електро-

техніки, електроніки та мікропроцесорної техніки. Модулі «електро-

техніка», «електроніка». Укладачі: Г.В.Карандаков, О.П.Пальчик,

В.К.Суботіна. – К.НТУ 2013, 55 с.

 

Укладачі: Г.В. Карандаков, д-р техн. наук

О.П.Пальчик

В.К.Суботіна

 

 

ПЕРЕДМОВА

Пропоновані методичні вказівки складені викладачами кафедри «Електроніка та обчислювальна техніка» Національного транспортного університету й… Основною метою лабораторних занять є поглиблення й закріплення теоретичних… Кількість робіт і їхні обсяги для студентів різних спеціальностей і форм навчання (денної і заочної) установлюються…

Загальні вказівки до виконання лабораторних робіт.

Лабораторні заняття є одним з найважливіших елементів навчального процесу. Придбання практичних навичок при виконанні лабораторних робіт не може бути… Виконання лабораторних досліджень можна розбити на три етапи: підготовка, виконання досліджень і оформлення звіту. Що…

А) Підготовка до роботи

Попередня підготовка містить у собі наступне: - повторення відповідного розділу лекційного курсу; - ретельне ознайомлення зі змістом лабораторної роботи з методичних вказівок, вивчення розділів (параграфів)…

Студент допускається до лабораторної роботи при наявності протоколу лабораторної роботи.

На першому лабораторному занятті викладач знайомить студентів з інструкцією з техніки безпеки й пропонує кожному розписатися в журналі для підтвердження того, що із правилами по техніці безпеки він ознайомлений.

 

Б) Виконання досліджень

Всі лабораторні роботи, представлені в даних методичних вказівках, виконуються на спеціальних лабораторних стендах, на яких розташовані всі… Виконання лабораторних робіт починається з вибору необхідної вимірювальної… Потім збираються електричні кола відповідно заданих схем. Зібрана схема перевіряється всіма членами бригади й…

КАТЕГОРИЧНО ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ РОБИТИ ВКЛЮЧЕННЯ СХЕМИ БЕЗ ПЕРЕВІРКИ ЇЇ КЕРІВНИКОМ І БЕЗ ДОЗВОЛУ НА ВКЛЮЧЕННЯ.

Якщо в процесі роботи виникає необхідність у зміні схеми з'єднань, необхідно спочатку відключити схему від джерела енергії, а потім зробити зміну в схемі. Невиконання цього правила може викликати електричні травми й псування приладів.

Після включення схеми потрібно переконатися в тім, що всі вимірювальні прилади працюють нормально, а потім робити досліди відповідно до порядку виконання, зазначеним у методичних вказівках.

ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ ЗАЛИШАТИ БЕЗ НАГЛЯДУ ВКЛЮЧЕНУ СХЕМУ.

Перш, ніж знімати показання, потрібно визначити ціну поділки приладів. Забороняється переносити апаратуру й прилади з одного стенда на іншій без… При виконанні роботи показання вимірювальних приладів записуються в протоколі випробувань у відповідні, заздалегідь…

В) Оформлення звіту

Кожний студент самостійно повинен обробити дані експерименту й підготувати звіт про виконану роботу.

Звіт повинен містити електричні схеми з'єднання елементів об'єкта дослідження із включеними вимірювальними приладами, таблиці із записом результатів… Графічне зображення результатів досліду виконується так, щоб криві плавно… По кожній лабораторній роботі студентами проводиться захист, що приймається при наявності оформленого звіту про…

Техніка безпеки при роботі з електричними установками.

 

Небезпека поразки електричним струмом

Встановлено, що як постійний, так і змінний електричні струми при величині 0,05А є небезпечними, а при величині 0,1А - смертельними. Зрозуміло, що… Щоб оцінити, при якій напрузі може бути нанесений серйозний збиток здоров'ю…  

Правила електробезпечності під час лабораторних занять

1. Приступаючи до роботи з електричними пристроями, пам’ятайте про небезпеку поразки електричним струмом і будьте обережні. 2. Перш, ніж приступити до складання електричного кола з елементів і… 3. Не можна перевіряти пальцями наявність напруги між виводами джерел живлення лінійних проводів мереж: для цього…

ОПИСАННЯ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДУ ТА ОБЛАДНАННЯ

На верхній частині стола та частково на щитах розташовуються електровимірювальні прилади, електроапарати; трансформатори та інше обладнання. У центрі стенду розташовується пульт живлення: у верхній його частині – кнопки… Наявність напруги контролюють за індикаторними лампочками, що засвічуються при натисканні кнопки чорного кольору.

