Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Методика и порядок выполнения работы




Описание макетной платы лабораторного стенда.

На плате установлены электронные компоненты и контактные площадки измерительных приборов, но нет заранее собранных электрических схем. Сборка схем осуществляется студентом при помощи соединительных проводов из комплекта стенда. На плате имеется индикатор включения питания (светодиод Питание), и предусмотрена защита от перегрузок.

Макетная плата условно разделена на зоны (рисунок 1.9):

Рисунок 1.9 – Макетная плата и зоны элементов на ней

1. Зона измерительных приборов: 4 амперметра и 4 вольтметра.

2. Зона источников, параметры которых представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Параметры источников электрической энергии

Описание Обозначение на плате Соответствие обозначениям NI ELVIS II Параметры регулирования
Нерегулируемый источник напряжения +5V +5V Нерегулируемые +5В
Источник переменного напряжения ~E FGEN Частота: 1 … 20 кГц Напряжение: 0 … 10 В Форма:  синус,  меандр, треугольник
Регулируемый источник напряжения +E VPS+ (VPSpos)* Диапазон: 0 … +10 В
Регулируемый источник напряжения -E VPS- (VPSneg)* Диапазон: -10 … 0 В
Регулируемый источник тока +J CS Диапазон: 0 … 50 мА

 

3. Зоны:

с 4 последовательно соединенными резисторами по 100 Ом и галетнымпереключателем 0..900 Ом с шагом 100 Ом;

− с 4 последовательно соединенными резисторами по 100 Ом и галетным переключателем 0..90 Ом с шагом 10 Ом.

4. Зона независимых резисторов (100 Ом, 200 Ом, 300 Ом, 390 Ом, 510 Ом, 1 кОм, 10 кОм) и переменный резистор, 2 кОм.

5. Зона подключения к «нейтрали» («земля»).

6. Клеммы для подключения внешних компонентов.

7. Зона независимых конденсаторов (10нф, 22нф, 100нф, 1мкф).

8. Зона независимых и последовательно соединенных индуктивностей (470мкГн, 1мГн, 10мГн).

9. Зона трансформатора.

Работа с макетной платой лабораторного стенда.

На макетной плате имеются контактные площадки, при помощи которых можно производить электрические соединения для подачи напряжений и токов, а также для передачи полученных сигналов устройству NI ELVIS II для измерений. Электрические подключения производятся при помощи соединительных проводов (рисунок 1.10), вставляемых в контактные гнезда на плате согласно схеме, приведенной на лицевой панели каждой лабораторной работы. К одному гнезду при необходимости можно одновременно подключать несколько соединительных проводов, вставляя штекеры на концах проводов друг в друга.

Рисунок 1.10 – Соединительные провода

Включение и подготовка к работе. Если платформа NI ELVIS II выключена, включите ее при помощи выключателя, расположенного на торце устройства в задней части, рядом с разъемом для подключения кабеля питания (рисунок 1.11).

Рисунок 1.11 – Выключатель питания NI ELVIS II

При включении сперва должен зажечься желтый светодиод «USB Active» (4), затем через несколько секунд, после того, как компьютер распознает устройство, светодиод гаснет и загорается желтый светодиод «USB Ready» (3) (рисунок 1.12)

Рисунок 1.12 – Выключатель питания платы и индикаторы

Если после включения питания платформы NI ELVIS II на экране компьютера откроется мастер выбора устройства сбора данных (рисунок 1.13), щелкните Cancel для выхода из этого окна.

Рисунок 1.13 – Мастер выбора устройства сбора данных

Затем включите выключатель питания платы (1) (рисунок 1.11), при этом должны загореться зеленый светодиод PROTOTYPING BOARD POWER (2) и красный светодиод Питание на плате.

Запуск программы и проведение лабораторных работ. Запуск программы осуществляется двойным щелчком по ярлыку Electronics Engineering Board 2 на рабочем столе или через стартовое меню Windows: Пуск -> Electronics Engineering Board 2.

При запуске программы на экран монитора выводится лицевая панель с элементами меню (рисунок 1.14).

