Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Приборы и оборудование 1 страница





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

1. Генератор сигналов специальной формы Г6‑15

2. Осциллограф двухканальный С1-83

3. Магазин сопротивлений Р4830

4. Магазин емкостей Р5025

5. Магазин индуктивностей Р567

Таблица 2.3.

Точки схемы рис. 2.4 Подключение входов осциллографа
RL; RC RLC
Апериодический режим Колебательный режим
I II III IV I II III IV
YI          
YI   YII   YI YI
    YI YI    
YII     YI YI YI      

 


Порядок выполнения работы

1. Исследование переходных процессов в цепях первого порядка.

a) Собрать электрическую схему, показанную на рис. 2.4.

b) Установить на магазинах сопротивлений, емкостей и индуктивностей значения параметров цепи, заданные преподавателем.

c) Установить прямоугольную форму выходного сигнала генератора Г6‑15, частоту 1 кГц и амплитуду 7 ¸ 8 В.

d) Подключить входы осциллографа в соответствии с таблицей 2.3 и соединить перемычкой точки 2 и 3, замкнув магазин индуктивностей.

e) Включить и настроить осциллограф так, чтобы на экране было изображение сигналов приблизительно соответствующее одному периоду коммутации (рис. 2.5 а). При этом ручки плавной настройки вертикального отклонения каналов осциллографа должны быть зафиксированы в крайнем правом положении (по часовой стрелке).

f) Если максимальный уровень сигнала напряжения на конденсаторе (RC-цепь) или тока в индуктивности (RL-цепь) не совпадает с крайними горизонтальными линиями экрана, подстроить амплитуду генератора Г6‑15 так, чтобы совпадение с крайними линиями было точным (сигнал b(t) на рис. 2.5 а).

g) По шкале генератора Г6‑15 определить амплитуду сигнала Um и зарисовать изображение сигналов.

h) Смещая сигналы по горизонтали к центральной вертикальной линии экрана, измерить отрезки, соответствующие начальным и установившимся значениям тока и напряжения, а затем определить их, пользуясь таблицей 2.4, и сопоставить с расчетными значениями (таблица 2.1), после чего занести в таблицу 2.5.

i) Зафиксировать щелчком ручку плавной регулировки коэффициента развертки в правом положении, а затем переключателем развертки получить такое изображение, при котором точка пересечения сигнала с центральной горизонтальной линией экрана будет располагаться возможно ближе к правому краю.

Таблица 2.4*

Цепь Канал осц. Сигнал на рис.2.5 Начальное значение Установившееся значение
RC YI
YII
RL YII
YI

 

j) Измерить отрезок в делениях (2,3 дел на рис. 2.5 б) и, определив по положению переключателя коэффициента развертки значение , найти время , а затем постоянную времени экспоненты по выражению (2.2). Сопоставить полученное значение с расчетным значением из таблицы 2.1 и занести эти данные в таблицу 2.5.

k) Переключить штекер перемычки из точки 2 в точку 4 (рис. 2.4) и повторить п.п. e-j для RL -цепи.

2. Исследование переходных процессов в RLC-цепи.

2.1. Апериодический переходный процесс.

a) Собрать электрическую схему, показанную на рис. 2.4.

b) Установить на магазине сопротивлений значение 6000 Ом, а на магазинах емкостей и индуктивностей значения, заданные преподавателем.

c) Установить прямоугольную форму выходного сигнала генератора Г6‑15, амплитуду 7 ¸ 8 В и заданную частоту.

d) Подключить вход осциллографа к выходу генератора Г6‑15 и настроить его так, чтобы изображение на экране приблизительно соответствовало одному периоду коммутации.

e) Переключая вход в соответствии с таблицей 2.3 и подстраивая при этом коэффициент вертикального отклонения так, чтобы изображение сигнала занимало возможно большую часть экрана, зарисовать сигналы напряжений на сопротивлении, индуктивности и емкости цепи.

f) Подключить входы осциллографа и к зажимам катушки и конденсатора в соответствии с режимом IV таблицы 2.3.

