Измерения комбинированным электроизмерительным прибором. Измерение постоянных токов и напряжений комбинированным прибором, страница 22

5.1.4. Пронаблюдать переходный процесс в интегрирующей RC цепи для чего, двойным щелчком левой мыши по блоку 7 (Scope) открыть его экран.

Запустить схему лабораторной установки в работу щелчком по кнопке  в строке меню. На экране осциллографа 7 наблюдаются осциллограммы в виде ломаных линий желтого, красного и зеленого цвета. Для удобства наблюдения осциллограмм кривых переходного процесса экран осциллографа 7 можно развернуть на всю площадь экрана монитора персональной ЭВМ.

Убедиться, что именно при подаче периодического ступенчатого напряжения (зеленая прямая линия на экране в виде прямоугольных импульсов, каждый из которых является ступенькой), ток в интегрирующей RC цепи (желтая линия) резко увеличивается скачком и потом плавно по закону экспоненты уменьшается до нуля, а напряжение на обкладках конденсатора С (красная линия) монотонно увеличивается до состояния насыщения.

Изменяя настройку периода следования импульсов ─ ступенек на выходе  генератора 1, добейтесь выразительного изображения переходного процесса, когда за один период действия импульса ─ ступеньки переходный процесс полностью завершается без установившейся ошибки. Для чего, откройте двойным щелчком мыши генератор импульсов 1 и измените (увеличьте) период следования импульсов, например, 6 с, раздвигая курсором или разворачивая наблюдаемые кривые переходного процесса на весь экран монитора.

Подготовить бланк отчета о лабораторной работе в электронном виде MicrosoftWord, для чего скопировать приложение В (образец бланка отчета о лабораторной работе 5), создать файл, вставить в него копию бланка отчета и сохранить созданный файл, присвоив ему номер учебной группы и номер студента по классному журналу, например, ЛР 5 ─ 931 ─ 16. Далее вписать свою фамилию, имя, отчество на первой странице сохраненного в электронном виде бланка отчета о лабораторной работе и заполнять его необходимыми сведениями, графиками, расчетами и выводами, сворачивая и разворачивая бланк отчета на экране монитора, по мере выполнения лабораторной работы 5.

Зарисовать (срисовать) кривые переходного процесса в бланк отчета о лабораторной работе, учитывая масштаб времени развертки осциллографа.

5.1.5. Проанализировать полученные осциллограммы, для чего необходимо провести касательные прямые линии. Примерный вид касательных линий изображен рис. 5.1.2.

			Рис. 5.1.2. Переходные процессы в исследуемой интегрирующей RC цепи для измерения ёмкости конденсатора

Из анализа рис. 5.1.2 следует, что время переходного процесса примерно равно

t_ПП = (3…4)·Т = (3…4)·RC, с,                               (5.1)

где Т = RC ─ постоянная интегрирования, с;

R = 5  Ом.            

Из выражения (5.1) определяем ёмкость конденсатора

.                                                       (5.2)

Для удобства вычерчивания горизонтальных линий можно воспользоваться автоматическим оценщиком (Autoscale), щелкнув по окну «Бинокль» в строке меню осциллографа 7.

Результат измерения ёмкости конденсатора С записать в стандартной форме (1.2) в бланк отчета о лабораторной работе, вычислив абсолютную погрешность по формуле (3.1). Пример записи результата измерения ёмкости конденсатора С интегрирующей цепи:

                 С = (0,010 ± 0,001) мкФ при δ = 10 %.

Более глубокое и детальное исследование переходного процесса заслуживает хорошей и отличной оценки за выполненную лабораторную работу 5. Для чего необходимо теоретически подтвердить связь между постоянной времени интегрирования Т и значением корня характеристического уравнения интегрирующей RC цепочки.

5.1.6. После того, как была измерена ёмкость конденсатора С в интегрирующей RC цепочке, переходим к определению этой ёмкости конденсатора, включенного в дифференцирующую RC цепь. Для этого необходимо либо поменять местами элементы R  и С на схеме (рис. 5.1.1), либо перенастроить их параметры. Электрическая схема лабораторной установки после замены местами ее блоков 4 и 8 изображена на рис. 5.1.3.