Електротехнічних систем

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

 

 

Затверджено

на засідання кафедри

електротехнічних систем

протокол № 8 від 01.02.2013 р.

Тираж 70

 

 

Вимогам, що ставляться до

навчально-методичних видань, відповідає

 

Зав. кафедри ЕТС О.О.Ситник

 

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторних робіт з дисципліни

“ОСНОВИ МЕТРОЛОГІЇ ТА ЕЛЕКТРИЧНИХ ВИМІРЮВАНЬ”

для студентів напряму підготовки

6.050701 „Електротехніка та електротехнології”

 

 

Весь цифровий і фактичний матеріал та бібліографічні

відомості перевірено. Зауваження рецензента враховано

 

 

Зав. кафедри ЕТС Ситник Олександр Олексійович, к.т.н., професор

Укладачі:

Ситник Олександр Олексійович, к.т.н., професор Яценко Ірина В’ячеславівна, к.т.н., доцент Ключка Костянтин Миколайович, к.т.н., доцент Мильниченко Сергій Михайлович, ст. викладач

Відповідальний редактор

    Черкаси   Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни “Основи…  

ЗМІСТ

Вступ……………………………………………………………………………4

Інструкція з техніки безпеки………………………………………………...6

Лабораторна робота №1Градуювання і повірка приладів

безпосереднього відліку………………………………………………………..8

Лабораторна робота №2Розширення меж вимірювання

електровимірювальних приладів……………………………………………15

Лабораторна робота №3Вимірювання потужності в

трифазному колі……………………………………………………………….20

Лабораторна робота №4Вимірювання активної енергії

і повірка лічильника………………………………………………………… 23

Лабораторна робота №5Вимірювання параметрів сигналів за

допомогою осцилографа методом прямого перетворення…………………26

Література…………………………………………………………………….41

Додаток 1……………………………………………………………………...42

 

ВСТУП

Дисципліна “Основи метрології та електричних вимірювань” забезпечує базову підготовку фахівців у галузі метрології та електричних вимірювань. Дисципліна передбачає вивчення основних понять про принципи системи теоретичних, технічних і організаційних заходів забезпечення єдності вимірювань і правильності впровадження пристроїв вимірювань при виробництві та експлуатації електронних пристроїв різного призначення.

Метою методичних вказівок є: закріпити теоретичні знання студентів з дисципліни, полегшити підготовку та самостійне виконання робіт у лабораторії; набути практичних навичок дослідження електричних кіл; навчитися техніці електричних вимірювань.

 

ОРГАНІЗАЦІЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

 

Лабораторні роботи виконують бригади з 2-3 осіб. У процесі підготовки кожен студент повинен засвоїти теоретичну частину і підготувати звіт із схемами всіх дослідів і таблицями для занесення результатів. Завдання до лабораторної роботи вибирають згідно з номером бригади за відповідними таблицями, які містяться в рекомендаціях до роботи. До лабораторної роботи допускаються студенти, які підготували звіт про виконувану роботу, добре уявляють програму роботи, мають оформлений звіт про роботу, виконану на попередньому занятті.

Кожен студент оформляє звіт про виконану лабораторну роботу на аркушах формату А4 (210×197) мм. Графіки, діаграми, схеми за обраним масштабом слід виконувати олівцем (бажано на міліметровому папері) за допомогою креслярських інструментів, а масштаб зазначати поряд із графіком.

Лабораторні роботи захищають в індивідуальному порядку. Студенти, які розпочали виконувати наступний цикл лаборатор­них робіт, зобов’язані досконало вивчити правила техніки безпеки при роботі з діючими електротехнічними установками і суворо їх дотримуватися.

 

УНІВЕРСАЛЬНИЙ ЛАБОРАТОРНИЙ СТЕНД УЛС-ЛПИ

 

Усі лабораторні роботи виконують на універсальному лабораторному стенді УЛС-ЛПИ (надалі — стенд). Перед початком робіт потрібно ознайомитись з будовою стенду, порядком вмикання-вимикання, заміною знімних блоків, навчитися користуватися електро­вимірювальними приладами, розміщеними на стенді, а також електронно-променевим осцилографом. Електроживлення стенду здійснюється трифазною напругою 380/220 В.

 

ПОРЯДОК РОБОТИ НА СТЕНДІ

 

Перед початком роботи встановити на робоче місце потрібний знімний блок (за вказівкою викладача). УВАГА.Виймати й вставляти блоки при ввімкненій напрузі живлення категорично забороняється.

Робота трифазного блоку живлення:

- увімкнути тумблер "СЕТЬ", при цьому засвітяться світлодіоди, що вказують на наявність трьох фаз;

- натиснути кнопку "ВКЛ" джерела живлення випрямленої постій­ної напруги 24 В;

- при відпусканні кнопки починає світитися світлодіод;

- вимкнути джерело живлення ±24 В, натиснувши кнопку "ВИКЛ";

- аналогічно вмикається і вимикається джерело живлення 12 В і трифазної напруги. При цьому починають світитися відповідні світлодіоди.

Робота однофазного блоку живлення:

- увімкнути тумблер "СЕТЬ";

- натиснути кнопку "ВКЛ"— засвітиться світлодіод;

- ручкою регулятора напруги регулюється напруга змінна та випрямлена одночасно, а їхні виводи розділені;

- тумблером А2 до виходу постійної напруги підключити згладжуючу ємність;

- вимкнути джерело живлення тумблером "СЕТЬ".

Робота блока генератора:

- увімкнути блок генератора тумблером "СЕТЬ";

- вибрати потрібний піддіапазон частот, натиснувши одну з кно­пок піддіапазонів;

- встановити необхідну частоту поворотом "ГРУБО" або "ТОЧНО";

форму вихідного сигналу вибрати, натиснувши одну з трьох кнопок:"", "", "";

- рівень вихідного сигналувстановити ручкою"".

Робота блока фазометра:

- увімкнути блок фазометра тумблером "СЕТЬ";

- блок фазометра мав струмові і потенціальні входи 0-U1, 0-U2;

- вхід φ₁ гальванічно від’єднати від входу φ₂.

Робота блока амперметра:

- підімкнути в схему клеми блока амперметрів (можливо шість одночасних підімкнень);

- увімкнути на передній панелі блока кнопку "СЕТЬ";

- підімкнути до клем потрібні точки (кіл)і за допомогою перемикачів підімкнути амперметр у необхідне коло. У вимкненому стані перемикачі служать перемичками;

- за допомогою кнопки "±" можна змінити полярність вимірювання постійного струму.

Робота блока мультиметра:

- мультиметром можна вимірювати частоту і амплітуду сигналів;

- увімкнути тумблер "СЕТЬ" на панелі мультиметра;

- увімкнути живлення блока мультиметра тумблером "ВКЛ";

- за допомогою з’єднувальних проводів підімкнути прилади до вимірюваних кіл;

- вимірювальними приладами користуватися за вказівкою викладача.