g) Убедиться в том, что ручки плавной настройки вертикального отклонения обоих каналов зафиксированы в крайнем правом положении (по часовой стрелке). После чего, регулятором амплитуды генератора Г6‑15 подстроить напряжение Um так, чтобы максимальные значения сигналов и в точности соответствовали крайним горизонтальным линиям экрана (рис. 2.6 а) и записать полученное значение Um.

h) Вычислить начальные значения напряжений на индуктивности и конденсаторе ; и, сопоставив с расчетными значениями, полученными по таблице 2.2, занести их в таблицу 2.6.

i) Зафиксировать щелчком ручку плавной регулировки коэффициента развертки в крайнем правом положении (по часовой стрелке), а затем переключателем развертки получить такое изображение, при котором точка пересечения сигнала (канал ) с верхней горизонтальной пунктирной линией экрана будет располагаться возможно ближе к правому краю (рис. 2.6 б).

j) Измерить отрезок в делениях (8,3 деления на рис. 2.6 б) и, определив по положению переключателя коэффициента развертки значение , найти время , а затем длительность переходного процесса по выражению (2.4). Сопоставить полученное значение с расчетным значением по выражению (2.3) и занести эти данные в таблицу 2.6.

 

2.2. Колебательный переходный процесс.

a) Собрать электрическую схему, показанную на рис. 2.4.

b) Установить на магазине сопротивлений значение 600 Ом, а на магазинах емкостей и индуктивностей значения, заданные преподавателем.

c) Установить прямоугольную форму выходного сигнала генератора Г6‑15, амплитуду 6¸7 В и частоту в соответствии с заданием.

d) Подключить вход осциллографа к выходу генератора Г6‑15 и настроить его так, чтобы изображение на экране приблизительно соответствовало одному периоду коммутации.

e) Переключая вход в соответствии с таблицей 2.3 и подстраивая при этом коэффициент вертикального отклонения так, чтобы изображение сигнала занимало возможно большую часть экрана, зарисовать сигналы напряжений на емкости, индуктивности и сопротивлении цепи.

f) Подключить вход осциллографа к сопротивлению R в соответствии с режимом IV таблицы 2.3. При этом сигнал на экране осциллографа будет соответствовать току в цепи, т.к. падение напряжения на резистивном сопротивлении всегда пропорционально току.

g) Убедиться в том, что нулевой уровень сигнала соответствует центральной горизонтальной линии экрана.

h) Подстроить коэффициент вертикального отклонения канала так, чтобы изображение сигнала занимало возможно большую часть экрана (рис. 2.7 б).

i) Зафиксировать щелчком ручку плавной регулировки коэффициента развертки в крайнем правом положении (по часовой стрелке), а затем переключателем развертки получить такое изображение, при котором две первые волны колебаний будут занимать возможно большую часть экрана (рис. 2.7 б).

j) Измерить отрезок в делениях (3,5 деления на рис. 2.7 б) и, определив по положению переключателя коэффициента развертки значение , найти период колебаний , а затем частоту wэ по выражению (2.6). Сопоставить полученное значение с расчетным значением wр по выражению (2.5) и занести эти данные в таблицу 2.7.

k) Смещая сигнал по горизонтали к центральной вертикальной линии экрана, измерить отрезки N1 и N2, соответствующие двум соседним амплитудам колебаний и (рис. 2.7 б). Полученные длины отрезков пропорциональны амплитудам, а т.к. для вычисления коэффициента затухания d используется отношение значений , то вместо него в выражение (2.6) можно подставить отношение и определить dэ.

l) Сопоставить полученное значение dэ с расчетным значением dр по выражению (2.5) и занести эти данные в таблицу 2.7.

Содержание отчета

1. Перечень приборов и оборудования.

2. Схемы проведения опытов.

3. Расчетные формулы и результаты.

4. Заполненные таблицы 2.4 ¸ 2.6.

5. Выводы по работе.


Таблица 2.5

R [Ом] C [мкФ] L [мГн] Тип данных [мА] [мА] [B] [В] t [мкс]
      эксп.          
расч.          
e [%]          
      эксп.          
расч.          
e [%]          

 

Таблица 2.6

Параметры элементов цепи R=6000 Ом
L [мГн] C [мкФ] расч [В] эксп [В] e [%] расч [В] эксп [В] погр [%] расч [мкс] эксп [мкс] e [%]
                     

 

Таблица 2.7

Параметры элементов цепи R=600 Ом d w
L [мГн] C [мкФ] расч [c-1] эксп [c-1] e [%] расч [c-1] эксп [c-1] e [%]
               

Погрешность e в таблицах рассчитывается как .