Рисунок 1.14 – Начальное окно программы

При выключенном питании платформы NI ELVIS II, либо если вместо макетной платы Electronics Engineering Board 2 была установлена другая плата, программа выведет сообщение ошибки: «Устройство не подключено. Продолжить?»(рисунок 1.15)

Рисунок 1.15 – Сообщение ошибки о невозможности обнаружения платы

При выборе вариантаНет будет осуществлен выход из программы. В случае выбора варианта Да можно продолжить работу, но в индикаторных полях приборов вместо действительных сигналов и измеренных значений будут выводиться случайные величины.

Регистрация и вход. Для получения доступа к лабораторным работам пользователь должен зарегистрироваться (выбрать в меню элемент Регистрация) или Войти.

Нажимаем Войти. Для всех персональных компьютеров в появившемся диалоговом окне (рисунок 1.16) в строке Имя пользователя необходимо написать пкХ, где Х – это № компьютера, указанный на мониторе в правом верхнем углу. В строке Пароль нужно указать 1111.

Рисунок 1.16 – Вход пользователя

При выборе пункта меню Регистрация откроется окно регистрации (рисунок 1.17).

Рисунок 1.17 – Окно регистрации

Необходимо заполнить следующие поля: группа, имя и фамилия, имя пользователя, пароль.

Затем укажите путь к рабочей папке, в которой будут храниться стандартные файлы задания и отчеты по проведенным лабораторным работам, и нажмите кнопкуРегистрация.

Рисунок 1.18

Если для пользователя уже создана рабочая папка, то необходимо войти в нее, и сделать ее текущей (нажав Current Folder -> ОК, рисунок 1.19).

Рисунок 1.19 – Выбор рабочей папки

При заполнении полей регистрации недопустимо использовать текст в юникоде, а также символы ‘?’, ‘/’, ‘\’, ‘|’, ‘*’, ‘&’, ‘<’, ‘>’, ‘+’, ‘=’, ‘:’, ‘”’.

После проведения лабораторной работы результаты, сохраненные в формате MS Excel, будут также включать регистрационные данные студента.

После входа в программу откроетсяглавное меню (рисунок 1.20). Переход к выбранной лабораторной работе производится двойным щелчком по соответствующей строке меню.

Рисунок 1.20 – Окно главного меню

Перед тем, как приступить к выполнению лабораторной работы, студент должен:

1. Внимательно ознакомиться с требованиями по технике безопасности.

2. Ознакомиться с теоретическими материалами по теме.

4. Изучить методику проведения лабораторных работ.

5. Понимать принципы работы электрических схем.

Лабораторная работа №1 «Исследование линейных цепей постоянного тока»будет содержать четыре эксперимента из главного меню (рисунок 1.20): «Закон Ома», «Законы Кирхгофа»; «Изучения источника постоянного напряжения», «Изучения источника постоянного тока».

1 эксперимент: «Закон Ома».Приборы и компоненты:

1. Сопротивления (зона резисторов на плате); 2. Потенциометр (х100 Ом);

3. Источник напряжения (+Е); 4. Вольтметр (V1); 5. Амперметр (A1).

Подготовка к проведению эксперимента «Закон Ома».

1. Убедитесь, что рабочая станция NI ELVIS II включена (выключатель питания станции находится в положении I, (Рисунок 1.11).

2. Установите переключатель PROTOTYPING BOARD POWER (рисунок 1.12) на рабочей станции NI ELVIS II в положение О (выключен).

3. Из главного меню (рисунок 1.20) двойным щелчком выберите эксперимент «Закон Ома». На рисунке 1.21 показано окно данного эксперимента. Окно состоит из главного меню, панели управления и рабочего поля (рисунок 1.21).

Рисунок 1.21 – Лицевая панель эксперимента «Закон Ома»

Нажмите кнопку Следующий (>>) на панели инструментов. Откроется заранее подготовленное в соответствии с рисунком 1.21 изображение электрической схемы лабораторной работы с размещенными на ней полями компонентов и приборов (рисунок 1.22).

Рисунок 1.22 – Схема электрической цепи эксперимента «Закон Ома»

4. Соберите на макетной плате электрическую цепь в соответствии со схемой на рисунке 1.22. Установите номинал сопротивления, соответствующий заданному преподавателем варианту (N) в соответствии с таблицей 1.2.