Робота блока опорів:

- під’єднати з’єднувальними проводами схему до клем блоку;

- виставити ручками перемикачів потрібний опір від 1 до 9999 Ом;

- увімкнути джерела живлення й провести вимірювання.

Робота блока живлення і ємностей:

- під’єднати з’єднувальними проводами схему до клем блока;

- виставити ручками перемикачів 0,0001...0,0099 Гн; 0,1...99,9 мкф;

- увімкнути джерела живлення й провести вимірювання.

 

НСТРУКЦІЯ З ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПРИ РОБОТІ

В ЛАБОРАТОРІЇ ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ

Якщо сила струму більша за 0,05 А, то його дія на тіло людини про-тягом 0,1 с може спричинити небезпечне ураження. Оскільки сила струму залежить від… УВАГА! Неправильні з’єднання в схемі можуть спричинити коротке замикання, що…  

Правила техніки безпеки

2. Не можна доторкатися до неізольованих частин електричної установки, які перебувають під напругою (проводи, затискачі, повзунки тощо). 3. Ставити або змінювати плавкі запобіжники на щитах і установках можна лише… 4. Складати коло за схемою можна тільки при вимкненій напрузі.

ГРАДУЮВАННЯ І ПОВІРКА ПРИЛАДІВ БЕЗПОСЕРЕДНЬОГО ВІДЛІКУ

Мета роботи – набути навичок градуювання і повірки стрілочних приладів безпосереднього відліку, визначити поправки до показів приладу і побудувати графік поправок.

 

Короткі теоретичні відомості

Відлік – число, яке відраховується по шкалі вимірювального приладу на основі нанесених написів. Воно може бути виражене в електричних величинах… .

Рисунок 1.1

На рисунку 1.1 зображена шкала вольтметра. Відлік в даному випадку складає 2,4 В. Якби на шкалі не було позначення вольтметр V, то відлік складав би 2,4 градуси.

Покази – значення вимірюваної величини (напруги, струму, опору, потужності і т.д.), яке відповідає даному положенню стрілки на шкалі, тобто даному відліку. Якщо вольтметр (рисунок 1.1) увімкнено на межу вимірювання 3 В, то в цьому випадку відлік і покази приладу співпадають. Якщо, наприклад, вольтметр при тій же шкалі увімкнено на межу вимірювання 300 В, то даний відлік 2,4 В означає показання 2,4100=240 В. В цьому випадку покази приладу отримують множенням відліку на перевідний множник, який в даному прикладі виражений числом 100. Якщо прилад має шкалу, яка відображена в умовних градусах, перевідний множник є іменованим числом. Так, наприклад, для амперметра з межею вимірювань 5А і 100 – градусною шкалою перевідний множник дорівнює 0,05 А. Оскільки такий множник виражає число одиниць вимірюваної величини (в даному випадку – ампер), яка приходиться на один градус шкали приладу, дуже часто замість терміну “перевідний множник” вживають термін “ціна поділки шкали приладу”. Необхідно відмітити, що використовувати перевідний множник не завжди доцільно, особливо якщо він виражений дробом (наприклад 1,768 мА). Користуватися шкалою приладу з такою ціною поділки недоцільно. В таких випадках перехід від відліку до показів приладу здійснюють за допомогою так званої градуйованої кривої приладу.

Прямовказуючі електровимірювальні прилади за точністю ділять на вісім класів: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,5; 4,0. Прилади перших чотирьох класів зазвичай відносять до лабораторних. При їх використанні вимірювання зазвичай проводять багато разів (враховуючи похибку цих вимірювань, користуються прикладеною до приладу таблицею або графіком поправок) і служать вони для точних вимірювань якої-небудь величини. Прилади останніх чотирьох класів відносяться до технічних і вимірювання ними, як правило, виконують один раз. При цьому похибка вимірювання визначається в основному похибкою приладу, що використовується.

Цифри, які характеризують клас точності приладу, вказують на найбільшу допустиму похибку робочого приладу, приведену відносно основної похибки, що виражена у відсотках. Необхідно мати на увазі, що при експлуатації приладу його похибка постійно збільшується. В зв’язку з цим у нового приладу клас точності повинен бути забезпечений з деяким запасом.

Приведена відносна похибка – це відношення абсолютної похибки вимірювань , яка приблизно однакова для різних точок даної шкали приладу, до верхньої межі вимірювань на шкалі приладу, що використовується А_макс :

Звідси виходить, що, наприклад, вольтметр класу 1,5 (γ_пр = 0,015) зі шкалою 150 В може при вимірюванні давати абсолютну похибку , незалежно від того, яке значення напруги вимірюємо на цій шкалі. Це означає, що при вимірюванні цим вольтметром напруги 10 В (замість 150 В) абсолютна похибка також буде складати 2,25 В. При цьому номінальна відносна похибка (відношення абсолютної похибки до вимірюваного значення будь-якої величини) складає:

Великі значення відносних номінальних похибок приладів в початковій частині їх шкали змушують так вибирати ці вимірювальні прилади, щоб вимірювання проводились на останній третині їх шкали.

Основна похибка вимірювального приладу – похибка, яка можлива при роботі приладу за нормальних умов, тобто умов, за яких здійснюється початкове градуювання приладу. Оскільки важко забезпечити постійні умови градуювання, нормальні умови задаються з певними допусками. Наприклад, температура в приміщенні 205⁰С, волога повітря 60 15%, напруга живлячої мережі 220В 10%, частота напруги мережі 500,5 Гц. До нормальних умов відносять визначене положення приладу (горизонтальне, вертикальне, під кутом), певну частоту вимірювальної величини, синусоїдну форму вимірюваної електричної величини і т. ін.

Якщо умови експлуатації вимірювального приладу відрізняються від нормальних, виникають додаткові похибки приладу – температурна, частотна, яка залежить від форми кривої вимірювальної величини, і т. ін. Окрім нормальних умов роботи приладу, розрізняють експлуатаційні умови праці, розуміючи під ними ті межі, в яких додаткові похибки не перевищують певних значень, які вказані в технічних умовах вимірювального приладу.

Основна похибка вимірювального приладу, як правило, не залежить від великих систематичних похибок, виключених порівнянням приладу, що використовується із зразком. Слід зазначити, що повністю виявити і ліквідувати систематичні похибки не вдається. Очевидно, вимірювання можна вважати правильним, чим менша залишкова систематична похибка. Звідси випливає, що основна похибка вимірювального приладу охоплює всі випадкові похибки, які виникають при нормальних умовах роботи приладу, плюс залишкову систематична похибку.

Додаткові похибки, які вказуються в паспорті вимірювального приладу є, як правило, систематичними. Відносна (але не абсолютна) додаткова похибка приблизно постійна для різних точок шкали приладу.

Загальна похибка вимірювального приладу визначається сумою випадкової і систематичної похибок. При цьому часто випадковій складовій (основна похибка) надається знак систематичної похибки (додаткова похибка), тобто визначається максимальне значення загальної похибки.

