Лабораторные работы по электротехнике и электронике

 
Лабораторные работы по электротехнике
Электрические цепи постоянного тока
ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ
СОЕДИНЕНИЕ НАГРУЗКИ ТРЕУГОЛЬНИКОМ
ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЕЙ
ИССЛЕДОВАНИЕ КАТУШКИ
ИССЛЕДОВАНИЕ УТРОИТЕЛЯ ЧАСТОТЫ
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ
ИССЛЕДОВАНИЕ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ФИЛЬТРОВ
ЧАСТИЧНЫЕ ЕМКОСТИ В СИСТЕМЕ ПРОВОДНИКОВ
ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Исследование характеристик источника
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ
ИССЛЕДОВАНИЕ ЯВЛЕНИЯ РЕЗОНАНСА
Исследование однофазного трансформатора
Исследование трехфазного асинхронного двигателя
Исследование синхронных микродвигателей
Исследование исполнительного двигателя постоянного тока
ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ
Резонанс токов
ПОВЫШЕНИЕ  КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЕНЕРАТОРАХ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ХОЛОСТОГО ХОДА
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
RLC элементы
Трансформатор
Катушка индуктивности
Квазистационарные процессы
Биполярные транзисторы
Каскады на биполярных транзисторах
Дифференциальный усилитель
Полевые транзисторы
Операционные усилители
Практические задания
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СДВИГА ФАЗ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СДВИГА ФАЗ ПРИ ПОМОЩИ ОСЦИЛЛОГРАФА

Определить фазовый сдвиг между двумя синусоидальными напряжениями одинаковой частоты и амплитуды можно с помощью фигур Лиссажу.

Пусть на “X” – горизонтально отклоняющие пластины осциллографа подается напряжение

а на “Y” – вертикально отклоняющие пластины подается напряжение

На экране осциллографа получится изображение эллипса (рис. П.1)

1

Рис. П.1

При t=0, UГОР=0, UВЕР=Umsinj луч находится в одной из двух точек пересечения эллипса с вертикальной осью, т. е.

Максимальное отклонение луча по оси “Y” происходит при UВЕР=Um, т.е.

отсюда

  (П.1)

Если -90°< j< 90°, то большая ось эллипса расположена в первом и третьем квадрантах прямоугольной декартовой системы координат. Если 90°< j< 270°, то большая ось расположена во втором и четвертом квадрантах.


Рассмотрим порядок определения угла сдвига фаз j между входным напряжением  и током  в схеме (рис. П.2) с помощью осциллографа.

Рис. П.2

Предварительно необходимо отключить временную развертку осциллографа путем установления переключателя синхронизации на передней панели в начальное положение “X”.

Подадим на вход “X” напряжение на сопротивление R, которое по фазе совпадает с током . На экране осциллографа получится изображение горизонтальной линии длиной 2b (рис. П.3). Регулировкой чувствительности по входу “X” необходимо добиться максимально возможной длины линии. Затем отключим от входа “X” напряжение , а на вход “Y” подается входное напряжение . На экране осциллографа получится изображение вертикальной линии (рис. П.4).

Регулятор чувствительности по входу “Y” необходимо установить в такое положение, чтобы длина вертикальной линии стала равной длине горизонтальной линии, т.е. 2b. Затем подадим на вход “X” напряжение  и получим изображение эллипса на экране (рис. П.1). Синус искомого угла найдем по формуле (П.1).

3 4

Рис.3 Рис.4


Приложение 2

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ПРОГРАММЫ WORKBENCH

При выполнении лабораторных работ с использованием программы WorkBench необходимо изучить основные принципы работы с программой.

Рабочее окно программы изображено на рис. П.1.

workspase

Рис. П.1

Для выполнения лабораторных работ потребуются:

1) кнопки изменения масштаба +-, необходимы для увеличения и уменьшения масштаба изображения схемы;

2) индикатор величины масштаба , показывает текущий масштаб и позволяет изменять его;

3) клавиша запуска моделирования , включает режим моделирования;

4) клавиша паузы , служит для временной приостановки режима моделирования.

2. Установка связей между элементами.

Для установки связей между элементами необходимо установить курсов мыши на выводе первого элемента, появится черная точка. Затем, нажав левую кнопку мыши и не отпуская ее, перевести курсор мыши на вывод второго элемента, при этом черная точка должна переместиться на этот вывод и появится линия связи. После этого нужно отпустить левую кнопку мыши. Связь установлена.

2эл

2эл_1

3. Удаление связи между элементами.

Для удаления связи необходимо навести на нее курсор и нажать левую кнопку мыши. Связь при этом выделится.

2эл_2

Далее на клавиатуре нажимаем клавишу "Delete". При этом появится диалоговое окно подтверждения удаления элемента.

Для подтверждения удаления необходимо нажать кнопку «Да».

4. Изменение параметров элементов.

Для изменения параметров элемента необходимо навести на элемент курсор и нажать правую кнопку мыши.

В появившемся контекстном меню выбрать пункт «Component properties» (Свойства компонента). При этом появится окно редактирования свойств элемента.

Здесь на закладке «Value» можно изменять электрические параметры элемента. В данном случае это емкость. Размерность изменяется путем нажатия правой клавишей мыши на стрелочки . У некоторых элементов (например, источник синусоидального напряжения) количество параметров может быть больше одного (U, f, φ).

5. Работа с осциллографом.

Для наблюдения за изменением токов и напряжений во времени используется виртуальный осциллограф.

Для вывода результата работы осциллографа на экран необходимо дважды щелкнуть на изображении осциллографа левой кнопкой мыши. Появится окошко осциллографа.

Это окно разделено на 4 области:

Экран.

Time base – установки развертки по времени. Здесь можно изменять масштаб по оси времени , положение по оси времени  и режимы работы осциллографа . Возможны три режима работы: Y/T – зависимость измеряемой величины от времени; B/A – зависимость канала B от А (используется при определении сдвига фаз в работе №2); A/В – зависимость канала А от В.

Trigger.

Channel A; Channel B – установки масштаба по напряжению для каналов А и В. Масштаб напряжения изменяется в окне , путем нажатия левой клавишей мыши на стрелки. Положение по оси Y задается в окошке . Переключение режимов работы : АС – режим переменного тока (постоянная составляющая не учитывается); 0 – канал отключен; DC – режим постоянного тока (учитываются и постоянная и переменная составляющие).

Для удобства наблюдения можно увеличить окно осциллографа кнопкой . При этом окно приобретает вид

В этом режиме становятся доступны два маркера (на рисунке красная и синяя полосы с треугольниками вверху). Передвигая маркеры, можно снимать точные данные в любой момент времени в окошках под экраном.

Возврат в обычный режим реализуется с помощью кнопки .

Методика решения задач