Таблица 1.2 – Варианты (N) параметров элементов для эксперимента «Закон Ома»

 

N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
R (Ом) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
+E [В]

0 ÷ 10

R (Ом)

100 ÷ 1000

+E [В] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

5. Введите в поле изображенное на рисунке 1.22 значение R (Ом) равное величине, соответствующее номиналу установленного на плате резистора согласно заданному варианту.

6. Представьте собранную схему для проверки преподавателю. После проверки приступать к выполнению эксперимента «Закон Ома».

Пошаговый порядок выполнения эксперимента «Закон Ома».

1. Установите переключатель PROTOTYPING BOARD POWER(рисунок 1.12) на рабочей станции NI ELVIS IIв положение I(включен). Загорятся светодиод Питаниена плате и индикатор включения питания на панели NI ELVIS II.

2. Чтобы начать измерения нажмите на панели управления (рисунок 1.23) кнопку (1) Старт/Стоп, затем поставьте галочку в поле (3) Смещ. 0.

Рисунок 1.23 – Панель управления. Кнопка 1 Старт/Стоп. Индикатор подключения платы: – красного цвета, если макетная плата не подключена к станции NI ELVIS II+, – зеленого, если есть подключение. Запускает источники напряжения, тока и измерители. Кнопка 2 Сброс. Выключает все источники напряжения, тока и измерители. Кнопка 3 Смещение нуля. Галочка в этом поле приводит к смещению показаний всех инициализированных измерителей на величину показаний соответствующих измерителей в момент выставления галочки. Установку Смещения нуля рекомендуется производить перед началом каждой лабораторной работы. Кнопка 4 Сброс измерений – стирает результаты всех измерений в данной эксперименте в файле MS Excel и окне Графопостроителя. Кнопка 5 Запись – производит запись в файл MS Excel индицируемых в момент нажатия показаний всех измерителей, установленных на рабочем поле и отмечает точку с этими показаниями в окне Графопостроителя. Кнопка 6 Отменить запись – стирает все данные, записанные в MS Excel и зафиксированные на Графопостроителе в результате последней операции Запись. Кнопка 7 Новый график – создает новую таблицу в файле MS Excel и начинает вычерчивать новый график в окне Графопостроителя. Кнопка 8 Excel таблица – вызывает файл MS Excel. Кнопка 9 Графопостроитель – вызывает окно инструмента Графопостроитель. Кнопка 10 Осциллограммы – вызывает окно инструмента Осциллограммы. Кнопка 11 Векторная диаграмма – вызывает окно инструмента Векторная диаграмма. Кнопка 12 Калькулятор – вызывает инструмент Калькулятор. Кнопка 13 NI инструменты – вызывает меню инструментов станции NI ELVIS II. Кнопка 14 Помощь – вызывает меню с Руководством пользователя и информацией о программе. Кнопка 15 Вернуться в главное меню – возвращает в окно с меню экспериментов.

Исследование зависимости  при .

3. Установите начальное значение напряжения VPS+(рисунок 1.22)равным 1 В. Показание приборов А1, V1 покажут ток и напряжения в исследуемой цепи. Нажмите Запись. Затем нажмите кнопку (8) панели управления (рисунок 1.23), откроется файл MS Excel. Необходимо убедиться в том, что в указанный файл были записаны данные измерительных приборов. При необходимости пункты 1-3 порядка выполнения эксперимента повторить.

4. Пошагово увеличивайте напряжение источника (от 1 В до 10 В, с шагом 1 В) и, нажимая Запись, фиксируйте показания приборов. При этом проверяйте запись данных измерительных приборов в файл MS Excel.

5. По окончании установите значение напряжения VPS+равным нулю.

6. Установите на плате номинал сопротивления, отличный от заданного преподавателем согласно варианта (таблица 1.2).

7. Введите эту же величину сопротивления в поле значения Rна рабочем поле лицевой панели и нажмите кнопку (7) на панели управления Новый график.

8. Повторите пункты 3–7. При этом проверяйте запись данных измерительных приборов в файл MS Excel. По окончании сохраните файл MS Excel.Данные этого файла будут необходимы при подготовки отчета о лабораторной работе.