Проградуювати шкалу приладу означає встановити, яким показам відповідає кожна із точок шкали. Градуюють шкалу вимірювального приладу при початковій її розмітці або в випадку, коли прилад вже має шкалу, але умовну, тобто таку, що не виражає ті величини, які підлягають вимірюванню. Градуювання проходить за допомогою зразкового приладу, який має клас точності, який перевищує в три і більше разів клас точності градуйованого приладу. При цьому покази зразкового приладу, з урахуванням поправок до його шкали, приймаються за дійсні значення вимірюваної величини.

При початковій розмітці шкали градуйованого приладу встановлюють ряд значень напруги (струму і т. ін.) так, щоб стрілка зразкового приладу зупинялася на основних поділках шкали. На шкалі градуйованого приладу роблять відмітки в тих точках шкали, де зупинялася його стрілка. Потім шкалу приладу знімають, наносять основні поділки по позначках, після чого кожний проміжок розбивають на рівномірні дрібні поділки. Для підвищення точності градуювання, позначки на шкалі градуйованого приладу роблять двічі – при збільшенні і зменшенні вимірювальної величини. Поділки шкали при цьому наносять посередині між позначками, які можуть не збігатися через наявність тертя в приладі, що повіряється і ряді інших факторів.

В випадках, коли градуйований прилад вже має шкалу в умовних поділках (градусах), градуювання виконують наступним чином. Змінюють вимірювану величину так, щоб стрілка градуйованого приладу встановлювалась навпроти основних поділок його шкали, і записують показники зразкового приладу. Для зручності користування результатами градуювання останні представляють в якості градуйованої кривої приладу. При побудові кривої по вісі абсцис відкладають відлік за шкалою градуйованого приладу, а по вісі ординат – показники зразкового приладу. Градуйована крива звичайно будується на міліметрівці, причому для зручності ціна поділки масштабної сітки вибирається так, щоб в 1 см довжини графіка “вкладалося” 1 або одиниць вимірюваної величини. Розмір графіка не повинен бути дуже малим через похибки, які допускаються при побудові графіка і користуванні цим графіком. Для того щоб ця “графічна” похибка суттєво не погіршила точність вимірювань необхідно, щоб вона була хоч би в чотири рази менше максимальної похибки градуйованого приладу.

На рисунку 1.2 зображено схему градуювання вольтметра. Опори R₁ та R₂ призначенні для грубого та плавного регулювання напруги. Перевагою даної схеми градуювання вольтметра є можливість відліку показів зразкового приладу в останній треті його шкали для будь-якого значення напруги. Для цієї схеми:

 

 

Рисунок 1.2

 

Необхідно пам’ятати, що цей вираз справедливий лише при практично відсутньому споживанні струму градуйованим приладом (його вхідний опір в 50 – 100 разів більше опору R₂). При відсутності каліброваного дільника напруги R₁, R₂, обидва вольтметри з’єднуються паралельно і на них подають напругу з загального потенціометра.

Повірка вимірювального приладу полягає в подачі однієї і тієї ж напруги (струму і т.д.) на затискачі приладу, що повіряється, і зразкового приладу, і за результатами порівняння показів визначають похибку приладу, що повіряється, для ряду точок його шкали. Повіряють вольтметр, використовуючи ту ж саму схему (рисунок 1.2). Для технічних приладів мета повірки – переконатись в тому, що найбільше значення похибки не виходить за межі класу точності приладу.

Для лабораторних приладів, які використовують для робіт з підвищеною точністю, результати повірки оформлюють у вигляді таблиць або графіка поправок.

Поправка – величина, яку необхідно додати до показів приладу для того, щоб виключити в показах похибку. Таким чином

(1.4)

Абсолютна похибка вимірювань а тому поправка дорівнює абсолютній похибці вимірювань, взятій з протилежним знаком.

Графік поправок більш наочний, ніж таблиця, і тому його на практиці використовують частіше. По вісі абсцис відкладають покази приладу, а по вісі ординат – значення поправок (рисунок 1.3). Нанесені на графік точки, взяті із таблиці поправок, з’єднують прямими лініями, підкреслюючи цим, що поправки в проміжних точках нам невідомі. В деяких точках, що повіряються поправка може дорівнювати нулю, а в інших – може мати інший знак.

Рисунок 1.3

Загальна похибка будь-якого вимірювального приладу і її характер зазвичай визначають шляхом багатократних порівнянь показів даного приладу з показами зразкового. Результати вимірювань та обчислень заносять до складеної раніше таблиці.

Віднімаючи від показів приладу, що повіряється, покази зразкового, які вважають за дійсні значення вимірюваної величини, знаходять абсолютну похибку вимірювань ΔU. Ці похибки утворюються як систематичними так і випадковими складовими. Систематичну похибку S, навколо якої коливаються значення випадкових похибок, знаходять як середнє значення всих похибок вимірювань :

Систематична похибка може бути знайдена наступним чином: .

Повірка вольтметра (заданого типу і класу точності) за зразковим вольтметром (заданого типу і класу точності) приведена в таблиці 1.1.

 

Таблиця1.1

Номер досліду	Покази приладу, що повіряється, В	Покази зразкового приладу, В	Похибка ΔU=Uвим– Uдійс., В	Випадкова похибка δ= ΔU – S , В
за шкалою	з урахуванням поправки

 

З зазначеного слід зробити висновок, що систематична похибка, взята зі зворотнім знаком, є ніщо інше, як поправка до показів приладу, що повіряється, в даній точці шкали.

Віднімаючи далі з кожного значення похибки ΔU_i систематичну складову S, знаходять випадкові складові похибки результату вимірювань для однієї точки шкали δ_i , що повіряється. Середнє квадратичне значення результатів вимірювання знаходять за допомогою виразу:

Здійснивши повірку градуювання вимірювального приладу в ряді точок його шкали, складають таблицю поправок до показів приладу (таблиця 1.2).

Таблиця 1.2

Покази, В
Поправка, В

 

Для більшої зручності користування по даним таблиці креслять графік поправок (рисунок 1.3)

Клас точності приладу, який повіряється, визначають наступним чином. За результатами повірки ряду точок шкали приладу находять максимальне значення абсолютної випадкової похибки вимірювань δ_макс.

Тоді відношення δ_макс до верхньої межі вимірювань на шкалі приладу, що повіряється, і дає нам значення класу точності:

При технічних вимірюваннях враховувати поправку часто буває незручно. В цьому випадку зазвичай розглядають сумарну абсолютну похибку вимірювань ΔU_макс і клас точності визначають з виразу:

 

Програма роботи

1. Вивчити основні положення теорії похибок.

2. Зібрати на лабораторному стенді схему повірки шкали вольтметра (рисунок 1.2) і результати вимірювань занести до таблиць 1.1 і 1.2, визначити похибки приладу, що повіряється.

3. Накреслити графік поправок.