 

 



Лабораторная работа 3

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ПАССИВНЫХ

ДВУХПОЛЮСНИКОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ ОДНОФАЗНОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА

 

Цель работы – приобретение навыков экспериментального исследования цепей синусоидального тока с помощью наиболее распространенных приборов: амперметра, вольтметра, электронного осциллографа и генератора синусоидального напряжения с регулируемой амплитудой и частотой.

 

Указания к выполнению работы

К работе следует приступать после изучения раздела «Электрические цепи синусоидального тока» по одному из учебников списка литературы, приведённого в конце настоящего пособия. Выполнить расчеты для указанных преподавателем параметров элементов исследуемых цепей.

 

1. Описание лабораторной установки


Лабораторная установка (рис.3.1) содержит генератор, усилитель, ампер-метр, вольтметр, двухканальный осциллограф и контактную панель.

Источником синусоидального периодического напряжения в установке служит генератор типа Г6-15. Амплитуду выходного напряжения генератора можно регулировать в пределах от 0,01 до 10 В, а частоту – от 0,001 Гц до 1000 Гц.

Напряжение с выхода генератора подаётся ко входным зажимам усилителя типа 100У-101. Выход усилителя подключается к зажимам «а» и «б» контактной панели, а клеммам «а1» и «б1» подключаются исследуемые электрические цепи (двухполюсники), схемы которых приведены в таблице 3.1. Схемы двухполюсников собирают с помощью магазина сопротивлений Р4830, магазина индуктивностей Р567 и магазина конденсаторов Р5025. К зажимам «а1» и «б1» подключен также вольтметр, измеряющий действующее значение напряжения на входе двухполюсника. Заданное значение напряжения устанавливается левой рукояткой «◄» на передней панели усилителя.

Между зажимами «а» и «а1» контактной панели последовательно со входом двухполюсника включен амперметр, измеряющий действующее значение синусоидального тока в цепи.

Наблюдение сигналов напряжения и тока на входе двухполюсника, а также измерение фазового сдвига между ними, производится с помощью двухканального осциллографа типа С1-83. Для наблюдения входного тока между зажимами «б» и «б1» контактной панели последовательно со входом включен измерительный резистор (шунт) с малым сопротивлением R0. При указанной на рисунке 3.1 схеме включения входов осциллографа луч канала «YI» описывает кривую напряжения u(t), а луч канала «YII» – кривую тока i(t) (рис.3.2).

2. Программа работы

Для каждого двухполюсника таблицы 3.1. производится измерение Действующих значений входного напряжения и тока, а также фазового сдвига между ними и результаты сравниваются с расчётными значениями. Параметры элементов исследуемых цепей, амплитуды и частоты выходного напряжения генератора указываются на стенде или задаются преподавателем.

 

3. Методика выполнения работы

Методика выполнения каждого из 9 пунктов работы состоит в следующем.

· Собрать схему двухполюсника в соответствии с таблицей 3.1 и установить на магазинах заданные параметры элементов.

· Установить заданную частоту напряжения генератора рукояткой «Частота» на его передней панели.

· Рукоятками «Амплитуда» генератора и «◄» усилителя установить заданное действующее значение напряжения U на зажимах двухполюсника, измеряя его вольтметром.

· С помощью амперметра измерить действующее значение тока в цепи.


Таблица.3.1.*

Схема двухполюсника Расчётные соотношения
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

· Измерить фазовый сдвиг j между напряжением на зажимах двухполюсника и током, используя двухканальный осциллограф С1-83. Для этого нужно получить на экране осциллографа кривые напряжения и тока, как показано на рисунке 3.2, а затем вычислить величину фазового сдвига по формуле j = 180°×Dh/h, где h - половина периода синусоиды, измеренная в мм по экрану осциллографа, а Dh - расстояние между моментами перехода синусоид напряжения и тока от отрицательных значений к положительным. Если ток отстает от напряжения, как показано на рис.3.2, то j > 0, если опережает - то j < 0.

