Лабораторна робота №1 Використання аналогових вимірювальних пристроїв під час дослідження електронних систем
Мета роботи: надати студентам навичок складання електричних схем, користування аналоговими електровимірювальними приладами, аналізу результатів вимірювань.
Стислі теоретичні відомості.
Вимірювання електричних величин в лабораторній роботі будуть виконуватись за допомогою комбінованого приладу, який дозволяє вимірювати струм, напругу і опір. Тому цей прилад зветься ампервольтомметромабо,скорочено, авометром. Цей прилад має ще одну назву – мультіметр, тобто такий, що може вимірювати декілька різних електричних величин. Але найчастіше його називають тестером, тобто приладом для перевірки електричних пристроїв (від англійського to test–перевіряти).
В лабораторній роботі використовується тестер типу Ц4353. Прилад комбінований Ц4353 призначений для вимірювань постійного струму, змінного струму, напруги постійного і змінного струму, опору постійному струму, ємності і відносного рівня передачі змінної напруги.
Пристрій має чотири гнізда для підключення зовнішніх дротів. Два з них використовуються під час вимірювання ємності, ще два – під час вимірювання інших величин. Показувальний пристрій тестера має п’ять шкал. Призначення кожної шкали позначено умовною позначкою. Під час користування тестером слід бути уважним під час вибору шкали.
На панелі тестера розташовані два перемикачі: кнопковий та обертальний. Кнопковим задається рід електричного току: змінний чи постійний. Обертальним перемикачем задають діапазон показів тестера і вид електричної величини, яка буде вимірюватись: напруга, струм або опір.
Тестер, який використовується в лабораторній роботі, відноситься до аналогових вимірювальних приладів. Показувальний пристрій аналогових приладів здебільшого має вигляд шкали. Шкала складається з рисок та чисел, розташованих біля них. Ці риски звуться позначками шкали. Частина шкали між двома сусідніми позначками зветься поділкоюшкали.
Числа, нанесені біля позначок, являють собою, як правило, початкове та кінцеве значення шкали і кілька проміжних значень. Інтервал значень вимірюваної величини, який обмежений початковим та кінцевим значеннями, зветься діапазоном показів вимірювального приладу.
Інтервал значень вимірюваної величини, в межах якого пронормовані похибки засобу вимірювань зветься діапазоном вимірювань.
Існують шкали, в яких діапазон показів і діапазон вимірювань співпадають (наприклад, шкала постійного струму тестера Ц4353). Але існують шкали, в яких діапазон вимірювань є лише частиною діапазону показів (наприклад, шкала змінного струму тестера Ц4353). В таких випадках початок діапазону вимірювань позначається крапкою на шкалі.
Різниця значень вимірюваної величини, що відповідає двом сусіднім позначкам шкали, зветься ціною поділки. Якщо шкала має стале значення ціни поділки, його можна знайти, поділивши діапазон вимірювань на число поділок в ньому. У вимірювальних приладів зустрічаються шкали із змінним значенням ціни поділки (наприклад, шкала опору тестера Ц4353). В таких випадках спосіб визначення ціни поділки залежить від особливостей шкали.
Результат вимірювання є добуток показу приладу на ціну поділки.
Порядок виконання роботи.
Робота виконується персонально кожним студентом в присутності викладача.
1. Отримати у викладача два резистори R1 та R2, а також завдання такого змісту:
– виміряти опори резисторів;
– виміряти струм I1, який тече через резистор R1, коли до нього прикладена напруга постійного струму U1;
– виміряти струм I2, який тече через резистор R2, коли до нього прикладена напруга змінного струму U2.
– значення напруг задаються викладачем.
2. За допомогою тестера виміряти опір наданих викладачем резисторів. Отримані результати занести в таблицю 1.1
- Зібрати схему для вимірювання напруги на резисторі R1. З дозволу викладача включити джерело напруги постійного струму.
- Користуючись тестером, встановити значення вихідної напруги джерела, яке дорівнює U1.
3. Виключити джерело напруги. Змінити схему для вимірювання напруги на схему для вимірювання струму. Включити джерело і виміряти струм I1.
- Результати вимірювання перевірити за допомогою закону Ома.
- Результати вимірювання та результати перевірки занести в таблицю 1.1
4. Зібрати схему для вимірювання напруги на резисторі R2. З дозволу викладача включити джерело напруги змінного струму.
- Користуючись тестером, встановити значення вихідної напруги джерела, яке дорівнює U2. Виключити джерело напруги. Змінити схему для вимірювання напруги на схему для вимірювання струму.
- Включити джерело і виміряти струм I2.
- Результати вимірювання перевірити за допомогою закону Ома.
- Після перевірки результати вимірювання занести в таблицю 1.1
Таблиця 1.1
| R1 | R2 | I1 | I2 |
Контрольні питання.
1. Що таке вимірювання?
2. Що таке фізична величина?
3. Чим аналоговий вимірювальний пристрій відрізняється від цифрового?
4. Що таке позначка шкали?
5. Що таке поділка шкали?
6. Чим діапазон показів вимірювального приладу відрізняється від діапазону вимірювань?
7. Яким чином визначається ціна поділки?
8. Яким чином визначається результат вимірювання?