 

Порядок виконання роботи

2. Здійснити повірку шкали вольтметра в п’ятьох точках, які лежать в останній третині шкали. Для повірки вибрати шкали зразкового приладу і приладу,… 3. Визначити для кожної точки значення систематичної похибки і… 4. Визначити за значеннями максимальної випадкової абсолютної похибки δмаксі максимальної сумарної абсолютної…

Зміст звіту

1. Мета роботи.

2. Електрична схема, за якою проводились дослідження.

3. Таблиці вимірювань графік поправок та дані обчислень.

4. Висновки.

 

 

Контрольні питання

2. Що таке перевідний множник (ціна поділки) приладу? Як визначити ціну поділки шкали ватметра, вольтметра, амперметра? 3. Що означає проградуювати шкалу приладу? В яких випадках вимірювальні… 4. Що таке поправка до показів приладу і графік поправок?

РОЗШИРЕННЯ МЕЖ ВИМІРЮВАННЯ ЕЛЕКТРОВИМІРЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ

Мета: 1) навчитися збільшувати межі вимірювання електровимірювальних приладів по напрузі і по струму в колах постійного і змінного струму;

2) ознайомитися із схемою ввімкнення вимірювальних приладів через вимірювальні трансформатори струму і напруги в установках високої напруги.

Короткі теоретичні відомості

1. В колах постійного струму для розширення меж вимірювання застосовують додаткові резистори і шунти спільно з приладом магнітоелектричної… Додаткові резистори, ввімкнені послідовно з вимірювальним механізмом,… Додаткові резистори бувають щитовими й переносними, каліброваними й обмежено взаємозамінними, тобто такими, які…

Рисунок 2.1 - Магнітоелектричний прилад з додатковим опором

 

Струм повного відхилення рамки приладу

 

 

де – опір вимірювального механізму; - додатковий опір із манганіну;

 

де

- коефіцієнт шунтування.

3. В колах змінного струму низької напруги розширення меж по напрузі здійснюється за допомогою додаткових опорів, а по струму - секціонуванням котушок приладів і застосуванням вимірювальних трансформаторів струму.

В установках високої напруги ввімкнення вимірювальних приладів здійснюється через вимірювальні трансформатори струму і напруги (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 - Схема ввімкнення приладів з вимірювальними трансформаторами

Вимірювальні трансформатори поділяються на лабораторні і стаціонарні. Вони випускаються на номінальну частоту, що лежить в межах від 25 Гц до 10 кГц.

Лабораторні вимірювальні трансформатори струму виготовляються на різні номінальні значення первинного струму, що лежать в межах від 0,1 А до 30 кА, та номінальні значення вторинного струму 5 А. Для них встановлені класи точності 0,01; 0,02; 0,05; 0,1 і 0,2. Стаціонарні вимірювальні трансформатори струму виготовляють на номінальні первинні струми від 1 А до 40 кА та номінальні вторинні струми – 1; 2; 2,5; 5 А. Для них встановлені класи точності 0,2; 0,5; 1,0; 3,0; 10,0.

Стаціонарні вимірювальні трансформатори напруги поділяються на класи точності 0,5; 1,0 і 3,0, а лабораторні – на класи 0,05; 0,1; 0,2 і 0,5. Стаціонарні трансформатори напруги виготовляються на номінальні напруги 150, 100 і В.

Значення електричних величин з первинної сторони визначаються як

 

де - покази вольтметра; В

, В де - покази амперметра, А В Вт % , % %                          

 

Зміст звіту

1. Мета роботи.

2. Електричні схеми, за якими проводились дослідження.

3. Таблиці результатів розрахунків і спостережень та дані обчислень.

4. Висновки.

Контрольні питання

2. Які способи розширення меж вимірювання приладів застосовуються? 3. Які номінальні параметри мають шунти і додаткові опори згідно з державним… 4. Чому не застосовуються додаткові опори у високовольтних ланцюгах змінного струму?

ВИМІРЮВАННЯ ПОТУЖНОСТІ В ТРИФАЗНОМУ КОЛІ

Мета:дослідити методи вимірювання активної і реактивної потужності в трифазному колі.

 

Короткі теоретичні відомості

Вимірювання активної потужності. Метод двох ватметрів застосовується незалежно від схеми з’єднання навантаження та її симетрії (рисунок 3.1). В…

Рисунок 3.1- Схема вимірювання активної потужності двома ватметрами

 

Активна потужність навантаження визначається як алгебраїчна сума показників ватметрів

(3.1)

де і - кути відхилення стрілок приладів, в поділках; – ціна поділки (постійна приладу), Вт/под; - коефіцієнт трансформації струму ().

За показами приладів визначається середній по фазам навантаження :

Вимірювання реактивної потужності здійснюється за допомогою ватметрів, ввімкнених за спеціальними схемами.

При повній симетрії трифазного кола реактивну потужність можна виміряти одним ватметром, ввімкненим по схемі рисунок 3.2.

Векторна діаграма має вигляд, представлений на рисунку 3.3.

 

Покази ватметра, з урахуванням векторної діаграми, буде

(3.3)

Для отримання реактивної потужності покази ватметра необхідно помножити на .

 

Програма роботи

1. Ознайомитися з теоретичними положеннями згідно теми лабораторної роботи.

2. Зібрати схеми (рисунок 3.1, 3.4) на лабораторному стенді. Зробити необхідні вимірювання і розрахунки, отримані дані занести до відповідних таблиць.

3. Накреслити векторні діаграми.

 

 

Порядок виконання роботи

1. Зібрати схему рисунок 3.1. Змінюючи величину ємнісного навантаження, отримати додатнє, нульове та від’ємне значення одного з ватметрів. Другий… У звіті представити векторну діаграму трифазного кола для довільного значення… Обчислити значення активної потужності та . Результати вимірювань та обчислень занести до таблиці 3.1.

Рисунок 3.4 - Схема ввімкнення ватметрів для вимірювання активної та реактивної потужностей

Виміряти активну та реактивну потужність холостого ходу асинхронного двигуна. Змінюючи симетрично навантаження лампового реостата, зняти покази ватметрів. Пояснити залежність між їх показами. Обчислити активну, реактивну потужності і .

Результати вимірювань і обчислень занести до таблиці 3.2.

Представити векторну діаграму, на якій зобразити вектори струму та напруги обмоток ватметра W₃, а також кут між ними.

Таблиця 3.2

Номер дослідж	под.	под.	под.	Вт/под.	Вт	Вт	Вт	Вт	вар

 

Примітки:

 

Зміст звіту

1. Мета роботи.

2. Електричні схеми, за якими проводились дослідження.

3. Таблиці результатів розрахунків і спостережень та дані обчислень.

4. Векторні діаграми струмів і напруг.

5. Висновки.

Контрольні питання

1. Які ще методи вимірювання активної та реактивної потужностей існують?

2. Як визначити ціну поділки ватметра, ввімкненого через трансформатор струму?