Лабораторна робота № 1

 

ВИМІРЮВАННЯ СТРУМУ, НАПРУГИ ТА ПОТУЖНОСТІ В КОЛАХ ЗМІННОГО СТРУМУ

1. Вивчити системи електровимірювальних приладів, їх конструкцію, умовні позначення, а також основні методи електричних вимірювань. 2. Вивчити види похибок вимірювань (абсолютну та відносну), клас точності… 3. Навчитись правильно вибирати прилади згідно з заданими умовами вимірювання, визначати ціну поділки шкали приладу і…

Порядок виконання роботи

Завдання 1.1.Підібрати електровимірювальні прилади для виконання роботи, якщо напруга мережі U = 127 В, струм навантаження не перевищує I = 0,2 А, активна потужність – до Р = 25 Вт. Вивчити органи управління і… Дані приладів занести до табл. 1.1.

Контрольні питання

2. Назвати основні системи електровимірювальних приладів та їх особливості. 3. Що таке абсолютна похибка? 4. Що таке відносна похибка?

Лабораторна робота № 2

ДОСЛІДЖУВАННЯ ЕЛЕМЕНТА ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА - КОТУШКИ ІНДУКТИВНОСТІ БЕЗ ОСЕРДЯ

Мета роботи:

дослідити реальний елемент електричного кола (котушку індуктивності) та побудувати її еквівалентну схему, яка скла­дається з ідеальної індуктивності та активного опору при послідовній та паралельній схемах заміщення котушки.

Порядок виконання роботи

Завдання 2.1. Дослідити котушку індуктивності, вказану на рис. 2.1 пунктиром, і визначити її параметри для послідовної та па­ралельної схем… Для проведення досліду взяти необхідні прилади та їх технічні дані занести до… Таблиця 2.1 № п/п Прилад Клас точності Межа вимірювання Ціна поділки Вид…

Контрольні питання

2. Записати формулу для визначення повної потужності. 3. Що таке активна потужність? Записати формулу для її визна­чення. 4. Що таке реактивна потужність? Записати формулу для її визна­чення.

Лабораторна робота № З

ПОСЛІДОВНЕ З'ДНАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ r, L, C НА СИНУСОЇДНОМУ ЗМІННОМУ СТРУМІ

Мета роботи:

дослідити електричне коло (рис. 3.1) при послідовному з'єднанні елементів r, L, C і вивчити явище резонансу в ньому.

 

Порядок виконання роботи

Таблиця 3.1 № п/п Назва приладу Клас точності Межа вимірювання Ціна поділки Вид вимірювання … рис. 3.1

Контрольні питання

2. Назвати умови резонансу в послідовному колі. 3. Як визначається ємнісний опір послідовного електричного колі? 4. Чому дорівнює повний опір послідовного електричного кола?

Лабораторна робота № 4

ПАРАЛЕЛЬНЕ З’ЄДНАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ r, L, C НА СИНУСОЇДАЛЬНОМУ ЗМІННОМУ СТРУМІ

Мета роботи:

дослідити електричне коло при паралельному з’єднанні елементів r, L, C і вивчити явище резонансу в ньому.

Порядок виконання роботи

Завдання 4.1. Для проведення досліду вибрати необхідні прилади та запи­сати їх технічні дані в таблицю 4.1. Таблиця 4.1 № п/п Назва приладу Клас точності …  

I=f1(c); Ic=f2(c); IL=f3(c); cosφ=f4(c).

Побудувати в масштабі векторні діаграми струму і напруги для досліджуваного кола до резонансу, в момент резонансу і після нього.

Завдання 4.3. Записати у звіт висновки про виконану роботу.

Контрольні питання

2. Назвати умови резонансу в паралельному колі. 3. Як визначається ємнісна провідність даного кола? 4. Чому дорівнює повна провідність паралельного кола?

Лабораторна робота № 5

ДОСЛІДЖЕННЯ ТРИФАЗНОЇ СИСТЕМИ ЗМІННОГО СТРУМУ ПРИ З’ЄДНАННІ НАВАНТАЖЕНЬ ЗІРКОЮ

Мета роботи:

1. Дослідити трифазну систему змінного струму при з’єднанні приймачів зіркою в умовах рівномірного і нерівномірного навантажень фаз. З’ясувати роль нейтрального проводу.

2. Установити співвідношення між лінійними і фазними напругами і струмами.

 

Порядок виконання роботи

Завдання 5.1. Підібрати прилади для вимірювань і запи­сати їх технічні дані в табл. 5.1. Таблиця 5.1 № п/п Назва приладу Клас точності …  

Контрольні питання

2. Що таке лінійна напруга? 3. Що таке фазна напруга? 4. Де протікає лінійний струм?

