Лабораторная работа № 0
Ознакомление с комплектом типового лабораторного оборудования «Теоретические основы электротехники».
Цель работы: ознакомиться с комплектом лабораторного оборудования «Теоретические основы электротехники» ручного и коннекторного варианта.
Компоновка оборудования.
Общая компоновка типового комплекта оборудования в стендовом исполнении показано на рис. 1.1. На лабораторном столе закреплена рама, в которой устанавливаются отдельные блоки. иного. Наборная панель, на которой собирается электрическая цепь из миниблоков может устанавливаться и непосредственно на столе.
Рис.1.1
В выдвижных ящиках хранятся наборы миниблоков и устройств, соединительные провода, перемычки и кабели, методические материалы. Один из наборов миниблоков показан на рис. 1.1 на столе. 1.1.2.Блок генераторов напряжений.
Лицевая панель блока генераторов напряжений показана на рис. 1.2. Генератор состоит из источника синусоидальных напряжений, генератора напряжений специальной формы и генератора постоянных напряжений.
Все генераторы включаются и выключаются общим выключателем «СЕТЬ» и защищены от внутренних коротких замыканий плавким предохранителем с номинальным током 2 А
.
Рис.1.2
На лицевой панели блока указаны номинальные напряжение и ток каждого источника напряжения, а также диапазоны изменения регулируемых выходных величин. Все источники напряжений гальванически изолированы друг от друга и от корпуса блока и защищены от перегрузок и внешних коротких замыканий самовосстанавливающимися предохранителями с номинальным током 0,2 А. О срабатывании предохранителя свидетельствует индикатор «I >».
Генератор синусоидальных напряжений содержит однофазный источник напряжения 24В (вторичная обмотка питающего трансформатора 220/24 В) и трёхфазный стабилизированный по амплитуде выходного напряжения преобразователь однофазного напряжения в трёхфазное. Выходное сопротивление трёхфазного источника в рабочем диапазоне токов близко к нулю.
Генератор напряжений специальной формы вырабатывает на выходе синусоидальный, прямоугольный двухполярный или прямоугольный однополярный сигнал в зависимости от положения переключателя «ФОРМА». Выходное сопротивление генератора в рабочем диапазоне токов также близко к нулю. Между гнездами «СИНХР» и «0 В» генератора при любом положении переключателя «ФОРМА» вырабатываются однополярные прямоугольные импульсы амплитудой 5 В, которые можно использовать для внешней синхронизации осциллографа. Частота сигнала регулируется десятиоборотным потенциометром «ЧАСТОТА» и не зависит как от формы и амплитуды сигнала, так и от тока нагрузки.
Генератор постоянных напряжений содержит три источника стабилизированного напряжения 15 В, гальванически изолированных друг от друга. Выходное напряжение одного из этих источников регулируется от 0 до 15 В десятиоборотным потенциометром. Выходные сопротивления этих источников также близки нулю и все они допускают режим работы с обратным током (режим потребления энергии). Для получения постоянных напряжений больше 15 В они могут соединяться последовательно. Для исключения источников из собранной схемы цепи используются переключатели (тумблеры).
Наборная панель
Наборная панель (рис. 1.3) служит для расположения на ней миниблоков в соответствии со схемой данного опыта.
Рис.1.3
Гнёзда на этой панели соединены в узлы, как показано на ней линями. Поэтому часть соединений выполняется автоматически при установке миниблоков в гнёзда панели. Остальные соединения выполняются соединительными проводами и перемычками. Так на фрагменте цепи, показанной на рис.1.3, напряжение подаётся проводами через выключатель к одной из обмоток трансформатора. К другой обмотке подключены резистор и конденсатор, соединённые последовательно.
Для измерения токов в ветвях цепи удаляется одна из перемычек и вместо неё в образовавшийся разрыв включается амперметр. Для измерения напряжений на элементах цепи параллельно рассматриваемому элементу включается вольтметр.
Набор миниблоков по теории электротехники и электроники.
Миниблоки представляют собой отдельные элементы электрических цепей (резисторы, конденсаторы, индуктивности диоды, транзисторы и т.п.), помещённые в прозрачные корпуса, имеющие штыри для соединения с гнёздами наборной панели. Некоторые миниблоки содержат несколько элементов, соединённых между собой или более сложные функциональные блоки. На этикетках миниблоков изображены условные обозначения элементов или упрощённые электрические схемы их соединения, показано расположение выводов и приведены основные технические характеристики. Миниблоки хранятся в специальном контейнере.
Большинство миниблоков комплекта «Теория электрических цепей и основы электроники» содержат по одному элементу электрических цепей. Состав этого набора приведён в табл. 1.1.