3. Як виміряти активну потужність симетричного трифазного кола при відсутності нульового провода одним ватметром?

4. Як вмикається в коло трифазний ватметр?

Лабораторна робота №4

ВИМІРЮВАННЯ АКТИВНОЇ ЕНЕРГІЇ І ПОВІРКА ЛІЧИЛЬНИКА

Мета:набути навичок повірки однофазного лічильника активної енергії, побудувати навантажувальну криву лічильника і з’ясувати характер її зміни.

 

Короткі теоретичні відомості

Для лічильників змінного струму використовують індукційні вимірювальні механізми. Відлік енергії в таких лічильниках здійснюється за показами…   (4.1)

Програма роботи

1. Ознайомитися з теоретичними положеннями згідно теми роботи.

2. Зібрати схему (рисунок 4.1) на лабораторному стенді. Зробити необхідні вимірювання і розрахунки, отримані дані занести до таблиць.

3. Побудувати навантажувальну криву лічильника.

Порядок виконання роботи

1. Зібрати схему рисунок 4.1 і ознайомитися з її роботою.

Рисунок 4.1 - Схема повірки однофазного лічильника активної енергії

2. Встановивши задане навантаження, відрахувати за секундоміром час t (не менше 50-60 с), протягом якого диск зробить ціле число оборотів, і провести запис показів ватметра. Вимірювання часу при одному й тому ж навантаженні і при одному і тому ж числі оборотів N зробити не менше 2 разів. За дійсне значення часу прийняти середнє арифметичне.

3. Результати повірки лічильника представити у вигляді таблиці 4.1. Повірку зробити двічі: при і .

4. Зробити висновки за результатами повірки.

5. Побудувати навантажувальну криву лічильника. Пояснити характер її зміни.

Таблиця 4.1 - Результати повірки лічильника

Повірка лічильного механізму

Повірка лічильника

Покази лічильника

Навантаження

c

Пуск,

Зупинка,

%

А

Продовження таблиці 4.1

 

Зміст звіту

1. Мета роботи.

2. Електричні схеми, за якими проводились дослідження.

3. Таблиці результатів розрахунків і спостережень та дані обчислень.

4. Навантажувальна крива лічильника.

5. Висновки.

 

Контрольні питання

1. Для чого застосовується розподіл кіл струму та напруги при повірці лічильника?

2. Як усувається самохід лічильника?

3. Чому дорівнює обертаючий момент лічильного механізму?

4. Як здійснюється регулювання кута зсуву фаз між магнітними потоками в лічильнику?

 

Лабораторна робота №5

ВИМІРЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ СИГНАЛІВ ЗА ДОПОМОГОЮ ОСЦИЛОГРАФА МЕТОДОМ ПРЯМОГО ПЕРЕТВОРЕННЯ

Мета:набути навичок вимірювання амплітуди і частоти періодичних сигналів за допомогою двоканального електронно-променевого осцилографа.

(обладнання: осцилограф С1-77, генератор Г6-37)

Короткі теоретичні відомості

Електронні осцилографи Найбільш поширеними і універсальними приладами для дослідження сигналів є… За принципом дії осцилографи поділяються на електромеханічні (світло-променеві) та електронні. Для проведення…

Рисунок 5.1- Узагальнена схема електронно-променевого осцилографа

 

Канал Y призначений для неспотвореної передачі досліджуваного сигналу від його джерела до пластин Y ЕПТ. Передача сигналу пов'язана з його підсиленням і вимагає узгодження входу осцилографа з джерелом досліджуваного сигналу. Тому до складу каналу Y входять вхідний пристрій (ВП) і підсилювач вертикального відхилення (ПВВ). Вхід Y може бути як відкритим, так і закритим. Канал Y може складатися з декількох каналів і електронного комутатора (ЕК). У цьому випадку на екрані ЕПТ можуть бути отримані осцилограми декількох сигналів, що надходять по каналах . Такий осцилограф називається багатоканальним.

Канал X призначений для створення і подачі на пластини X ЕПТ напруги розгортки, підсилення і перетворення сигналів синхронізації і запуску розгортки, а також для підсилення і подачі на пластини X зовнішнього сигналу з входу X. Тому до складу каналу X входять генератор розгортки (ГР), підсилювач горизонтального відхилення (ПГВ) і пристрій синхронізації і запуску розгортки.

Канал Z призначений для передачі з входу Z на керуючий електрод ЕПТ сигналів, що модулюють яскравість світіння променя. Використання даної модуляції дозволяє отримати осцилограму, вигляд якої залежить від співвідношення частот досліджуваного (модулюючого) і зразкового сигналів.

Калібратори амплітуди і тривалості - це вбудовані в осцилограф генератори зразкових сигналів із заданими амплітудою і періодом. Зразкові сигнали подають на вхід Y осцилографа і використовують для калібрування каналів Y та X.

Види розгорток осцилографа

Напруга розгортки (НР) - напруга, яка подається окремо на пластини Y або X, або одночасно на пластини Y та X осцилографа і визначає траєкторію руху і швидкість переміщення променя на екрані ЕПТ у відсутності досліджуваного сигналу.

Розгортка - траєкторія руху променя на екрані ЕПТ під дією HP.

За формою розгортка поділяється на лінійну, еліптичну, кругову і спіральну.

Лінійна розгортка - розгортка, при якій HP подається на пластини Y або X осцилографа, і рухомий промінь за відсутності досліджуваного сигналу залишає слід на екрані ЕПТ у вигляді лінії. Швидкість руху променя визначається швидкістю зміни HP. Як правило, на практиці реалізується в основному лінійна горизонтальна розгортка, коли HP подається на пластини X, і траєкторією руху променя за відсутності досліджуваного сигналу є горизонтальна лінія. Тому далі під лінійною розгорткою будемо розуміти лінійну горизонтальну розгортку.

За формою HP лінійна розгортка поділяється на пилкоподібну, експоненціальну і синусоїдну. В основному застосовується пилкоподібна розгортка, так як HP забезпечує постійну швидкість руху променя по горизонталі.

Еліптична розгортка – розгортка, яку отримують в результаті подачі на пластини Y та X осцилографа HP у вигляді двох гармонійних напруг однієї і тієї ж частоти, зсунутих по фазі на . При цьому слід на екрані ЕПТ від рухомого променя за відсутності досліджуваного сигналу представляє собою еліпс, вісі якого співпадають з вертикаллю і горизонталлю. Співвідношення вісей еліпса залежить від співвідношення амплітуд гармонійних напруг і .

Кругова розгортка є окремим випадком еліптичної, коли співвідношення між і підібрані таким чином, щоб відхилення променя по горизонталі і вертикалі були рівними. У цьому випадку рухомий промінь за відсутності досліджуваного сигналу залишає слід на екрані ЕПТ у вигляді кола.