9. Нажмите Стоп.

Исследование зависимости  при .

10. Установите переключатель PROTOTYPING BOARD POWER(рисунок 1.12) на рабочей станции NI ELVIS IIв положение О(выключен).

11. Нажмите на рабочем поле кнопку Следующий (>>) и измените схему на плате в соответствии с рисунком 1.24.

Рисунок 1.24 – Схема для исследования зависимости

12. Представьте собранную схему для проверки преподавателю. После проверки установите переключатель PROTOTYPING BOARD POWER(рисунок 1.12) на рабочей станции NI ELVIS IIв положение I(включен).

13. Чтобы начать измерения нажмите на панели управления (рисунок 1.23) кнопку (1) Старт/Стоп, затем поставьте галочку в поле (3) Смещ. 0.

14. Вращая ручку потенциометра х100 Ом на плате, установите переменное сопротивление в положение «0». Введите в поле значения R1 на рабочем поле величину полного сопротивления цепи – 100 Ом.

15. Вращая ручку VPS+ на рабочем поле, установите соответствующее заданному преподавателем варианту (N) напряжение, в соответствии с таблицей 1.3.

Таблица 1.3 – Варианты (N) для эксперимента

 

N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
U (В) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

16. Потенциометром x100 Омпошагово увеличивайте сопротивление цепи (от 100 до 1000Ом с шагом 100 Ом). На каждом шаге вводите в поле значениявеличину получившегося сопротивления цепи и, нажимая Запись, фиксируйте показания приборов. При этом проверяйте запись данных измерительных приборов в файл MS Excel.

17. По окончании переведите потенциометр х100 Омв положение «0» и нажмите Новый график.

18. Повторите пп.14 - 16 для разных значений напряжения, отличных от заданного преподавателем согласно варианта (таблица 1.3).

19. При этом проверяйте запись данных измерительных приборов в файл MS Excel. По окончании сохраните файл MS Excel.Данные этого файла будут необходимы при подготовки отчета о лабораторной работе.

20. Нажмите Стоп.

21.Установите переключатель PROTOTYPING BOARD POWER (рисунок 1.12) на рабочей станции NI ELVIS II в положение О (выключен).

2 эксперимент: «Законы Кирхгофа».Приборы и компоненты:

1. Сопротивления (зона резисторов на плате);

2. Источники напряжения (Е1, Е2);

3. Амперметры (A1, A2, A3);

4. Вольтметры (V1, V2, V3).

Подготовка к проведению эксперимента

1. Закрыть Панель управления, нажав на крестик в правом верхнем углу. В результате будет доступно Главное меню(рисунок 1.20).

2. Из главного меню двойным щелчком выберите эксперимент «Законы Кирхгофа». Нажмите кнопку Следующий (>>) на панели инструментов. Откроется заранее подготовленное в соответствии с рисунком 1.25 изображение электрической схемы лабораторной работы с установленными на ней полями компонентов и приборов.

Рисунок 1.25 – Схема для изучения 1 закона Кирхгофа

3. Соберите на плате цепь в соответствии со схемой, показанной на рисунке 1.25. Установите номиналы сопротивлений, соответствующие заданному преподавателем варианту (N) (таблица 1.4). К узлу а следует присоединить концы амперметров с одинаковой полярностью.

Примечание. При сборке схемы внимательно соблюдайте полярность амперметров, вольтметров, источников ЭДС и тока.

Таблица 1.4 – Варианты (N) для эксперимента «Законы Кирхгофа»

 

N E1 E2 R1 R2 R3
  [В] [В] [Ом] [Ом] [Ом]
1 10 -1 100 200 300
2 9 -2 200 300 400
3 8 -3 300 400 500
4 7 -4 400 500 600
5 6 -5 500 600 700
6 5 -6 600 700 800
7 4 -7 700 800 900
8 3 -8 800 900 1000
9 2 -9 900 1000 1100
10 1 -10 1000 1100 1200

4. Введите в поле изображенное на рисунке 1.25 значение R (Ом) согласно заданному варианту таблицы 1.4.

5. Представьте собранную схему для проверки преподавателю. После проверки приступать к выполнению эксперимента «Закон Кирхгофа».

