НТЦ-01.06.1 “Теоретические основы электротехники и электроники с МПСО”

Учебный лабораторный стенд предназначен для изучения основ электротехники и электроники в учреждениях высшего, среднего специального и профессионально-технического образования и является модификацией стендов НТЦ-01.06 “Теоретические основы электротехники” и НТЦ-02.05 “Электроника”.
 
Категория:
Конструктивно стенд состоит из корпуса, в который установлена часть электрооборудования, электронные платы, лицевая панель, силовой модуль и столешница интегрированного рабочего стола.

В корпусе стенда размещены:

  • плата генератора прямоугольного напряжения;
  • плата источников питания;
  • плата транзисторных усилителей;
  • плата операционных усилителей;
  • катушки индуктивности с замкнутым магнитопроводом, с воздушным зазором в магнитопроводе и без магнитопровода;
  • информационно-измерительная система;
  • трансформаторы ОСМ1-0,063, катушки индуктивности, дроссели.

На лицевой панели стенда изображены электрические схемы объектов исследования. Все схемы, изображенные на панели, разбиты на группы в соответствии с тематикой проводимых работ. На панели установлены коммутационные гнёзда, цифровые табло информационно-измерительной системы, коммутационная аппаратура, а также органы управления, позволяющие изменять параметры элементов при проведении лабораторной работы.

К органам управления относятся:

  • переключатель лабораторного автотрансформатора (ЛАТРа), который позволяет изменять напряжение в пределах 0..40 В с шагом 1 В;
  • переключатель блока переменного резистора, позволяющий изменять сопротивление в пределах 0..1 кОм с шагом 100 Ом;
  • тумблеры магазина конденсаторов, которые дают возможность изменять емкость в пределах 0..17 мкФ с шагом 0,1 мкФ.

Информационно-измерительная система позволяет одновременно измерять ток, напряжение и активную мощность в различных участках схемы. Результаты измерений индицируются в цифровом виде на электронных табло. Система измерений является многоканальной, позволяет получать данные со всех источников сигналов одновременно и передавать их на компьютер по USB-интерфейсу.

На панели стенда имеются специальные гнезда для подключения к измерительным входам 2х-канального USB-осциллографа, с помощью которых имеется возможность снимать осциллограммы сигналов на контрольных точках.

Проведение лабораторных работ возможно как в ручном режиме, так и в режиме диалога с персональным компьютером.

К стенду прилагается:

  • программа тестирования студента для допуска к лабораторным работам. В процессе тестирования проверяются как теоретические знания, так и знание содержания выполняемой лабораторной работы. В результате тестирования студент получает оценку знаний;
  • комплект методической и технической документации, предназначенный для преподавательского состава;
  • программное обеспечение измерительной системы, которое обеспечивает:
    • автоматическое установление связи со стендом при его подключении к ПК;
    • визуальное представление требуемых данных на экране ПК в режиме реального времени;
    • группировку отображаемых данных в зависимости от выполняемой работы, сокрытие лишних данных;
    • автоматизацию процесса регистрации получаемых данных с занесением данных в таблицу;
    • возможность копировать либо сохранять данные для последующей обработки.