Спіральна розгортка - розгортка, яку отримують в результаті подачі на пластини Y та X осцилографа HP у вигляді, необхідній для отримання кругової розгортки, але відрізняється тим, що амплітуди і змінюються в часі за лінійним законом. Тоді рухомий промінь за відсутності досліджуваного сигналу буде залишати слід на екрані ЕПТ у вигляді архімедової спіралі.

В основному застосовуються два види лінійної пилкоподібної розгортки: автоколивальна і розгортка з очікуванням.

Автоколивальна розгортка

Автоколивальна розгортка (АР) - розгортка, при якій промінь безперервно, періодично переміщується по горизонталі. Тому АР називають також безперервною періодичною розгорткою.

АР застосовується при дослідженні періодичних сигналів та імпульсних сигналів з ​​малою шпаруватістю.

Шпаруватість Θ - безрозмірна величина, що дорівнює відношенню періоду повторення Т імпульсного сигналу до тривалості поодинокого імпульсу (рисунок 5.2 а)):

. (5.1)

АР створюється пилкоподібною HP від ГР, що працює в автоколивальному режимі. У цьому випадку HP подається на пластини X ЕПТ при наявності та у відсутності сигналу запуску, що надходить на вхід ГР.

Пилкоподібна HP характеризується в загальному випадку початковим рівнем , розмахом тривалістю прямого ходу , зворотного ходу , і блокування (рисунок 5.2 б)). За час HP зростає за лінійним законом від величини до . Промінь на екрані ЕПТ переміщується під дією HP зліва направо з постійною швидкістю, так як

Величини і вибираються так, щоб промінь на початку прямого ходу знаходився в крайньому лівому положенні на горизонталі екрану, а по закінченні прямого ходу перемістився в крайнє праве положення екрану. Протягом часу промінь повертається у вихідне положення. За час затухають перехідні процеси і АР повторюється знову з періодом . Якщо , то через інерційність людського ока зображення на екрані ЕПТ сприймається як безперервна лінія. Для отримання високоякісної осцилограми потрібне виконання умови: .

 

Рисунок 5.2 (а – імпульсний сигнал, б – напруга пилкоподібної форми)

 

Щоб провести дослідження сигналу при АР, тобто визначити його форму і виміряти параметри, необхідно забезпечити нерухомість осцилограми досліджуваного сигналу. Для цього потрібно виконати умову синхронізації, тобто щоб період АР був кратний періоду досліджуваного сигналу :

(5.2)

При частина , що відповідає не відтворюється. Тому доцільно вибирати , так як в цьому випадку спостерігається повністю один період . Використання призводить до погіршення детальності осцилограми. Якщо умова синхронізації не виконана (- не ціле число), то проводити вимірювання неможливо.

Синхронізація забезпечується за допомогою пристрою синхронізації і може бути внутрішньою і зовнішньою.

Внутрішня синхронізація - це синхронізація самим досліджуваним сигналом , який подається з каналу Y в пристрій синхронізації, де з формуються короткі однополярні імпульси (сигнали запуску) з періодом надходження, кратним періоду . Отримані імпульси поступають на вхід ГР і керують його запуском.

Зовнішня синхронізація - це синхронізація, при якій сигнали запуску подаються ззовні на вхід X. Зовнішні сигнали запуску також повинні бути синхронними з досліджуваним сигналом.

АР має два недоліки. Вона не дозволяє: 1) спостерігати неперіодичні сигнали; 2) досліджувати імпульсні сигнали з великою шпаруватістю.

Основні параметри каналу Y

Канал Y можна представити чотириполюсником, вхідні затискачі якого є входом Y осцилографа, а вихідні затискачі підключені до пластин Y ЕПТ. При передачі через канал Y досліджуваний сигнал піддається спотворенням. Щоб осцилограма відтворювала форму досліджуваного сигналу із заданою для осцилографа точністю, необхідно, щоб забезпечувалося виконання певних співвідношень між параметрами досліджуваного сигналу і параметрами каналу Y.

Основними параметрами каналу Y є: 1) чутливість і коефіцієнт відхилення; 2) вхідні активний опір і ємність ; 3) параметри амплітудно-частотної характеристики (АЧХ) і перехідної характеристики.

Чутливість - відношення величини розміру видимого відхилення променя до значення величини поданої на вхід Y напруги , яка викликала дане відхилення:

де К - коефіцієнт передачі каналу Y, - чутливість ЕПТ до вертикального відхилення променя.

Коефіцієнт відхилення - величина, зворотна чутливості, яка виражається в , або . Значення відповідають ряду

(5.4)

де і при даних U і визначаються відповідними величинами .

Рисунок 5.3 (а - дволанковий атенюатор (дільник напруги), б – перехідна характеристика каналу Y)

 

До складу ВП каналу Y входить атенюатор (дільник напруги), за допомогою якого можна отримати те чи інше значення . На передній панелі осцилографа є ручка перемикача «В/см», «В/под» або «V/под», яка з'єднує ланки атенюатора з різними значеннями коефіцієнта передачі , які визначають значення

(5.5)

де - коефіцієнт передачі всіх вимірювальних перетворювачів, крім атенюатора, що входять до складу каналу Y. При даному на середніх частотах смуги пропускання .

Найпростіший (дволанковий) атенюатор – чотириполюсник що включає два резистора і і два конденсатори і (рисунок 5.3 а). Коефіцієнт передачі дільника

Якщо , то

тобто не залежить від частоти.

Тому постійні часу і ланок атенюатора, що входять до складу каналу Y, роблять однаковими, і забезпечують для обраних двох ланок постійний в широкому діапазоні частот. Величина змінюється при перемиканні обох ланок, але так, що вхідний опір

(5.9)

залишається практично незмінним.

визначається значенням еквівалентної ємності аттенюатора , вхідної ємності ПВВ та паразитної ємності монтажу. Для більшості осцилографів , .

Досліджуваний сигнал може надходити в атенюатор безпосередньо (режим з відкритим входом) або через розділовий конденсатор (режим із закритим входом). Для перемикання режимів служить перемикач, розташований на передній панелі осцилографа.

При оцінці властивостей каналу Y, розглянутого як лінійний ланцюг, враховують наступні параметри АЧХ: верхню і нижню граничні частоти, смугу пропускання . Величини і визначаються за зменшенням не більше ніж на 3 дБ (у 2 рази) відносно його середнього значення.

При дослідженні імпульсних сигналів використовують перехідну характеристику (рисунок 5.3 б), яка являє собою вихідний сигнал , що надходить на пластини Y ЕПТ, коли на вхід Y подається сигнал у вигляді прямокутного імпульсу з тривалістю імпульсу . Форма оцінюється сталим значенням , викидом відносно , нерівномірністю і часом наростання . Під величиною розуміють інтервал часу, необхідний для наростання вихідного сигналу від до . тим більше, чим менше :

. (5.10)

Для проведення дослідження сигналу за допомогою даного осцилографа необхідно переконатися в тому, щоб розмір зображення по вертикалі був зручний для спостереження, тобто необхідно виставити такий , якому відповідає відхилення променя по вертикалі на весь екран. Якщо амплітуда досліджуваного сигналу мала, то навіть при мінімальному (максимальній ) розмір зображення по вертикалі може бути дрібним - менше однієї поділки. У цьому випадку потрібно вибрати осцилограф з більшою . Якщо амплітуда досліджуваного сигналу настільки велика, що навіть при максимальному (мінімальній ) розмір зображення по вертикалі більше розміру екрана, то використовується виносний дільник напруги.