Лабораторна робота № 6

ДОСЛІДЖЕННЯ ТРИФАЗНОЇ СИСТЕМИ ЗМІННОГО СТРУМУ ПРИ З’ЄДНАННІ НАВАНТАЖЕНЬ ЗА СХЕМОЮ «ТРИКУТНИКОМ»

 

Мета роботи:

1. Дослідити трифазну систему змінного струму при з’єднанні приймачів струму трикутником в умовах рівномірного і нерівномірного навантажень фаз.

2. Дослідити трифазну систему при обриві лінійного провідника

3. Установити співвідношення між лінійними і фазними напругами і струмами.

 

Порядок виконання роботи

Завдання 6.1. Підібрати прилади для вимірювань і запи­сати їх технічні дані в табл. 6.1. Таблиця 6.1 № п/п Назва приладу Клас точності … Скласти схему з'єднання приймачів трикутником згідно з рис 6.1.

Контрольні питання

2. Де вимірюється лінійна напруга? 3. Де вимірюється фазна напруга? 4. Де протікає лінійний струм?

Лабораторна робота № 7

ДОСЛІДЖЕННЯ АКТИВНОЇ І РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТЕЙ У ТРИФАЗНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ КОЛАХ

Мета роботи:

засвоїти різні способи вимірювання активної та реактивної потужностей у трифазному колі при різних режимах його роботи.

 

Порядок виконання роботи

Таблиця 7.1 № п/п Назва приладу Клас точності Межа вимірювання Ціна поділки Вид вимірювань …    

Контрольні питання

1. Записати вираз для визначення активної потужності трифаз­ної системи методом трьох ватметрів. 2. Записати вираз для визначення активної потужності трифаз­ної системи… 3. Як визначається реактивна потужність при навантаженні Z методом двох ватметрів?

Лабораторна робота № 8

ПІДВИЩЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ПОТУЖНОСТІ COSφ

В ЕЛЕКТРИЧНИХ КОЛАХ ЗА ДОПОМОГОЮ КОНДЕНСАТОРА

 

Мета роботи:

засвоїти один із методів підвищення коефіцієнта потужності cosφ в електричних колах.

Порядок виконання роботи

Завдання 8.1. Для виконання вимірювань взяти необхідні прила­ди та їх технічні дані занести до табл. 8.1. Таблиця 8.1 № п/п Прилад Клас точності Межа…  

Контрольні питання

1. Що таке коефіцієнт потужності? 2. В яких межах змінюється кут φ? 3. Для чого необхідно підвищувати значення cosφ?

Лабораторна робота № 9

ДОСЛІДЖЕННЯ ЧОТИРИПОЛЮСНИКА

 

Мета роботи:

1. Дослідити чотириполюсник.

2. Визначити його комп­лексні сталі значення величин A,B,C,D і значення параметрів Т-подібної схеми заміщення чотириполюсника.

 

Порядок виконання роботи

Завдання 9.1. Для виконання вимірювань взяти необхідні при­лади та занести їх технічні дані до табл. 9.1. Таблиця 9.1 № п/п Прилад Клас точності Межа…

Контрольні питання

2. Який чотириполюсник є пасивним? 3. Який чотириполюсник є активним? 4. Записати основну форму рівнянь чотириполюсника.

Лабораторна робота № 10

ДОСЛІДЖЕННЯ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Мета роботи:

1. Вивчити конструкцію, принцип дії і методи випробування трансформатора.

2. Навчитися визначати параметри спрощеної еквівалентної схеми заміщення і будувати векторні діаграми трансформатора.

Порядок виконання роботи

Таблиця 10.1 S1 НОМ., В∙А U1 НОМ., В U2 НОМ., В I1 НОМ., А I2 НОМ., А     …   Для проведення дослідів вибрати необхідні прилади та їх техніч­ні дані занести до табл. 10.2.

Контрольні питання

2. В якому режимі роботи трансформатора визначаються втрати в міді? . 3. В якому режимі та як визначається коефіцієнт трансформації за напругою? 4. В якому режимі та як визначається коефіцієнт трансформації за струмом?

Лабораторна робота № 11.

ОЗНАЙОМЛЕННЯ З ЛАБОРАТОРНИМ СТЕНДОМ, ЛАБОРАТОРНИМИ ПРИЛАДАМИ ТА ПРАВИЛАМИ РОБОТИ У ЛАБОРАТОРІЇ ЕЛЕКТРОНІКИ. ВИМІРЮВАННЯ НАПРУГ, ЩО НАДХОДЯТЬ НА БЛОК ЖИВЛЕННЯ СТЕНДА.

