Введение 4
1. Лабораторный комплекс «Глория» для исследования электрических схем с помощью виртуальных электроизмерительных приборов 6
1.1 Общие сведение лабораторной станции «Глория» 6
1.2 Описание и состав комплекса 6
1.3 Функциональная схема лабораторной станции «Глория» 11
1.4 Описание работы принципиальной схемы 12
1.5 Назначение микросхемы XR-2206 15
1.6 Обратная связь 15
1.7 Основные схемы включения ОУ 16
1.7.1 Неинвертирующий усилитель на ОУ 16
1.7.2 Инвертирующий усилитель 18
1.8 Достоинства лабораторного комплекса 20
1.9 Электробезопасность 20
2 Виртуальные приборы 21
2.1 LabVIEW программное обеспечение станции «Глория» 21
2.2 Виртуальные приборы в LabVIEW 22
2.3 Включение станции ГЛОРИЯ и запуск виртуальных приборов 23
2.4 Общие сведения о генерируемых сигналах станцией ГЛОРИЯ 23
2.5 Осциллограф. Общее сведения 24
2.6 Виртуальный осциллограф 27
2.7 Амперметры и вольтметры 29
3 Лабораторная работа. Исследование режима феррорезонанса
напряжений 31
3.1 Цели работы 31
3.2 Оборудование и приборы 31
3.3 Краткие теоретические сведения 31
3.4 Выполнение работы 34
Заключение 38
Список использованных источников 39
ПРИЛОЖЕНИЕ А 40
На современном этапе развития высшего и среднего-специального образования, а также юношеских кружков радиоэлектроники существует потребность в использовании для лабораторных и исследовательских работ простой и относительно не дорогой лабораторной установки. Разработанная станция должна обладать универсальностью, не большим размером, а также наглядностью и простотой усвоения визуального материала.
На кафедре электротехники и электроэнергетики Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет» совместно с ОАО «Научно-производственное предприятие» Радиосвязь» разработан и организован выпуск опытной лабораторной станции «Глория» с несколькими сменными платами по конкретным темам из электротехники и электроники.
Уже данная разработка передана в 2 колледжа в города Красноярска в эксплуатацию. В которых лабораторных станциях используется в учебном процессе по 8 дисциплинам: таких как электротехника, электроника, источники питания, цифровые элементы, усилители и т.д. В связи с этим становится актуальным разработка методики измерений с помощью виртуальных приборов.
Измерительным прибором называется, средство измерений предназначенное для формирования сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного наблюдения.
Приборы делятся на аналоговые (стрелочные) и цифровые. В аналоговом измерительном приборе показания являются непрерывной функцией изменений измеряемой величины, различают электромеханические и электронные аналоговые приборы. Цифровой измерительный прибор автоматически вырабатывает дискретные сигналы измерительной информации в цифровой форме.
Виртуальные электроизмерительные приборы (амперметры, вольтметры, фазометры, ваттметры и т.д.) по внешней панели аналогичны цифровым реальным приборам. При снятии экспериментальных данных обязательно указываются единицы измеряемых величин. Виртуальный осциллограф предназначен не только для исследования временных зависимостей токов и напряжений, но и вольт-амперных характеристик отдельных элементов электрической цепи, но и для изображения векторных диаграмм токов и топографических диаграмм напряжений при расчетах символическим (комплексным) методом. Изображение процессов в цепях с распределенными параметрами (длинных линиях) с помощью векторов токов или напряжений прямых и обратных волн значительно облегчает усвоение учебного материала. Применение виртуальных электроизмерительных приборов позволяет отказаться от приобретения реальных дорогостоящих цифровых приборов (которые могут и не производиться промышленностью), и в результате снизить стоимость лабораторных стендов, возложив задачи управления экспериментом, реализации приборов и обработки результатов на персональный компьютер. Такая организация эксперимента не только снижает стоимость лабораторного оборудования, но и повышает функциональные возможности лабораторного стенда.
Лабораторная станция «Глория», имеющая в своем составе генератор синусоидального и прямоугольного напряжений, регулируемый двухполярным источником постоянного тока и плат сбора данных вместе с программным обеспечением, позволяет проводить лабораторный работы по исследованию реальных электрических и электронных схем с помощью виртуальных измерительных приборов. При этом не требуется компьютер с высоким быстродействием.
Методика выполнения лабораторных работ достаточно проста и легко усваивается в течение одного занятия. Кроме того легко реализуется безбумажная технология проведения лабораторных исследований, при которой результаты эксперимента сохраняются на флэш-память. Это позволяет готовить отчет по лабораторной работе имея весь объем экспериментальных данных, при необходимости можно распечатать на принтере.