і повинні відповідати значенням параметрів досліджуваного ланцюга. Якщо R і С - величини активного опору і ємності ділянки кола, паралельно до якого приєднаний вхід Y, то повинні виконуватися нерівності:

(5.11)

При дослідженні періодичних сигналів з частотою необхідно, щоб виконувалася умова

(5.12)

Якщо досліджується імпульсний сигнал з тривалістю фронту , то щоб фронт імпульсу передавався через канал Y без помітних спотворень, необхідно дотриматися вимоги:

або . (5.13)

Якщо вимога (5.13) не виконується, то осцилограма імпульсу помітно спотворюється - значно зменшується крутизна фронту і зрізу імпульсу. У більшості осцилографах передбачається можливість подачі досліджуваного сигналу безпосередньо на пластини Y ЕПТ. Смуга пропускання пластин Y завжди ширша каналу Y. Тому, якщо амплітуда імпульсу достатньо велика, його доцільно подати безпосередньо на пластини Y ЕПТ.

Основні параметри каналу X

Передбачено два режими роботи каналу X: 1) формування HP і її передача на пластини X ЕПТ; 2) підсилення і передача на пластини X зовнішнього сигналу з входу X.

У першому режимі канал X характеризується параметрами HP, що виробляється ГР, і параметрами синхронізації. У другому режимі параметри каналу X аналогічні параметрам каналу Y.

Параметрами HP є коефіцієнт розгортки, амплітуда і коефіцієнт нелінійності.

Коефіцієнт розгортки - відношення значення тривалості (див. рисунок 5.2 б) до значення переміщення променя на екрані ЕПТ протягом :

, (5.14) яке виражається в “Час/см” або “Час/под.”. Значення відповідають ряду (5.4) і визначають величину на ділянці прямого ходу променя HP, тобто швидкість руху променя по горизонталі.

Ділянка зростання пилкоподібної HP не буває строго лінійною. Часто напруга на цьому відрізку змінюється за експонентою, близькою за формою до прямої лінії. Швидкість експоненціальної розгортки на відміну від швидкості лінійної розгортки непостійна: вона зменшується від початку до кінця розгортки.

Коефіцієнт нелінійності - кількісна міра нелінійності ділянки зростання HP, яка характеризує ступінь мінливості швидкості зміни напруги розгортки на початку та наприкінці прямого ходу променя:

До параметрів синхронізації відносяться діапазон частот, в якому забезпечується внутрішня або зовнішня синхронізація, граничний рівень і нестабільність синхронізації.

Граничний рівень синхронізації - мінімальне значення напруги сигналу синхронізації, необхідної для отримання стабільного зображення.

Нестабільність синхронізації - нечіткість зображення сигналу по горизонталі.

Універсальний осцилограф

Універсальний осцилограф - осцилограф, в якому досліджуваний сигнал подається через канал Y на вертикально відхиляючу систему ЕПТ, а горизонтальне відхилення променя здійснюється напругою ГР.

Рисунок 5.4 - Структурна схема двоканального універсального осцилографа

Структурна схема однопроменевого двоканального універсального осцилографа представлена ​​на рисунку 5.4. Вона включає всі основні елементи узагальненої структурної схеми електронно-променевого осцилографа: ЕПТ зі схемою керування променем; канали Y, X і Z; калібратори амплітуди і тривалості. Розглянемо деякі особливості даної схеми.

Канал Y складається з двох каналів, на входи яких Y1 й Y2 можуть бути подані досліджувані сигнали.

Вхідні пристрої ВП1 і ВП2 включають вхідні ланцюги і атенюатори. Вхідні ланцюги забезпечують комутацію режиму входів Y1 і Y2 (відкритий або закритий). За допомогою атенюаторів змінюються значення .

Структурно ПВВ розбивається на попередні ПВВ1, ПВВ2 і кінцевий ПВВ, між якими ввімкнені ЕК та лінія затримки (ЛЗ). У попередніх ПВВ1, ПВВ2 зосереджені всі необхідні регулювання, а на їх виходах виробляються сигнали, що керують запуском ГР при внутрішній синхронізації. ЛЗ забезпечує неспотворене відтворення фронту імпульсу в режимі розгортки з очікуванням. Величина часу затримки може становити . На виході кінцевого ПВВ підсилені вхідні сигнали перетворюються в симетричні (протифазні) напруги, що подаються на пластини Y ЕПТ. Симетричність напруг - обов'язкова умова для одержання високоякісних осцилограм.

В універсальних осцилографах є можливість відключення пластин Y ЕПТ від виходу кінцевого ПВВ так, що ПВВ може бути використаний як самостійний підсилювач, а досліджуваний сигнал - поданий прямо (без спотворень в каналі Y) на пластини Y ЕПТ.

За допомогою ЕК здійснюється почергова подача досліджуваних сигналів з ​​входів Y1 і Y2 на пластини Y ЕПТ і реалізуються такі типові режими роботи двоканального осцилографа:

- одноканальний режим (Y1 або Y2) - на екрані ЕПТ спостерігається тільки один сигнал, що надходить з входів Y1 або Y2;

- режим чергування каналів - на екрані ЕПТ по черзі з частотою HP спостерігаються обидва сигнали, що надходять з входів Y1 і Y2;

- режим переривання - на екрані ЕПТ по черзі з частотою 0,5 - 1 МГц спостерігаються обидва сигнали, що надходять з входів Y1 і Y2;

- режим алгебраїчного додавання (Y1Y2) - на екрані ЕПТ спостерігається сигнал, що представляє суму чи різницю сигналів, що надходять з входів Y1 і Y2.

Канал X складається з перемикача входу, пристрою і синхронізації і запуску розгортки (ПС і ЗР), ГР та ПГВ.

Перемикач входу дозволяє: 1) вибрати вид синхронізації розгортки осцилографа (внутрішня чи зовнішня); 2) подати зовнішній сигнал з входу X на вхід ПГВ, який після підсилення надходить на пластини X ЕПТ (ГР при цьому вимикається); 3) здійснити перемикання режиму входу X ( відкритий і закритий) і дискретна зміна рівня вхідного сигналу.

ПС і ЗР призначене для: 1) перетворення різних за амплітудою і формою сигналів синхронізації або запуску в стандартні імпульси, що впливають на ГР; 2) забезпечення вибору моменту часу запуску розгортки, що відповідає певному рівню досліджуваного сигналу.

ГР призначений для формування пилкоподібної НР.