Перечень выполняемых работ

  1. Линейные цепи постоянного тока.
    Объект исследования: разветвленная цепь постоянного тока с двумя источниками ЭДС.
    В лабораторной работе экспериментально проверяются законы Ома и Кирхгофа, применяется метод узловых потенциалов для расчета электрической цепи.
  2. Активный двухполюсник постоянного тока.
    Объект исследования: активный двухполюсник постоянного тока.
    В лабораторной работе производится расчет и экспериментальная проверка расчета электрической цепи методом эквивалентного генератора, исследуются различные режимы работы активного двухполюсника, влияние соотношения внутреннего сопротивления активного двухполюсника и нагрузки на передачу мощности нагрузке.
  3. Пассивный двухполюсник в цепи переменного тока.
    Объект исследования: пассивные двухполюсники переменного тока (активное сопротивление, индуктивность, емкость).
    В лабораторной работе исследуется влияние характера пассивного двухполюсника переменного тока на соотношение полной и активной мощностей.
  4. Резонансные явления в линейных цепях синусоидального тока.
    Объект исследования: электрические цепи переменного тока с последовательно (резонанс напряжений) и параллельно (резонанс токов) включенными индуктивным и емкостным элементами.
    В лабораторной работе исследуется явление резонанса напряжения и тока.
  5. Трехфазная цепь, соединенная по схеме звезда.
    Объект исследования: трехфазная цепь переменного тока при соединении нагрузок в звезду.
    Исследуются симметричная (во всех фазах включена активная нагрузка сопротивлением 110 Ом мощностью 100 Вт), равномерная (в различные фазы включены активная, активно-индуктивная и активно-емкостная нагрузки сопротивлением 250 Ом) и неравномерная нагрузки (создается из равномерной при уменьшении сопротивления активной нагрузки) при питании от сети с нулевым проводом и без него.
  6. Трехфазная цепь, соединенная по схеме треугольник.
    Объект исследования: трехфазная цепь переменного тока при соединении нагрузок в треугольник.
    Исследуются нагрузки аналогичные  лабораторной работе №5.
  7. Индуктивно-связанные цепи.
    Объект исследования: Электрическая цепь, содержащая индуктивно-связанные элементы.
    В лабораторной работе исследуются катушки индуктивности с индуктивной связью при встречном и согласном включении.
  8. Линейные цепи периодического несинусоидального тока.
    Объект исследования: электрическая цепь переменного тока, содержащая элемент с нелинейной вольт-амперной характеристикой (диод).
    В лабораторной работе исследуется влияние нелинейного элемента на форму тока и напряжения.
  9. Переходные процессы в линейных цепях постоянного тока.
    Электрическая цепь, содержащая индуктивные и емкостные элементы, подключенная к источнику прямоугольного импульсного напряжения.
    В лабораторной работе исследуются переходные процессы тока и напряжения при единичном воздействии на электрическую цепь, содержащую индуктивность и емкость.
  10. Цепи с нелинейными резистивными сопротивлениями.
    Объект исследования: электрическая цепь, содержащая элементы с нелинейной вольт-амперной характеристикой (диод, стабилитрон, варистор).
    В лабораторной работе снимаются вольт-амперные характеристики нелинейных резистивных элементов.
  11. Феррорезонансные цепи.
    Объект исследования: феррорезонансная цепь.
    В лабораторной работе исследуется явление феррорезонанса.
  12. Исследование выпрямителей.
    Объекты исследования: однофазные неуправляемые выпрямители (одно- и двухполупериодный), однофазный управляемый тиристорный выпрямитель (нулевая схема).
  13. Исследование схем компенсационного стабилизатора напряжения с использованием ОУ.
    Объект исследования: компенсационный стабилизатор напряжения с отсечкой по току.
  14. Исследование схем пассивных и активных сглаживающих фильтров.
    Объекты исследования: пассивные фильтры (активно-индуктивный, активно-емкостный), активный фильтр.
  15. Исследование однокаскадных усилителей.
    Объекты исследования: однокаскадный усилитель с общим эмиттером, однокаскадный усилитель с общим коллектором.
  16. Исследование дифференциального усилителя.
    Объект исследования: дифференциальный усилитель.
  17. Исследование усилителей мощности.
    Объекты исследования: усилитель мощности с общим коллектором, построенный на паре Дарлингтона, комплементарный усилитель мощности.
  18. Исследование операционных усилителей.
    Объекты исследования: операционный усилитель (ОУ), инвертирующий усилитель на базе ОУ, неинвертирующий усилитель на базе ОУ.
  19. Исследование схем на ОУ.
    Объекты исследования: сумматор на базе ОУ, интегрирующее звено на базе ОУ, дифференцирующее звено на базе ОУ, генератор пилообразного напряжения на базе ОУ.
  20. Исследование компаратора.
    Объекты исследования: компаратор на ОУ, триггер Шмитта на ОУ.
  21. Исследование генераторов.
    Объекты исследования: генератор синусоидального напряжения на транзисторе, генератор синусоидального напряжения на ОУ (по схеме моста Вина).
  22. Исследование мультивибратора на ОУ.
    Объекты исследования: мультивибратор на базе ОУ, ждущий мультивибратор на базе ОУ.

Технические характеристики

Питание 3~50 Гц 380 В 3P+PE+N (трехфазная пятипроводная с рабочим нулевым и заземляющим проводниками с линейным напряжением 380 В и частотой 50 Гц)*
Потребляемая мощность, Вт, не более 400
Габаритные размеры стенда, не более
  ширина, мм 1310
  высота, мм 1460
  глубина, мм 600
Вес стенда, кг, не более 80
Габаритные размеры настольной версии, не более
  ширина, мм 1310
  высота, мм 680
  глубина, мм 600
Вес стенда, кг, не более 60

Технические характеристики МПСО

Количество гальванически развязанных АЦП 3 шт.
Количество каналов в одном АЦП 3 шт.
Частота дискретизации АЦП 1 кГц
Диапазон измеряемых напряжений
  от ±0,1 В
  до ±75 В
Диапазон измеряемых токов
  от ±500 мкА
  до ±1А
Точность измерений до 0,5%

Комплектность

  • учебный лабораторный стенд – 1 шт.;
  • сопроводительные материалы в электронном виде – 1 шт.;
  • паспорт – 1 шт.;
  • комплект перемычек – 1 комплект.

Дополнительное оборудование

Необходимое дополнительное оборудование: