Міністерство освіти І науки україни icon

Міністерство освіти І науки україни




Скачати 138.97 Kb.
НазваМіністерство освіти І науки україни
Дата29.06.2012
Розмір138.97 Kb.
ТипДокументи


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ


2791 МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторних робіт

“Дослідження вимірювальних засобів

систем управління”

з дисципліни “Елементи і пристрої автоматики

та систем управління”

для студентів напряму підготовки

6.050201 “Системна інженерія”

денної та заочної форм навчання


Суми

Видавництво СумДУ

2010


ЗМІСТ

С.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 1…………………………….4

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 2…………………………….5

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 3…………………………….7

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 4………………..…………...9

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 5……………………………11

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 6……………………………14

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ…………...15


ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 1

Отримання статичних характеристик

потенціометричних давачів кутового переміщення


1 МЕТА РОБОТИ

Отримати та дослідити статичні характеристики первинних давачів інформації.


2 БУДОВА І РОБОТА ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА

Принципова електрична схема плати стенда наведена на рис.1.





Рисунок 1- Принципова схема плати потенціометрів

Електрична плата стенда складається з трьох вугільних потенціометрів П1, П2 і П3, які під'єднані до джерела постійної напруги у 20В. Виходи потенціометрів через вимикачі Q1,Q2 і Q3 можуть бути подані на вольтметр V1, який є показниковим приладом. Для нормальної роботи необхідно під'єднати до V1 лише один із потенціометрів П1, П2 або П3. Одночасне під'єднання двох або трьох потенціометрів порушує вид характеристик.

3 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Встановити риски усіх потенціометрів у положення нуль. Почергово під'єднати до вольтметра V1 виходи потенціометрів П1,П2 і П3 та обертати їх повзуни проти годинникової стрілки за дискретними значеннями. За кожним дискретним значенням кута обертання ? визначати за шкалою вольтметра V1 відповідну вихідну напругу. Рекомендоване дискретне значення кута обертання становить 30 градусів. Результати занести до таблиці.

?,град.































U1,B































U2,B































U3,B

































За даними таблиці побудувати графіки залежності вихідних напруг від кута обертання U=f(?). Визначити загальний характер кожної характеристики і відхилення конкретної залежності від загальної.

Зробити висновки про роботу.


ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 2

Отримання статичних характеристик мостової схеми з'єднання потенціометричних давачів


1 МЕТА РОБОТИ

Отримати та дослідити характеристики мостової схеми з'єднання потенціометричних давачів.

2 БУДОВА І РОБОТА ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА

Принципова електрична схема плати стенда наведена на рис.2. Мостова схема складається з двох потенціометрів П4 і П5 та двох постійних опорів R1 і R2. Діагональ живлення мостової схеми під'єднана до джерела живлення у 20В постійної напруги. Вимірювальна діагональ схеми під'єднана до вольтметра V2, який відображає вихідну напругу.



Рисунок 2 – Принципова схема електричного

мостового з'єднання

Ця схема є диференціальною, тому що вихідний сигнал формується як різниця потенціалів середніх точок двох плечей мостової схеми, а саме: потенціометра П4 і резистора R1 та потенціометра П5 і резистора R2. Відповідно вихідна напруга може мати як позитивне, так і негативне значення.


3 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Встановити потенціометри П4 і П5 у крайнє положення таким чином, щоб напруга на вольтметрі V2 мала найбільше негативне значення. При цьому вважати, що кут обертання потенціометра П4 ? має найбільше негативне значення. Обертати повзун потенціометра П4 до нульового значення за дискретними значеннями, знімати з вольтметра V2 відповідні значення вихідної напруги U2, щоб вона дорівнювала нулю. Після цього обертати повзун потенціометра П5, а також за дискретними значеннями в напрямку збільшення позитивних значень вихідної напруги. Рекомендоване дискретне значення кутів обертання повзунів 45 градусів. Результати звести у таблицю.


?,град.



















0



















U2,B



















0




















За даними таблиці побудувати характеристику мостової схеми як залежність U2=f(?). Визначити її загальний характер, зробити висновки про роботу.


ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 3

Отримання статичних характеристик тахогенератора

1 МЕТА РОБОТИ

Отримати та дослідити статичні характеристики тахогенератора


2 БУДОВА І РОБОТА ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА

Механічна частина установки для дослідження тахогенератора як первинного давача швидкості обертання вала двигуна складена з двигуна постійного струму М,тахогенератора постійного струму ТГ і тахометра n, які з'єднані загальним валом. Тахометр n як відображальний пристрій безпосередньо показує швидкість обертання вала.

Джерелом електричного живлення є автотрансформатор АТ. Через допоміжний випрямляч він живить обмотки збудження двигуна М та тахогенератора ТГ. На основний випрямляч через трансформатор ТР напруга надходить з повзуна автотрансформатора АТ, тому напруга двигуна може змінюватися від нуля до максимально дозволеного. Відповідно встановлюється і швидкість обертання вала двигуна.