ПГВ призначений для: 1) підсилення вхідних сигналів та їх перетворення в симетричні (протифазні) напруги, що подаються на пластини X ЕПТ; 2) забезпечення розтяжки розгортки, тобто зміни в певну кількість разів масштабу розгортки з метою збільшення зображення по горизонталі.

Канал Z призначений для впливу на яскравість світіння екрана ЕПТ протягом певного інтервалу часу.

Калібратори амплітуди і тривалості є вбудованими мірами сигналів. З їх допомогою перед вимірюваннями встановлюються необхідні значення і .

Програма роботи

1. Ознайомитися з теоретичними положеннями згідно теми лабораторної роботи і технічними даними та елементами конструкції осцилографа С1-77 (Додаток 1).

2. Отримати експериментальні дані, виконавши вправи згідно завдання.

 

Порядок виконання роботи

1. Перевірити готовність осцилографа С1-77 і генератора Г6-37 до вимірювань. Г6-37 відтворює сигнали синусоїдальної, трикутної, прямокутної (меандр)… 2. Отримати експериментальні дані, виконавши наступні вправи: Вправа 1. Керування розгорткою, що створюється ГР осцилографа.

Зміст звіту

1. Мета роботи.

2. Устаткування.

3. Вказати номери вправ та їх назву, зробити висновки по вправам.

4. В електронному вигляді підготувати малюнки шкал з синусоїдою, трикутним сигналом і меандром, вказати параметри. Рисунки роздрукувати на аркуші формату А4.

Контрольні питання

1. Вказати призначення та застосування осцилографа, перелічити види осцилографів. 2. Пояснити призначення основних елементів узагальненої структурної схеми… 3. Перелічити основні види осцилографічних розгорток, дати їх визначення.

ЛІТЕРАТУРА

2.Тарасова В.В.,Малиновський А.С.,Рибак М.Ф., Метрологія, стандартизація і сертифікація.Підручник/За заг.ред.В.В Тарасової.-К.:Центр навчальної… 3. Метрологія та вимірювальна техніка: Підручник/Є.С. Поліщук, М.М.… 4. Туяхов А.І. Практична метрологія і виміри. Навчальний посібник – Севастополь: «Вебер», 2003. – 288 с.

Додаток 1

Технічні дані універсального осцилографа С1-77

У даному розділі використовуються скорочення, прийняті в лабораторній роботі № 5. С1-77 - однопроменевий двоканальний універсальний осцилограф, який призначений… Робоча частина екрану осцилографа складає 80 мм по горизонталі та 60 мм по вертикалі (8 і 6 великих поділок по 10 мм…

Елементи конструкції осцилографа С1-77

Осцилограф С1-77 є переносним настільним приладом. Каркас, в якому виконаний осцилограф, включає дві несучі литі рами (передню і задню), з'єднані… На передній панелі осцилографа розташовані екран 1 ЕПТ (рисунок Д.1) і органи… Органи керування ЕПТ включають резистори 2, 3 і 4, за допомогою яких регулюються освітлення шкали на екрані ЕПТ,…

Рисунок Д.1 - Передня панель осцилографа С1-77

- резистори 9 і 10 для регулювання положення променів каналів I і II по вертикалі;

- тумблери 11 і 12 вибору входів каналів I і II;

- резистори 13 і 14 для регулювання значень каналів I і II;

- ЕК 15 для установки режимів тракту вертикального відхилення - канал I «I», канал ІІ «ІІ», переривчасто «…», почергово «» і додавання сигналів «»;

- високочастотні гнізда 16 та 17 для подачі досліджуваних сигналів у канали I і II;

- перемикач 18 фази досліджуваних сигналів (« + » - фаза сигналу не змінюється, « - » - фаза сигналу змінюється на 180^о).

 

 

Продовження додатку 1

 

Органи керування синхронізації включають:

- резистор 19 «УРОВЕНЬ» для вибору рівня досліджуваного сигналу, при якому відбувається запуск розгортки;

- перемикачі 20 і 21 вибору синхронізуючого сигналу в положеннях:

«» і «,» - розгортка синхронізується позитивним і негативним перепадами, відповідно, запускаючого сигналу з частотою проходження від 10 до Гц; «» і «» - розгортка синхронізується позитивним і негативним перепадами, відповідно, запускаючого сигналу з частотою проходження від 10 до Гц (не проходить постійна складова);

- «ВНУТР І» і «ВНУТР І, ІІ» - розгортка синхронізується сигналами з каналу 1 і обох каналів, відповідно;

- «ВНЕШ» - розгортка синхронізується зовнішнім сигналом;

- « » - синхронізація не здійснюється, досліджуваний сигнал подається на вхід ПГВ.

Органи керування розгорткою включають:

- перемикач 22 «ВРЕМЯ/ДЕЛ» для установки каліброваних значень ;

- резистор 23 для забезпечення плавного регулювання значень з перекриттям не менш ніж в 2,5 рази в кожному положенні перемикача 22;

- резистор 24 для переміщення променя по горизонталі при вибраній швидкості розгортки (положення «») і збільшеною в 5 разів швидкістю розгортки (положення «»);

- тумблер 25 для запуску режимів автоколивальної і розгорток з очікуванням.

На передній панелі розташований також тумблер 26 «СЕТЬ» для ввімкнення/вимкнення мережі живлення.

Органи керування та приєднання, що розташовані на правій бічній панелі осцилографа, включають:

- гнізда корпусу осцилографа, виходу каналу І « І», входів зовнішньої синхронізації без послаблення і з послабленням сигналу в 10 разів, для подачі досліджуваного сигналу на вхід ПГВ «Х» виходу пилкоподібної напруги і калібратора;

- резистори для калібрування швидкості розгортки « » і « », регулювання астигматизму і балансування каналу ІІ.

На лівій бічній панелі осцилографа розташований резистор для балансування каналу I.

На задній панелі осцилографа розташовані:

- роз'єм штепсельний для під'єднання шнурів живлення осцилографа до мережі або джерела постійної напруги «+24 V»;

- тримачі запобіжників «1 А» і «2 А»;

- тумблер «~ 220 V (50 Hz, 60 Hz, 400 Hz), ~115 V (400 Hz)» для перемикання осцилографа на відповідну напругу мережі;

Продовження додатку 1

 

- тумблер «24V, ~115 V / 220 V» для вибору роботи осцилографа від джерела постійної напруги або від мережі змінного струму;

- гніздо « » для подачі сигналу, що модулює промінь за яскравістю;

- гніздо «┴» корпусу осцилографа;

- клема корпусна для заземлення корпусу осцилографа.

Підготовка осцилографа С1-77 до вимірювань

1. Заземлити корпус осцилографа перед підключенням до джерела живлення. 2. Перевірити наявність запобіжників на задній стінці осцилографа і їх… 3. Тумблери «~ 220 V(50 Hz, 60 Hz, 400 Hz), ~115 V (400 Hz)» і «24 V, ~115 V/220 V»встановити в потрібне положення. …