Пошаговый порядок выполнения эксперимента «Законы Кирхгофа».

Первый закон Кирхгофа.

1. Установите переключатель PROTOTYPING BOARD POWER(рисунок 1.12) на рабочей станции NI ELVIS IIв положение I(включен). Загорятся светодиод Питаниена плате и индикатор включения питания на панели NI ELVIS II.

2. Чтобы начать измерения нажмите на панели управления (рисунок 1.23) кнопку (1) Старт/Стоп, затем поставьте галочку в поле (3) Смещ. 0.

3. Установите соответствующие заданному преподавателем варианту (таблица 1.4) значения источников напряжения, Е1: + Е (VPS+) и Е2: -Е (VPS-).  Приборы А1, А2, А3 покажут токи в исследуемой цепи. Нажмите Запись. Затем нажмите кнопку (8) панели управления (рисунок 1.23), откроется файл MS Excel. Необходимо убедитесь в том, что в указанный файл были записаны данные измерительных приборов. Данные этого файла будут необходимы при подготовки отчета о лабораторной работе.

4. Нажмите Стоп, затем Новый график.

Установите переключатель PROTOTYPING BOARD POWER (рисунок 1.12) на рабочей станции NI ELVIS II в положение О (выключен).

Второй закон Кирхгофа.

5. Щелчком по кнопке Следующий (>>) на рабочем поле откройте новую схему (рисунок 1.26).

Рисунок 1.26 – Схема для изучения 2 закона Кирхгофа

6. Подключите к схеме вольтметры в соответствии со схемой рисунок 1.26.

Примечание. При сборке схемы будьте внимательны по отношению к полярности амперметров, вольтметров и источников ЭДС и тока.

7. Представьте собранную схему для проверки преподавателю.

8. Установите переключатель PROTOTYPING BOARD POWER(рисунок 1.12) на рабочей станции NI ELVIS IIв положение I(включен). Загорятся светодиод Питаниена плате и индикатор включения питания на панели NI ELVIS II.

9. Чтобы начать измерения нажмите на панели управления (рисунок 1.23) кнопку (1) Старт/Стоп, затем поставьте галочку в поле (3) Смещ. 0.

10. Установите соответствующие заданному преподавателем варианту (таблица 1.4) значения источников напряжения, Е1: + Е (VPS+) и Е2: -Е (VPS-).  Приборы А1, А2, А3 и V1, V2, V3 покажут токи и напряжения в исследуемой цепи. Нажмите Запись. Затем нажмите кнопку (8) панели управления (рисунок 1.23), откроется файл MS Excel. Необходимо убедитесь в том, что в указанный файл были записаны данные измерительных приборов. Данные этого файла будут необходимы при подготовки отчета о лабораторной работе.

11. Нажмите Стоп.

12. Установите переключатель PROTOTYPING BOARD POWER (рисунок 1.12) на рабочей станции NI ELVIS II в положение О (выключен).

3 эксперимент: «Изучения источника постоянного напряжения».Приборы и компоненты:

1. Резистивные переключатели x10 Ом и x100 Ом;

2. Источник напряжения (+Е);

3. Вольтметр (V1);

4. Амперметр (A1).

Подготовка к проведению эксперимента

1. Закрыть Панель управления, нажав на крестик в правом верхнем углу. В результате будет доступно Главное меню(рисунок 1.20).

2. Из главного меню двойным щелчком выберите эксперимент «Изучения источника постоянного напряжения». Нажмите кнопку Следующий (>>) на панели инструментов. Откроется заранее подготовленное в соответствии с рисунком 1.27 изображение электрической схемы лабораторной работы с установленными на ней полями компонентов и приборов.

Рисунок 1.27 – – Схема для изучения источника постоянного напряжения

4. Соберите на плате цепь в соответствии со схемой на рисунке 1.27. Установите номинал внутреннего сопротивления , соответствующий заданному преподавателем варианту (N) согласно таблицы 1.5.

 

Таблица 1.5 – Варианты (N) для эксперимента

N

r0 E
[Ом] [В]
1 10

 

 

10

2 20
3 30
4 40
5 50

5. Введите в поле значения  на рабочем поле лицевой панели величину, соответствующую номиналу установленного на плате резистора, эмулирующего внутреннее сопротивление источника.

