Ознакомление с методами измерений параметров переменного тока с помощью электронного осциллографа, электронного цифрового вольтметра и микромультиметра

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: ознакомление с методами измерений параметров переменного тока с помощью электронного осциллографа, электронного цифрового вольтметра и микромультиметра. Получение навыков работы с электронным осциллографом.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ.

Ток, который изменяется по величине и направлению называется переменным. В электротехнике чаще всего имеют дело сроками и напряжениями, которые из­меняются по синусоидальному закону (рис,2):

U = U_m*sinwt, I = I_m*sinwt

Максимальное значение, которое может иметь переменный ток (или напряже­ние), называется амплитудой U_m.

Промежуток времени, в течение которого ток совершает полное колебание, на­зывается периодом переменного тока Т.

Число полных колебаний, совершаемых в единицу времени (в секунду), назы­вается частотой переменной» тока n:

n = 1/T

Частота измеряется в герцах - Гц.

Число полных колебаний за 2p секунд называется циклической частотой w:

w = 2pn = 2p/T

Действующим значением переменного тока (напряжения) называется такой эк­вивалентный постоянный ток (напряжение), который выделяет в проводнике та­кое же количество тепла, как и переменный ток:

 Все электроизмерительные приборы, за исключением специальных, дают пока­зания действующего тока (напряжения). Переменный синусоидальный ток выра­батывается электромеханическими генераторами и широко применяется в промышленности, быту и т.п.

Другой разновидностью переменного тока является импульсный ток, пред­ставляющий последовательно повторяющиеся импульсы. Форма импульсов мо­жет быть различна. В нашей работе используются прямоугольные импульсы (рис.3). Импульсный ток прямоугольной формы характеризуется параметрами: амплитуда U, длительность импульса t, период Т. Импульсный ток применяется в системах управления технологическими процессами, при передаче информации, измерительной и вычислительной технике.

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ.

На рисунке 1 дана блок-схема соединения приборов, входящих в установку.

 

 

Рис.1.

ИП-1 – источник питания "Марс"

ГС – генератор синусоидальных сигналов ГЗ-118

ПИ – модуль преобразования импульсов

ЭО – электронный осциллограф С1-96

ВЦ – вольтметр универсальный цифровой В7-38

МЦ – микромультиметр цифровой ММЦ-01

Электрические сигналы, вырабатываемые генератором синусоидальных сигна­лов ГС поступают на преобразователь импульсов ПИ. Преобразователь дает воз­можность изменять синусоидальную форму сигналов на прямоугольную. Осцил­лограф ЭО позволяет визуально наблюдать форму сигналов, а также определять их амплитуду U_m и период Т. Для измерения действующего напряжения U_Д вме­сто осциллографа ЭО подключается вольтметр ВЦ или микромультиметр МЦ.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

4.1  Составить спецификацию измерительных приборов (табл.1). Записать ха­рактеристики, вольтметра, мультиметра и осциллографа.

Таблица 1

Наименование прибора и его тип	Предел измерений	Формулы для расчета погрешностей
Вольтметр
Мультиметр
Осциллограф

4.2  Подключите кабель с выхода «С→I» генератора ГС на вход "РQ" преобра­зователя импульсов ПИ (рис. 1).

4.3  Подключите кабель с выхода преобразователя "Вых. РО" на вход "YI" усилителя YI осциллографа ЭО.

4.4  Подключите источник питания ИП – I к преобразователю ПИ, используя штепсельный разъем на задней стенке преобразователя.

4.5  Включите вилку питания стенда в сеть.

4.6  Включите тумблеры "Сеть" на приборах:

-  генератор сигналов ГС;

-  источник питания ИП-1 "Марс";

-  электронный осциллограф ЭО.

4.7  На генераторе ГС установите частоту, заданную преподавателем, используя ступенчатый переключатель диапазонов Частоты и переключатель "Множитель". Потенциометр регулировки напряжения установите в среднее положение.

4.8  На источнике питания ИП-1 "Марс" установите напряжение 10 В.

4.9  Нажмите кнопку "~" на лицевой панели преобразователя импульсов ПИ.

4.10  Когда на экране осциллографа появится изображение сигнала, выполните следующие операции:

-  ручками яркости " " и фокусировки "□" лучей усилителя YI сделайте ли­нию изображения достаточно яркой и тонкой;

-  ручками перемещения по горизонтали "↔" и вертикали "↕" выведите изо­бражение в середину экрана;     ,

-  ручкой "Уровень" (плавная регулировка уровня синхронизации) добейтесь устойчивого изображения;

-  переключателем "Вольт/дел" усилителя Y1 установите высоту изображения
на экране 3-4 см.

-  ручкой "Развертка" выберите такое положение, при котором на экране по го­ризонтали наблюдается полная величина сигнала.

4.11  Измерение амплитуды и периода синусоидального сигнала (рис.2).