МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Московский государственный технический университет

«МАМИ»

Факультет «Автоматизация и управление»

Кафедра «Автоматика и процессы управления»

С.С.Драгунов Одобрено методической

комиссией факультета

«Автоматизация и управления»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

по дисциплине «ЭЛЕКТРОНИКА»

для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 150900.62 «Технология оборудование и автоматизация машиностроительных производств»

и по направление подготовки дипломированных специалистов 151000.65 – «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»

Специальность: 151001.65 –«Технология машиностроения»

Под редакцией профессора,

к.т.н. Харитонова В.И.

Москва 2011

Лабораторная работа №1

“ Универсальный цифровой прибор АКИП 4107".

Цель работы: Изучение универсального цифрового прибора АКИП  4107 и приемов работы с ним.

Продолжительность работы – 2 часа.

Описание лабораторной установки: Универсальный цифровой прибор АКИП 4107 предназначен для исследования электрических сигналов с напряжением не более 20 вольт и с частотами в диапазоне от 0,1 герца до 5 мегагерц. Наличие двух входов дает возможность рассматривать одновременно два независимых электрических сигнала относительно общей точки электрической схемы.

Универсальный цифровой прибор АКИП 4107 подключается к персональному компьютеру через USB кабель, поэтому результаты исследуемых электрических сигналов отображаются на экране монитора персонального компьютера. Гнездо для подключения USB кабеля расположено на задней стороне корпуса . прибора АКИП 4107 На передней стороне расположены три стандартных разъема байонетного типа – BNC, которые используются на всех современных осциллографах.

Гнезда CHA и CHB являются входами A и B цифрового осциллографа. Помимо функции цифрового осциллографа прибор АКИП 4107 может выполнять также функции генератора сигналов с частотами от 1 герца до 1 мегагерца. Гнездо SIGNAL OUT является выходом генератора сигналов. Форма сигнала на выходе генератора может быть любой от простого гармонического сигнала до сигнала произвольной формы.

Для совместной работы прибора АКИП  4107 с персональным компьютером на последнем должно быть установлено программное обеспечение, поставляемое с прибором АКИП   4107.

Прибор АКИП 4107 может работать в 3 режимах:

1) режим осциллографа ;

2) режим послесвечения ;

3) режим отображения спектра

По умолчанию после включения активен режим осциллографа.

Внешний вид прибора представлен на рисунке 1.

Рисунок 1

Рабочее задание:

1. Включение и первоначальная настройка прибора АКИП  4107.

2. Измерение периода сигнала.

3. Измерение среднеквадратического значения сигнала и его амплитуды.

4. Измерение параметров переменного сигнала с постоянной составляющей

Методические указания

1. По первому пункту задания выполнить следующие действия:

1. Подключить прибор АКИП  4107 к персональному компьютеру с помощью USB кабеля.

2. Включить персональный компьютер и дождаться загрузки операционной системы.

3. Запустить программу PicoScope 6. После запуска программы на экране появляется окно представленное на рисунке 2.

4. Соединить кабелем с двумя разъемами байонетного типа – BNC на обоих концах гнездо SIGNAL OUT с гнездом CHA. Подключение разъемов байонетного типа осуществляется так: «Вставил и зафиксировал, повернув по часовой стрелке на 90 градусов». Отключение производится в обратном порядке: «Снял фиксацию, повернув против часовой стрелки на 90 градусов, и вынул».

Рисунок 2

5. Включить генератор с помощью пиктограммы . Для этого необходимо мышкой навести курсор на пиктограмму и щелкнуть по ней левой клавишей мышки. В появившемся окне, представленном на рисунке 3, установить галочку в позиции Сигнал вкл, которая отмечена на рисунке 3 красным карандашом. По умолчанию включается сигнал прямоугольных импульсов с частотой 1 кГц и амплитудой 1 вольт и включается режим автонастройки параметров осциллографа.

Рисунок 3

6. Установить сигнал в соответствии с таблицей заданий по номеру варианта.

№	Форма сигнала	Частота (Гц)	Ампли-туда (В)	№	Форма сигнала	Частота (Гц)	Ампли-туда (В)
1	синусоидальный	950	0,95	14	наклон вниз	700	0,85
2	прямоугольный	900	0,95	15	наклон вверх	650	0,85
3	треугольный	900	0,95	16	синусоидальный	650	0,8
4	наклон вниз	900	0,95	17	прямоугольный	600	0,8
5	наклон вверх	850	0,95	18	треугольный	600	0,8
6	синусоидальный	850	0,9	19	наклон вниз	600	0,8
7	прямоугольный	800	0,9	20	наклон вверх	650	0,75
8	треугольный	800	0,9	21	синусоидальный	550	0,75
9	наклон вниз	800	0,9	22	прямоугольный	500	0,75
10	наклон вверх	750	0,9	23	треугольный	500	0,75
11	синусоидальный	750	0,85	24	наклон вниз	500	0,75
12	прямоугольный	700	0,85	25	наклон вверх	500	0,75
13	треугольный	700	0,85	26	синусоидальный	450	0,7

7. Выполнить ручную настройку масштаба изображения по вертикальной оси. Для этого щелкнуть мышкой по галочке на пиктограмме в верхнем левом углу . В появившемся окне масштабов необходимо выбрать масштаб, который будет ближайшим большим значением к заданной амплитуде сигнала. Так, например, если задана амплитуда 0,45 В, то надо выбрать масштаб ±500мВ. Масштаб по вертикальной оси ±500мВ обеспечивает правильное отображение сигнала, амплитуда которого не превысит 0,5 вольта. Если по какой-то причине величина исследуемого сигнала превысит 0,5 В, то экране появится восклицательный знак, предупреждающий о превышении заданного порога чувствительности.

8. Выполнить ручную настройку масштаба изображения по горизонтальной оси. Для этого необходимо вычислить масштаб одной клетки по горизонтали ∆t , исходя из следующего неравенства:

При пользовании этой формулой необходимо помнить, что частота f задается в герцах, а масштаб одной клетки ∆t по горизонтали получается в секундах.

Для выполнения ручной настройки необходимо щелкнуть мышкой по галочке на пиктограмме . В появившемся окне масштабов необходимо выбрать масштаб, который будет ближайшим меньшим значением к рассчитанному масштабу изображения по горизонтальной оси.

Так, например, если задана частота 900Гц, то по формуле получим ∆t ≤ 0,000476 секунды. Поэтому выбираем масштаб по горизонтали - 200µs/div, т.е. 200 микросекунд на клетку.

9. Переключатель режимов канала А должен быть установлен в положение - DC. В этом режиме можно проводить измерение как переменных сигналов, так и постоянных, поэтому этот режим является универсальным. В режиме AC можно проводить измерение только переменных сигналов.

10. Поскольку канал B сейчас не используется, то он должен быть установлен в положение Выкл.