6. Установите ручку потенциометра x100 Ом в положение 500 Ом, это значение будет использоваться в качестве сопротивления нагрузки R.

7. Представьте собранную схему для проверки преподавателю.

Пошаговый порядок выполнения эксперимента «Изучения источника постоянного напряжения».

1. Установите переключатель PROTOTYPING BOARD POWER(рисунок 1.12) на рабочей станции NI ELVIS IIв положение I(включен). Загорятся светодиод Питаниена плате и индикатор включения питания на панели NI ELVIS II.

2. Чтобы начать измерения нажмите на панели управления (рисунок 1.23) кнопку (1) Старт/Стоп, затем поставьте галочку в поле (3) Смещ. 0.

3. Установите напряжение холостого хода (в отсутствие тока нагрузки) равным 10В. Для этого отключите один из проводов от потенциометра Rот схемы, вращая ручку Е(VPS+) на рабочем поле, установите значение напряжения 10 В, нажмите Запись, подключите нагрузку Rобратно.

4. Для снятия внешней характеристики, вращая ручку потенциометра x100 Ом, пошагово увеличивайте сопротивление цепи от 500 до 1000 Ом с шагом 100 Ом. На каждом шаге, нажимая Запись,записывайте показания приборов А1 и V1 в файл MS Excel. Данные этого файла будут необходимы при подготовки отчета о лабораторной работе.

5. Щелчком по иконке MS Excelоткройте файл данных и сохраните его.

6. Нажмите Стоп.

7. Установите переключатель PROTOTYPING BOARD POWER (рисунок 1.12) на рабочей станции NI ELVIS II в положение О (выключен).

4 эксперимент: «Изучения источника постоянного тока».Приборы и компоненты:

1. Потенциометры x10 Оми x100 Ом;

2. Источник тока (+J);

3. Вольтметр (V1);

4. Амперметр (A1).

Подготовка к проведению эксперимента

1. Закрыть Панель управления, нажав на крестик в правом верхнем углу. В результате будет доступно Главное меню(рисунок 1.20).

2. Из главного меню двойным щелчком выберите эксперимент «Изучения источника постоянного тока». Нажмите кнопку Следующий (>>) на панели инструментов. Откроется заранее подготовленное в соответствии с рисунком 1.28 изображение электрической схемы лабораторной работы с установленными на ней полями компонентов и приборов.

Рисунок 1.28 – Схема для изучения источника постоянного тока

3. Соберите на плате цепь в соответствии со схемой на рисунке 1.28. Установите номинал внутреннего сопротивления , соответствующей заданному преподавателем варианту из таблицы 1.6.

4. Введите в поле значения  на рабочем поле лицевой панели величину, соответствующую номиналу установленного на плате резистора.

Таблица 1.6

 

N

+J r0
[мА] [Ом]
1

 

10

500
2 600
3 700
4 800
5 900
6 1000

5. В качестве сопротивления нагрузки Rбудет использоваться потенциометр x10 Ом. Установите ручку потенциометра в нулевое положение.

6. Представьте собранную схему для проверки преподавателю.

Пошаговый порядок выполнения эксперимента «Изучения источника постоянного тока».

1. Установите переключатель PROTOTYPING BOARD POWER(рисунок 1.12) на рабочей станции NI ELVIS IIв положение I(включен). Загорятся светодиод Питаниена плате и индикатор включения питания на панели NI ELVIS II.

2. Чтобы начать измерения нажмите на панели управления (рисунок 1.23) кнопку (1) Старт/Стоп, затем поставьте галочку в поле (3) Смещ. 0.

3. Установите ток короткого замыкания (сопротивление нагрузки равно нулю) равным 10мА.

4. Для снятия внешней характеристики, вращая ручку потенциометра x10 Ом, пошагово увеличивайте сопротивление цепи (от 0 до 50 Ом с шагом 10 Ом). На каждом шаге, нажимая Запись,записывайте показания приборов.

5. Снимите внешние характеристики для двух дополнительных вариантов внутреннего сопротивления, заданных преподавателем.