Таблица 1.1
| Наименование и характеристики | Кол. | Наименование и характеристики | Кол. |
| Резисторы МЛТ, 2 Вт, ±5% 10 Ом 22 Ом 33 Ом 47 Ом 100 Ом 150 Ом 220 Ом 330 Ом 470 Ом 680 Ом 1 кОм 2,2 кОм 4,7 кОм 10 кОм 22 кОм 33 кОм 47 кОм 100 кОм 1 Мом Потенциометры СП4-2М 1 кОм 10 кОм Конденсаторы К-73-9, 100 В 0,01 мкФ 0,1 мкФ Конденсаторы К73-17, 63 В 0,22 мкФ 0,47 мкФ 1 мкФ Конденсаторы электролитические SR-63 В, 10 мкФ SR-63 В, 100 мкФ SR-35 В, 470 мкФ | Индуктивности 10 мГн, 90 мА 40 мГн, 65 мА 100 мГн, 50 мА Тумблер МТД-1, 250 В, 2 А Лампа сигнальная СМН-10 55 Термистор РТС 50 Ом Термистор NТС 6,8 кОм Варистор S07K11, 18 В, 1 мА Фоторезистор СФ3-4Б Диоды КД 226 (1N5408) 1А, 100 В Стабилитрон КС510А, 10 В Светодиод АЛ 307 Б Варикап КВ 105А, 20 мА Динистор (диодный тиристор) КН 102Б Тиристор триодный КУ 101Е Транзисторы биполярные КТ502 Г (pnp) КТ503 Г (npn) Транзисторы униполярные КП 303Е (с каналом n-типа) КП101Е (с каналом р-типа) Транзистор однопереходный КТ117Г Операционный усилитель КР 140 УД 608А |
Набор трансформаторов.
Набор трансформаторов включает в себя четыре разборных трансформатора, выполненных на разъёмных U-образных сердечниках из электротехнической стали с толщиной листа 0,08 мм. Сечение сердечника 16´12 мм. На трёх трансформаторах установлены катушки 900/300 витков, на четвёртом 100/100 витков, однако, они легко переставляются. Номинальные параметры трансформаторов при частоте 50 Гц приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2
| W | UH, B | IH, мА | R, Ом | SH, ВА |
| 2,33 | 0,9 | 1,4 | ||
| 4,8 | 1,4 | |||
| 66,7 | 1,4 |
Блок мультиметров.
Блок мультметров предназначен для измерения напряжений, токов, сопротивлений, а также для проверки диодов и транзисторов. Общий вид блока представлен на рис. 1.4. В нём установлены 2 серийно выпускаемых мультиметра MY60, MY62 или MY64. Подробная техническая информация о них и правила применения приводится в руководстве по эксплуатации изготовителя. В блоке установлен источник питания мультиметров от сети с выключателем и предохранителем на 1 А. На лицевую панель блока вынесены также четыре предохранителей защиты токовых цепей мультиметров.
Для обеспечения надёжной длительной работы мультиметров соблюдайте следующие правила:
· Не превышайте допустимых перегрузочных значений, указанных в заводской инструкции для каждого рода работы
· Когда порядок измеряемой величины неизвестен, устанавливайте переключатель пределов измерения на наибольшую величину.
· Перед тем, как повернуть переключатель для смены рода работы (не для изменения предела измерения!), отключайте щупы от проверяемой цепи.
· Не измеряйте сопротивление в цепи, к которой подведено напряжение.
· Не измеряйте ёмкость конденсаторов, не убедившись, что они разряжены.
· Будьте внимательны при измерении тока мультиметрами МY62 и МY64. Предохранитель 0,2 А этих мультиметов может перегореть от источников напряжения имеющихся в данном стенде. Мультиметр МY60 защищён предохранителем 2 А, который не может перегореть от токов, создаваемых источниками данного стенда.
| -.000 |
| my-60 |
| 10A |
| mA |
| COM |
| V |
| W |
| ON/OF |
| БЛОК МУЛЬТИМЕТРОВ |
| 2 А |
| 10 А |
| СЕТЬ |
| O |
| I |
| 10 А |
| 0,2 А |
| -.000 |
| my-62 |
| TEMP |
| C |
| x |
| 10A |
| mA |
| COM |
| V |
| W |
| ON/OF |
| 1 А |
Рис. 1.4
До подключения мультметра к цепи необходимо выполнить следующие операции:
· выбор измеряемой величины: - V, ~ V, - A, ~ A или W;
· выбор диапазона измерений соответственно ожидаемому результату измерений;
· правильное подсоединение зажимов мультиметра к исследуемой цепи.
Присоединение мультиметра как вольтметра, амперметра и омметра показано на рис. 1.5.
| -.000 |
| my-60 |
| 10A |
| mA |
| COM |
| V |
| W |
| ON/OF |
| -.000 |
| my-60 |
| 10A |
| mA |
| COM |
| V |
| W |
| ON/OF |
| -.000 |
| my-60 |
| 10A |
| mA |
| COM |
| V |
| W |
| ON/OF |
| W |
| V |
| A |
| U |
| I |
Рис. 1.5
Ваттметр.
| Рис.1.6 |
Его принцип действия основан на перемножении мгновенных значений тока и напряжения и отображении среднего значения этого произведения на дисплее прибора в цифровом виде.
Прибор включается в цепь согласно приведённой на лицевой панели схеме. Для измерения активной мощности, гнёзда, помеченные символом «·», должны быть соединены перемычкой. После сборки схемы необходимо включить выключатель «Сеть» и установить необходимые пределы измерения по току и по напряжению тумблерами. Если выбран заниженный предел измерения, то включается сигнализация перегрузки I > или (и) U >. Если, наоборот, предел завышен, то включается сигнализация I < или (и) U <. Справа от окошка цифровых индикаторов включаются автоматически светодиоды сигнализации размерности Вт или мВт.