· Занести результаты измерений в соответствующие ячейки таблицы 3.2.

Таблица 3.2

Номер схемы цепи Параметры двухполюсников Результаты измерений Результаты вычислений
R1 Rк L Гн С мкФ U В I А φ град I А φ град
Ом
                 
                 
¼                  
                 

Содержание отчета

1. Схема измерительной установки и перечень используемых приборов.

2. Расчётные формулы и расчеты.

3. Заполненная таблица 3.2.

4. Треугольники сопротивлений (для двухполюсников последовательного типа), проводимостей (для двухполюсников параллельного типа) и векторные диаграммы напряжений и токов для каждого из двухполюсников.

5. Выводы по работе.


Лабораторная работа 4

ИССЛЕДОВАНИЕ ЯВЛЕНИЯ РЕЗОНАНСА

В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ

Цель работы – экспериментальное исследование частотных характеристик линейных двухполюсников, содержащих индуктивный и емкостной элементы и анализ резонансных режимов их работы.

 

Указания к выполнению работы

К работе следует приступать после изучения раздела “Резонанс в электрической цепи” по одному из учебников списка литературы, приведённого в конце настоящего пособия. Выполнить расчеты для указанных преподавателем параметров элементов исследуемых цепей.

 

1. Программа работы

1. Исследование частотных характеристик электрической цепи с последовательным соединением резистивного, индуктивного и емкостного элементов. Анализ режима резонанса напряжений.

2. Исследование частотных характеристик электрической цепи с параллельным соединением ветвей с индуктивным и емкостным элементами. Анализ режима резонанса токов.

 

2. Описание лабораторной установки

 
 

Эксперимент проводится на стенде, описанном в работе 3. При выполнении пунктов 1 и 2 программы к зажимам «а1» и «б1» контактной панели стенда (рис.3.1) подключаются электрические цепи, собранные по схемам, представленным на рисунке 4.1, а и б соответственно.

3. Методика выполнения работы

3.1. Методика выполнения пункта 1 программы.

- Собрать и подключить к зажимам «а1» и «б1» лабораторной установки электрическую цепь, представленную на рисунке 4.1, а.

- По заданию преподавателя установить на магазинах параметры элементов* и рассчитать для них резонансную частоту Гц.

- Установить частоту напряжения генератора, соответствующую расчётному значению резонансной частоты

- Включить тумблеры «Сеть» генератора, усилителя и осциллографа и установить по вольтметру V заданное значение напряжения на зажимах исследуемой цепи в пределах 10¼30 В.

- Медленно вращая ручку настройки частоты генератора Г6-15 и наблюдая за сигналами на экране осциллографа, добиться нулевого сдвига фаз между током и напряжением.

- Определить экспериментальное значение резонансной частоты f по шкале генератора и измерить резонансное значение тока I0, напряжение на зажимах магазина сопротивлений UR10, напряжение на зажимах магазина индуктивностей Uк0 , напряжение на зажимах магазина емкостей UС0. и угол сдвига фаз между напряжением и током j0. Измерение напряжений производится вольтметрами V1, V2 и V3 (рис. 4.1), а измерение фазового сдвига – с помощью осциллографа по методике, изложенной в описании к лабораторной работе 3.

- Занести результаты измерений в таблицу 4.1.

- Изменяя частоту генератора при неизменном напряжении U на зажимах цепи, снять 8-10 точек зависимостей I(f), j(f), UR1(f), Uк(f) и UС(f) в диапазоне частот от 0.5 f0 до 1.5 f0 и занести показания приборов в соответствующие ячейки таблицы 4.1.

Таблица 4.1.

f U=____ В; R1=___ Ом; Rк=____ Ом; L=_____ мГн; C=____ мкФ
Расчет Эксперимент
f=______ Гц; Qр=_____ f=______ Гц; Qэ=_____
j I UR1 Uк UС j I UR1 Uк UС
Гц град А В град А В
                     
                     
                     
(f0э)                    
                     
                     
                     

 

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.