 

Мета роботи:

1. Ознайомитися з технікою безпеки, будовою стендів, апаратурою та електронними приладами.

2. Придбати практичні навички налаштування й роботи з вольтметром АВО-5М і універсальним вольтметром В 7-16.

 

ОПИС ЕЛЕКТРОВИМІРЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ

Ампервольтметр АВО-5М призначений для вимірювання змінних і постійних напруг, струмів, а також активних опорів. На панелі приладів є два перемикачі,… По першій шкалі вгорі приладу при наявності батарейки живлення можна… Вольтметр універсальний В 7-16 призначений для автоматичного

ЗАВДАННЯ Й ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ

Визначити ціну поділок шкал для відповідних меж, клас точності, вид вимірювання приладу. Отримані результати записати в таблицю 11.1. Таблиця 11.1 Межа вимірювання, В …  

Лабораторна робота № 12.

 

ВИВЧЕННЯ ОСЦИЛОГРОФА І ЗВУКОВОГО ГЕНЕРАТОРА

 

Мета роботи:

1. Вивчити пристрій, органи керування, правила настроювання й роботи з електронними осцилографом СI-67 і звуковим генератором Г 3-33 або Г 3-34.

2. Придбати практичні навички роботи із зазначеними вище приладами.

 

ОПИС ПРИЛАДІВ

Призначення та будова осцилографа С1-67.

На передній панелі приладу розташовані : - екран ЕПТ із обрамленням; - всі органи керування, позначені відповідними написами.

Підсилювач Y

- гніздо «→)IMΩ40pF» - для подачі досліджуваного сигналу на підсилювач;

- велика ручка перемикача «ВОЛЬТ/ДЕЛЕН.» - для перемикання вхідного атенюатора;

- мала ручка перемикача «УСИЛЕНИЕ» - для плавного регулювання чутливості підсилювача;

- ручка «↕» - для переміщення променя по вертикалі.

Розгортка

- велика ручка здвоєного перемикача «ВРЕМЯ/ДЕЛЕН.» - для перемикання тривалості розгортки;

- мала ручка здвоєного перемикача «ДЛИТЕЛЬНОСТЬ» - для плавного регулювання тривалості розгортки.

 

Підготовка до вимірювання.

«ЯРКОСТЬ» - у крайнє ліве; «ФОКУС» - у середнє; «ВОЛЬТ/ДЕЛЕН.» - ▼ 6 поділок;

Призначення та будова генератора Г3-33 і Г3-34.

У генераторах є ступінчастий регулятор (атенюатор), розрахований на активне навантаження 600 Ом, який забезпечує загальне ослаблення сигналів до 100… Крім того, є регулятор плавної зміни вихідної напруги. Діапазон частот генератора Г 3-33 від 20 Гц до 20000 Гц перекривається чотирма піддіапазонами.

Підготовка генератора до роботи.

Включіть прилад Г3-33 тумблером «СЕТЬ» і прогрійте на протязі 15 хвилин.

Встановіть ступінчастий і плавний регулятор напруги, а також частотну шкалу у відповідності зі значеннями, зазначеними в таб.12.1.

 

ЗАВДАННЯ Й ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ

Для проведення досліджень вихід генератора з'єднати кабелем із входом осцилографа. 1. Визначення діючого значення напруги дійсного сигналу. Встановити ручку «ВОЛЬТ/ДЕЛ.» в положення, при якому на екрані осцилографа буде зображення сигналу, зазначене на рис.…

Лабораторна робота № 13.

 

ДОСЛІДЖЕННЯ СХЕМ ВИПРЯМЛЯЧІВ

 

Мета роботи

 

1. Ознайомиться із принципом дії й схемами включення однофазних і трифазних випрямлячів.

2. Визначити досвідченим шляхом основні величини, що характеризують ці схеми.

 

ОПИС СХЕМ ВИПРЯМЛЯЧІВ

Випрямлячами називаються пристрої, у яких за допомогою діодів відбувається перетворення змінного струму в пульсуючий постійний. Основними елементами, що входять у схему випрямляча, є: один або декілька… По кількості фаз розрізняють однофазні й багатофазні випрямлячі. По проходженню струму через вторинну обмотку…

ЗАВДАННЯ Й ПОРЯДОК ЇХНЬОГО ВИКОНАННЯ

Відповідно до необхідної схеми замкнути тумблери вимикачів В 1- 4 на лабораторному стенді. Виміряти цифровим вольтметром В 7-16 напругу на вторинній обмотці… Обчислити амплітудне значення першої гармоніки випрямленої напруги.