Вихідна напруга тахогенератора ТГ подається на вольтметр V, покази якого пропорційні швидкості обертання загального вала.

3 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Встановіть повзун автотрансформатора АТ у початкове нульове положення, після цього увімкніть тумблер Q1 та дайте можливість прогрітися стенду протягом кількох хвилин.

Повільно обертайте повзун автотрансформатора АТ в напрямку збільшення його вихідної напруги до початку




Рисунок 3- Схема стенда для отримання характеристик

тахогенератора


обертання вала двигуна М. Пізніше установіть значення швидкості обертання вала двигуна М за цілими одиницями та зніміть відповідні покази напруги тахогенератора з вольтметра V. Результати занести до таблиці.


Швидкість

обертання

?,об/с































Напруга ТГ

U2,B
































За даними таблиці побудувати графік статичної характеристки тахогенератора як залежність U=f(?). Пряму лінію характеристики провести шляхом усереднення окремих точок. Визначити відхилення окремих даних від лінійної характеристики. Зробити висновки про роботу.


ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 4

Дослідження первинних давачів струму на основі шунтів


1 МЕТА РОБОТИ

Отримати та дослідити точності характеристики шунтів


2 БУДОВА І РОБОТА СХЕМИ ЕЛЕКТРИЧНОГО

КОЛА

Принципова електрична схема кола наведена на рис.4.




Рисунок 4 – Схема електричного кола для дослідження

шунтів

Схема складається із джерела живлення з вихідною напругою постійного струму у 15 В, вхідного автоматичного вимикача F, цифрового амперметра А, опору навантаження RH, трьох послідовно з’єднаних шунтів Ш1, Ш2 і Ш3 та пересувного цифрового вольтметра V.


3 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Перед тим як зібрати схему кола, перевірте роботу автоматичного вимикача, натискаючи на кнопки «Пуск» та «Стоп», виміряйте цифровим мультиметром опір усіх шунтів та переконайтесь, що значення їх опорів знаходяться за межею роздільної здатності мультиметра.

Зберіть схему електричного кола за рис.4. Установіть максимальне значення опору навантаження RH. Після перевірки схеми ввімкніть джерело живлення та вхідний автоматичний вимикач F. Почергово встановіть значення струму від 1А до 5А, змінюючи опір RH. Вимірюйте зниження напругі U на кожному шунті пересувним вольтметром V.

Результати звести у таблицю.

Значен-ня стру-му, А

Зниження

напруги, мВ

Абсолютна

похибка, мВ

Ш1

Ш2

Ш3

Ш1

Ш2

Ш3











































Вважаючи показання цифрового амперметра А та вольтметра V зразковими, необхідно обчислити значення зниження напруги на шунтах та визначити абсолютну похибку.


ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 5

Дослідження первинних давачів тиску


1 МЕТА РОБОТИ

Отримати та дослідити статичні характеристики різних давачів тиску.


2 БУДОВА ПРИЛАДІВ ТА ЇХ РОБОТА

2.1 Електроконтактний манометр

Цей манометр збудований на основі загальновідомої порожнистої пружини Бурдона. Переміщення стрілки по шкалі з’єднує і роз’єднує контакти малого та підвищеного значень тиску. Вставки цих значень виставляються за допомогою поворотного важеля. Виводи з контактів виведені на клемну коробку позаду манометра.

Для накачування повітря у манометр використовується невеликий ручний компресор.

Схема манометра у зібраному вигляді з компресором наведена на рис.5.


2.2 Давач (вимірювальний перетворювач) тиску типу «Метран»

Ці перетворювачі призначені для безперервного пере- творення значень вимірюваного тиску у вихідний анало- говий сигнал постійного струму 4 - 20 мА.

Давач складається з чутливого елемента – сенсорного блока на основі тензоперетворювача - уніфікованого електронного перетворювача.





Рисунок 5 – Електроконтактний манометр з ручним

компресором

Вимірювана вхідна величина подається у камеру сенсорного блока та викликає деформацію тензоперетворю-вача, змінюючи опір його тензорезисторів. Електронний перетворювач давача перетворює цю зміну опору у струмовий вихідний сигнал.

Схема включення давача наведена на рис.6.



Рисунок 6 – Схема включення давача тиску :

Р – вимірюваний вхідний тиск; Д – давач; G – джерело

живлення постійного струму; А – цифровий мілі-

амперметр; R – вантажний опір

Вихідний сигнал постійного струму 4 – 20 мА безпосередньо вимірюється міліамперметром.


3 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

3.1 Ознайомитися з будовою електроконтактного манометра. Звернути особливу увагу на самі контакти. За допомогою вивертки переміщати контакти, змінюючи їх положення у широкому діапазоні.

