ЗАПОЗНАВАНЕ С ИЗМЕРВАТЕЛНА ТЕХНИКА И АПАРАТУРА

Технически университет Варна
Катедра: Електронна техника и микроелектроника
Дисциплина: Материали и компоненти в електрониката

Протокол №1
Тема: ЗАПОЗНАВАНЕ С ИЗМЕРВАТЕЛНА ТЕХНИКА И АПАРАТУРА
Ръководител на лабораторни упражнения: ****

Дата на предаване: хх.хх.2016 г.
Специалност: Компютърни системи и технологии
Име: ….
Фак. Номер: …
Курс: Първи
Група: 3б
Кратка Теория
Универсалните измервателни уреди са предназначени за измерване на различни електрически величини: постоянни и променливи напрежения и токове, съпротивления, кондензатори, индуктивности, трансформатори и др. Електроизмервателните уреди, позволяващи да се измерват повече от една величина се наричат комбинирани (мултимери). При измервателните уреди обхватите за постоянен ток и постоянно напрежение се отбелязват с означението – DC. Обхватите за променлив ток и променлив напрежение се отбелязват с означението – АC. Изводът за общата маса се означава с СОМ – общ. Преди започване на измерването уредите винаги се превключват на най-големия обхват. При измерване на постоянен ток и напрежение винаги се спазва полярността. При измерване на ток ампермерът винаги се включва последователно във веригата. При измерване на напрежение волтметърът се включва винаги паралелно във веригата.

Измервателни генератори на сигнали
За провеждане на изпитания и изследвания на различни електронни схеми и устройства са необходими източници на изпитателни сигнали. Чрез такива източници, които дават сигнали със зададени параметри могат да се снемат амплитудно-честотни и преходни характеристики, да се градуират измервателни уреди, да се имитират входни сигнали, да се измерват параметри на групи сигнали и др. Използваните в практиката измервателни генератори се характеризират с голямо разнообразие, както по отношение на формата, така също и по отношение на честотата, амплитудата и мощността на сигналите. Според формата на генерираните сигнали те се подразделят на синусоидални, импулсни и функционални. Последните служат за получаване на сигнали с различна форма- правоъгълна, трионообразна, синусоидална и др.

Осцилоскоп
Осцилоскопът се използва за наблюдение, измерване и регистриране на различни по големина, форма и честотен спектър електрически сигнали. Чрез него се измерват моментна стойност и на не синусоидални сигнали, на продължителност и фронтове на импулси. Различните видове осцилоскопи покриват честотния диапазон от 0 до 100 GHz. Входната величина е електрическо напрежение. При основния режим на работа тя се изобразява на екрана във функция от времето като светеща крива, наречена осцилограма. Осцилоскопите се подразделят на универсални, стробоскопични, запомнящи. Най-разпространени са универсалните осцилоскопи, които се използват за измерване на напрежения от няколко микроволта до неколкостотин волта, както и на интервал от време от десетки пикосекунди до няколко секунди.
Захранващи източници
За да функционира една електронна апаратура, нейните възли и елементи трябва да се захранват с електроенергия с точно определени параметри – напрежение, ток, мощност, хармоничен състав на напрежението и др. Тази задача се изпълнява от токозахранващите устройства. Всички електронни устройства изискват за захранване на своите възли и елементи постоянно напрежение или ток. Захранващите източници на постоянен ток, използващи енергията на електроразпределителната мрежа за захранване на електронната апаратура, представляват електронни преобразуватели, преобразуващи променливото напрежение в постоянно напрежение. Освен преобразуване те извършват регулиране или стабилизиране на изправеното напрежение, както и защита от екстремални въздействия на свръх напрежения и свръх ток.

Измерване на съпротивление
Не се държи резистора, съпротивлението на който се измерва в ръце, тъй като съпротивлението на кожата намаля точността на измерване. Не се измерва съпротивлението на резистор в схема, намираща се под напрежение. При измерване съпротивлението на резистор запоен на печатната платка е необходимо да се убедите, че паралелно на него не е подключен някакъв друг елемент от схемата. Трансформаторите, транзисторите, диодите, индуктивностите, а така също други съпротивления, подключени паралелно на измервания резистор, влияят на резултата от измерването. При наличие на съмнение се отпоява единия край на резистора от печатната платка и тогава се пристъпва към измерване на съпротивлението. При измерване на резистори под 1 Ω е необходимо да се отчете и съпротивлението на свързващите проводници което се добавя към съпротивлението на измервания резистор.Затова в началото на измерването съпротивлението на свързващите проводници се отчита като двата пробника се допират. Отчетената стойност се изважда от стойността получена при последващото измерване на резистора и така се получава истинската стойност на съпротивлението на резистора.

