Лабораторные работы по электротехнике

Блок генераторов напряжений

Лицевая панель блока генераторов напряжений показана на рис. 4.1. Генератор состоит из источника синусоидальных напряжений, генератора напряжений специальной формы и генератора постоянных напряжений /1/.

Все генераторы включаются и выключаются общим выключателем «СЕТЬ» и защищены от внутренних коротких замыканий плавким предохранителем с номинальным током 2 А.

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 сигнализирует индикатор «I > 0,2 А».

Генератор синусоидальных напряжений содержит однофазный источник напряжения 24 В (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 двух полярный или прямоугольный однополярный сигнал в зависимости от положения переключателя «ФОРМА».

Рис.4.1. Блок генераторов напряжений.

Генератор напряжений специальной формы вырабатывает на выходе синусоидальный, прямоугольный двух полярный 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 десяти оборотным потенциометром «ЧАСТОТА» и не зависит как от формы и амплитуды сигнала, так и от тока нагрузки.

Генератор постоянных напряжений содержит три источника стабилизированного напряжения 15В, гальванически изолированных друг от друга. Выходное напряжение одного из этих источников регулируется от 0 до 15 В десяти оборотным потенциометром. Выходные сопротивления этих источников также близки к 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 SA1, SA2, SA3 (тумблеры).

4.2.  Наборная панель

Наборная панель (рис. 4.2) служит для расположения на ней мини блоков для выполнения соответствующей лабораторной работы.

Рис.4.2. Наборная панель.

Гнёзда на наборной панели электрически соединены в узлы. Эти соединения показаны на ней линями. При установке в гнёзда наборной панели мини блоков, необходимых для выполнения соответствующей лабораторной работы, часть соединений выполняется автоматически. Остальные соединения выполняются соединительными проводами и перемычками. Так на фрагменте цепи, показанной на рис.4.2, напряжение подаётся проводами через выключатель SA к одной из обмоток трансформатора ТV. К другой обмотке подключены резистор и конденсатор, соединённые последовательно /1/.

Для измерения токов в ветвях цепи удаляется одна из перемычек и вместо неё в образовавшийся разрыв последовательно включается амперметр. Для измерения напряжений на элементах цепи параллельно рассматриваемому элементу включается вольтметр.

 Блок мультиметров

Блок мультиметров состоит из двух мультиметров с источниками питания. Мультиметр предназначен для измерения постоянного и переменного напряжений, постоянного и переменного токов, сопротивления, емкости и температуры /12/. Общий вид мультиметра представлен на рис. 4.3. Блок мультиметров состоит из двух мультиметров с источниками питания.

Рисунок 4.3. Общий вид мультиметра: 1 - дисплей; 2 - выключатель питания; 3 - гнездо для проверки транзисторов; 4 - переключатель режимов (рис. 4.6.); 5 - разъем для подключения термопары; 6 - разъем для подключения конденсатора; 7 – входы для измерения тока, напряжения, сопротивления (рис.4.4).

Рисунок 4.4. Измерительные входы мультиметра: 10 А - вход для измерения тока до 10 А; мА -вход для измерения тока до 200 мА; СОМ - общий вход (земля); VΩ - вход для измерения напряжения и сопротивления.

При использовании прибора необходимо соблюдать следующие правила:

перед вращением переключателя режимов для выбора измеряемой величины отсоедините провода от схемы;

если значение измеряемой величины не известно заранее, установите переключатель режимов в положение, соответствующее наибольшему значению;

в случае появление на дисплее цифры «1» следует увеличить предел измерений.

Рис. 4.5. Переключатель режимов выбора измеряемой величины

Внимание! Если положение переключателя режимов не изменяют в течение 40 минут, мультиметр автоматически выключается. Для продолжения работы необходимо дважды нажать кнопку 2 (см. рис.4.3).

Измерение величины напряжения с помощью мультиметра. Подсоедините один провод к входу COM (см. рис.4.5.), второй к входу VΩ.

Установите переключатель режимов (см. рис. 4.5) в положение V (область I) для измерения постоянного напряжения или в положение V~ (область II) для измерения переменного напряжения с учетом требуемого диапазона измерений.

Подсоедините провода к точкам электрической цепи, между которыми измеряется напряжение.

Диапазоны измерения переменного и постоянного напряжения следующие: U=0,2; 2; 20; 200; 600В. Систематическая погрешность измерений не превышает-1,2 %.

Измерение величины тока с помощью мультиметра. Подсоедините один провод к входу COM, второй к входу mA или 10 А рис.4.4 (для измерения больших токов).

Установите переключатель режимов в положение A (область V) для измерения постоянного тока или в положение А~ (область IV) для измерения переменного тока с учетом требуемого диапазона измерений.

Подсоедините провода к точкам электрической цепи, между которыми измеряется ток.

Диапазоны измерения величины переменного тока I= 20; 200 мА; 10 А, постоянного тока I= 2; 20; 200 мА; 10 А. Систематическая погрешность измерений не превышает - 2 %.

Измерение величины сопротивления с помощью мультиметра. Подсоедините один провод к входу COM второй к входу VΩ. Установите переключатель режимов в положение Ω (область VI) с учетом требуемого диапазона измерений. Подсоедините провода к измеряемому сопротивлению.

Диапазоны измерения сопротивлений следующие: Ω = 200 Ом; 2 кОм; 20 кОм; 200 кОм; 2 мОм; 20 мОм; 200 мОм. Систематическая погрешность измерений не превышает - 1 %.

Измерение величины емкости с помощью мультиметра. Подсоедините провода к разъему 6 (см. рис. 4.3.). Установите переключатель режимов в положение Сх (область III) с учетом требуемого диапазона измерений.

Диапазоны измерения емкости следующие: С=2; 20; 200 нФ; 2; 20 мкФ. Систематическая погрешность измерений не превышает - 5 %.

Измерение температуры с помощью мультиметра

Установите переключатель режимов в положение 0С, при этом на дисплее будет показана температура окружающей среды. Вставьте провода от термопары в разъем 5 (см. рис. 4.4.), при этом следует соблюдать полярность подсоединения («+» провода к «+» прибора). Систематическая погрешность измерений не превышает - 2% /12/.

Мультиметры объединены в блок мультметров. Общий вид блока представлен на рис. 4.6. В нём установлены 2 серийно выпускаемых мультиметра MY60, MY62 или MY64. 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 допустимые перегрузочные значения измеряемых величин 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 2А, который не может перегореть от токов, создаваемых источниками данного стенда.

До подключения мультметра к цепи необходимо выполнить следующие операции:

выбрать измеряемую величину: - V, ~ V, - A, ~ A или Ω;

выбрать диапазон измерений соответственно ожидаемому результату измерений;

правильно подсоединить зажимы мультиметра к исследуемой цепи.

Рис. 4.6 Блок мультиметров.

Присоединение мультиметров как вольтметра, амперметра и омметра показано на рис. 4.7, 4.8.

Рис. 4.7 Схема подключения мультиметров для измерения напряжения и тока.


Рис. 4.8 Схема подключения мультиметра для измерения сопротивления.

Лабораторные работы по электротехнике и физике