6. Щелчком по иконке MS Excelоткройте файл данных и сохраните его.

7. Нажмите Стоп.

8. Установите переключатель PROTOTYPING BOARD POWER (рисунок 1.12) на рабочей станции NI ELVIS II в положение О (выключен).

Обработка экспериментальных данных

Необходимо провести расчёты в соответствии с требованиями раздела пошаговый порядок выполнения экспериментов лабораторной работы.

Обработка результатов 1 эксперимента.

1. По данным 1 эксперимента рассчитайте сопротивление  на каждом шаге измерения, определите относительную погрешность  и среднее значение сопротивления  для заданного преподавателем варианта. Результаты расчетов занести в таблицу 1.7.

Таблица 1.7

 

I=f(U)при R=Const. R=

[Ом]

 

 

 

N

Измерить

Рассчитать

V1 A1 R Погрешность σ Среднее значение R
[В] [мА] [Ом] [%] [Ом]
1        

 

2        
3        
4        
5        
6        
7        
8        
9        
10        

2. Исходя из полученных значений постройте график  при .

3. По данным 1 эксперимента рассчитайте сопротивление на каждом шаге измерения для заданного преподавателем варианта значения напряжения источника  . Результаты расчетов занести в таблицу 1.8.

4. Исходя из полученных значений, постройте график I = f (R) при .

 

Таблица 1.8

 

I=f(R) при U=Const. E=

[В]

 

 

 

N

Установить

Измерить

Рассчитать
R1

V1

A1 R1
[Ом]

[В]

[мА] [Ом]
1 100

 

   
2 200

 

   
3 300

 

   
4 400

 

   
5 500

 

   
6 600

 

   
7 700

 

   
8 800

 

   
9 900

 

   
10 1000

 

   
           

Для 2 эксперимента необходимо:

5. По данным эксперимента рассчитайте сумму токов в узлах aи bдля заданного преподавателем варианта. Результаты расчетов занести в таблицу 1.9.

Таблица 1.9

 

N

Установить

Измерить

Рассчитать

  E1   E2   R1   R2   R3   A1   A2   A3   ∑Ia   ∑Ib

[В]

[Ом]

[мА]

[мА]

                     

6. По данным эксперимента рассчитайте сумму ЭДС и падений напряжений контуров I и II для заданного преподавателем варианта. Результаты расчетов занести в таблицу 1.10.

Таблица 1.10

 

 

N

Установить

Измерить

Рассчитать

  Е1   Е2   R1   R2   R3   V1   V2   V3 m             n å Ek  Vi k =1         i =1 Контур I m             n å Ek  Vi k =1         i =1 Контур II

[В]

[Ом]

[В]

[В] [В]
                     

7. На основании данных из таблицы 1.10 постройте потенциальную диаграмму контура (E1, R1, R3, E2) для заданного преподавателем варианта.

Потенциалы обозначенных в схеме (рисунок 1.26) точек при известных токах определятся следующим образом: .

Для 3 эксперимента необходимо:

8. По данным эксперимента рассчитайте внутреннее сопротивление  и падение напряжения  для внешней характеристики, заполните таблицу 1.11. Сравните величины номиналов установленных на плате элементов со значениями, рассчитанными на основании экспериментально полученных данных.

Таблица 1.11

 

N

Установить

Измерить

Рассчитать

r0 E R V1 A1 ΔU ΔI r0
[Ом] [В] [Ом] [В] [мА] [В] [мA] [Ом]
1

 

 

хх          
2 1000          
3 900          
4 800          
5 700          
6 600          
7 500          

9. По данным эксперимента постройте внешнюю характеристику.

Для 4 эксперимента необходимо:

10. По данным эксперимента рассчитайте внутреннее сопротивление  для каждой характеристики и заполните таблицу 1.12.

Таблица 1.12

 

N

Установить

Измерить

Рассчитать

r0 +J R V1 A1 ΔU ΔI r0
[Ом] [мА] [Ом] [В] [мА] [В] [мА] [Ом]
1

 

 

0          
2 10          
3 20          
4 30          
5 40          
6 50          

11. Сравните величины номиналов установленных на плате элементов со значениями, рассчитанными на основании экспериментально полученных данных.










Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 590.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...