Измерване на кондензатор
Често съвременните мултимери имат възможност да измерват и капацитет , както на електролитни така и на не електролитни кондензатори в широк диапазон на стойностите. Освен това с помощта на омметър е възможно да се определи наличието или отсъствието на късо съединение в кондензатора. За това е необходимо омметъра да бъде включен на най-високия си обхват на измерване и да се включи към изводите на кондензатора. Ако кондензаторът е електролитен “ положителния ” извод на омметъра трябва да се свърже към “ плюсовия ” извод на кондензатора. Измерваното съпротивление на кондензатора трябва постепенно да се увеличава до голяма стойност, след което да остава постоянно.

Измерване на бобини и трансформатори
С помощта на специализираните “ R-L-C ” метри се измерва съпротивлението и индуктивността на бобините, първичната и вторична намотки на трансформаторите. Бобините, имащи голям брой навивки от тънък проводник обикновено имат голямо съпротивление. Ако съпротивлението на индуктивността е равно на ∞, в намотките на бобината има прекъсване. Ако съпротивлението на бобината има по- малка стойност, указана от производителя е възможно част от намотките да са се окъсили. Първичните и вторични намотки на трансформаторите се проверяват като самостоятелни индуктивности, с изключение на автотрансформаторите, в които една и съща намотка изпълнява функциите на първична и вторична намотка. Съпротивлението между всеки един от изводите на първичната и вторичната намотки трябва да бъде ∞. Съпротивлението между изводите на намотките трябва да бъде пропорционално на броя навивки.

Измерване на диоди
С помощта на омметър може да се определи кой от изводите на диода съответства на анода и кой на катода. В права посока съпротивлението на диода е малко: “положителния” накрайник на омметъра в този случай се подключва към анода, “отрицателния”-към катода; в обратна посока съпротивлението на диода е голямо. Ако диода е окъсен, омметърът ще покаже ниско (или равно на нула) съпротивление в права и обратна посока, а ако в диода има прекъсване – високо съпротивление и в двете посоки. При изправен диод и правилно свързване на изводите на цифровия мултимер той показва на дисплея си напрежението на отпушения диод. Това е показател, че диода е изправен.

Измерване на биполярни р-n-р и n-p-n транзистори
В цифровите мултимери има две тривходови гнезда, съответно за прави и обратни транзистори с указани Е, В, С за измерване коефициента за предаване на ток h21e. При правилно свързване изводите на транзистора на мултимера при изправен транзистор той показва стойността на коефициента на предаване по ток. Ако транзисторът е неизправен, на дисплея отсъства показание.

Схема опитна постановка

Програма на работа
1 задача
Свържете изхода на функционалния генератор с първи канал на осцилоскопа. Задайте различни по форма (синусоидално, триъгълно и правоъгълно напрежение) и различни по честота сигнали: 10 Hz, 100Hz, 1kHz. Използвайте регулаторите на оцилоскопа за промяна на мащаба по време и за синхронизация на сигналите, за да получите на екрана 2 до 3 периода на измервания сигнал. За всяка от посочените горе честоти синхронизирайте изображението на екрана на осцилоскопа и направете снимки на входния сигнал с програмния продукт “OpenChoice Desktop”.

2 задача
Използвайте експерименталните платки от тип „Breadboard“, за да свържете един потенциометър, светодиод и резистор, волтметър, амперметър и захранване по принципната схема. С помощта на потенциометъра задавайте напрежение, съгласно стойностите в по- долната таблица и измервайте тока през веригата на светодиода. Изчислете съпротивлението на веригата при всяка стойост на тока и напрежението.

Използвани формули

Изводи
С помощта на омметър може да се определи кой от изводите на диода съответства на анода и кой на катода.

Ако кондензаторът е електролитен “ положителния ” извод на омметъра трябва да се свърже към “ плюсовия ” извод на кондензатора.

При измерване съпротивлението на резистор запоен на печатната платка е необходимо да се убедите, че паралелно на него не е подключен някакъв друг елемент от схемата.

Запомнящите осцилоскопи имат способността да запазват и възпроизвеждат изображението върху екрана продължително време след прекъсване на входния сигнал. Те са предназначени и за запаметяване на еднократни сигнали.