Щільно з’єднайте ручний компресор з манометром. Повільно накачуйте повітря та стежте за переміщенням стрілки по шкалі. Спостерігайте з’єднання та роз’єднання контактів малого та великого значень.

Викрутіть кришечку клемної коробки на зворотному боці манометра. За допомогою мультиметра перевірте опір та стан контактів. Накачуючи повітря у манометр та випускаючи його за допомогою відповідного гвинта ком-пресора, перевіряйте зміну опору та стану контактів при зміні вимірюваного тиску по усьому діапазону манометра.


3.2 Ознайомитися з будовою давача тиску типу «Метран». Звернути увагу на дисплей на передньому боці та на клемну коробку на зворотному боці давача.

Щільно з’єднайте ручний компресор з давачем та зберіть схему з’єднань вимірювального електричного кола за рис.6. Викрутіть гвинт випускання повітря з ручного компресора та спостерігайте нульове значення тиску на дисплеї давача та струм у 4 мА на цифровому міліамперметрі.

Закрийте гвинт компресора та повільно накачуйте повіт- ря. Стежте за змінами значень тиску за дисплеєм та відповідними значеннями вихідного струму на міліампер- метрі.

Повторюйте цю процедуру декілька разів та зведіть


результати у таблицю.


Значення

тиску, МПа
















Значення

струму, мА

















Побудуйте графік залежності вихідного струму від зміни тиску.

Зробіть висновки по роботі.


ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 6

Дослідження первинних давачів температури


1 МЕТА РОБОТИ

Отримати та дослідити статичні характеристики різних давачів температури.


2 КОНСТРУКЦІЯ ДАВАЧІВ

2.1 Термоопір мідний

Ознайомитися з конструкцією термоопору, Викрутіть кришечку клемної коробки на верхнїй частині приладу та заміряйте мультиметром опір давача при звичайнїй температурі . Запишіть це значення.

2.2 Термопара типу хромель – копель

Ознайомтеся з конструкцією термопари, зверніть увагу на її робочу довжину та стан гарячого спаю у кінці термо- пари. Викрутіть кришечку клемної коробки на верхнїй частині приладу та заміряйте мультиметром напругу на вихідних клемах термопари при звичайнїй температурі . Значення напруги повинно бути близько нуля, оскільки температура холодних та гарячого спаїв однакова.

3 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

У звичайний побутовий електричний чайник помістіть термоопір та термопару і налийте в нього воду до рівня трохи нижче вимірювальних частин приладів. Додайте у воду трохи льоду. Стежте за охолодженням вимірювальних частин приладів протягом не менше 5 хвилин. За необхідності додайте льоду.

Суміш води та танучого льоду забезпечує температуру 0 градусів. Заміряйте опір термоопору та напругу термопари. Зверніть увагу на полярність напруги.

Запишіть заміряні значення.

Увімкніть чайник в електричну мережу та дочекайтеся кипіння води. Вимкніть чайник з мережі та одразу заміряйте опір термоопору та напругу термопари, додержуюсь безпеки. Знову зверніть увагу на полярність напруги.

Вважаючи температуру води 100 градусів, запишіть заміряні значення.

Зробіть висновки по роботі.


СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1 Поліщук Є.С., Дорожовець М.М.,Яцун В.О. та ін. Метрологія та вимірювальна техніка: Підручник/ За ред. проф. Є.С.Поліщука. – Львів: Видавництво “Бескід Біт”, 2003.

2 Погрібний В.О. Інформаційні та процесорні пристрої роботи в системах управління: Навч.посібник.-К.: Вища школа, 1990.


Навчальне видання


МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до лабораторних робіт “Дослідження вимірювальних засобів систем управління”

з дисципліни “Елементи і пристрої автоматики

та систем управління”

для студентів напряму підготовки

6.050201 “Системна інженерія”

денної та заочної форм навчання


Відповідальний за випуск В.Д. Черв’яков

Редактор Н.В.Лисогуб

Комп’ютерне верстання С.Б. Кемечеджієва


Підп. до друку 29.01.2010, поз.

Формат 60х84/16. Ум. друк. арк 0,93. Обл.-вид. арк. 0,58.Тираж 100 пр.

Зам. №

Собівартість видання грн к


Видавець і виготовлювач

Сумський державний університет

вул.Римського-Корсакова, 2, м.Суми, 40007

Свідоцтво суб’єкта видавничої справи ДК №3062 від 17.12.2007.


Схожі:

Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "А. С. Макаренко" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Василь Сухомлинський" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Софія Русова" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни 01135, м. Київ, проспект Перемоги
Міністерства освіти і науки України від 17. 04. 2009 року №341 «Про затвердження Плану дій щодо вдосконалення викладання дисципліни...
Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Петро Могила" Міністерства освіти І науки України
Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської І севастопольської міських...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської і Севастопольської...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи