Министерство общего и профессионального образования
Российской Федерации
Южно-Уральский государственный университет
Кафедра «Цифровые радиотехнические системы»
Лабораторная работа №1
«Измерение параметров элементов линейных цепей
и стандартных сигналов»
Выполнили:
студенты группы ПС - 239
Зольников Д. А., Нагорнов Д.
Савин С. Н., Фомин Д. Г.
Проверил: Пискорский Д.С.
Челябинск
2014 г.
Измерение параметров элементов линейных цепей и стандартных сигналов.
Цель: познакомиться с некоторыми возможностями программной среды LabVIEW, с рабочей лабораторной станцией NIELVIS и применяемыми в работе виртуальными измерительными приборами. Провести измерения параметров элементов цепей, собранных на лабораторном макете.
Макет №2.
Упражнение 1. Измерение значений параметров элементов.
1.1. Включили рабочую станцию NI EL VIS.
1.2. Запустили программную среду NI EL VIS. На экране после запуска программы появилось меню загрузчика виртуальных приборов NI EL VIS Instrument Launcher и табло Initializing, на котором отражался ход процесса инициализации.
1.3. После инициализации вывели на экран изображение передней панели виртуального мультиметра (Digital Multimeter).Установили режим программного управления мультиметра в положение «Auto».
1.4. Вставили два монтажных проводника в гнезда мультиметра «Current HI» и «Current LO», находящиеся на передней панели рабочей станции.
1.5. Присоединили монтажные проводники к гнездам резистора R5 на панели лабораторного макета.
- Выбрали режим измерения сопротивлений на клавише переключателя выбора функции «Function». Аналогично, выбрали диапазон измерений, используя изображение переключателя «Range». Затем запустили омметр «Run». На экране виртуального прибора появились измерения значений. Результаты занесены в таблицу 1.1.
1.6. Повторили измерения по методике, изложенной в п. 1.5, для нахождения сопротивления резисторов R6, R7, R8. Результаты занесены в таблицу 1.1.
1.7. Присоединили проводники к гнёздам конденсатора С4. Выбрали режим измерения емкостей. С помощью клавиши «Run» запустили виртуальный прибор. Записали измеренное значение емкости и занесли в таблицу 1.1.
1.8. Повторили измерения по методике, изложенной в п.1.7, для нахождения емкостей конденсаторов С5 и С6.
1.9. Затем подключили провода мультиметра к катушке индуктивности L1. Используя клавиши «» и «Run», провели измерения индуктивности. Отметили измеренное значение в табл. 1.1.
1.10. Повторили измерения по методике, изложенной в п. 1.9, для нахождения индуктивности индуктора L2. Занесли результаты в таблицу 1.1.
Таблица 1.1
|
Параметр
|
R5, кОм
|
R6, кОм
|
R7, кОм
|
R8, кОм
|
С4, пФ
|
С5, пФ
|
С6, пФ
|
L1, мГн
|
L2, мГн
|
Измеренное значение
|
23,1
|
0,11
|
0,276
|
0,355
|
1910,64
|
2778,0
|
3557,36
|
5,6
|
26,9
|
Упражнение 2. Определение параметров гармонических сигналов, вырабатываемых функциональным генератором.
2.1. Выбрали режим ручного управления регулируемым генератором стандартных сигналов, для этого установили режим «Manual», это режим непосредственного управления генератором с рабочей станции.
2.2. С помощью соответствующего переключателя рабочей станции «Function Selector» установили режим гармонических колебаний. Переключателем «Range» выбрали диапазон частот «50Hz».Ручки плавной регулировки частоты «Fine Frequency» и уровня сигнала генератора «Amplitude» установили около среднего положения (белой риской вверх).
2.3. Выбрали из палитры виртуальных приборов Instrument Launchers позицию «Oscilloscope». После щелчка мыши над этой позицией на экран появилось изображение виртуального осциллоскопа OSC.
2.4.Щелкая мышкой на кнопке списка «Source» подпанели «Channel A» выбрали в выпадающем меню запись «FGEN FUNC OUT».
2.5. Затем установили режим внешней синхронизации осциллоскопа от сигнала генератора FGEN. Для этого установили в списке «Source» субпанели «TRIGGER» значение «SYNC OUT». В меню выбора типа синхронизации «Type» установили значение «Digital».
2.6. Запустили осциллоскоп OSC. Включили канал А.
2.7. С помощью счетчика выбора масштаба амплитуд «Scale» и находящейся рядом ручки плавной регулировки размера изображения, находящейся на субпанели канала А под заголовком «VERTICAL», подобрали размер изображения по вертикали, чтобы оно занимало большую часть экрана прибора.
Оперируя клавишей диапазонов времени развертки и ручкой плавной регулировки, выбрали скорость развертки изображения по горизонтали такую, чтобы на экране поместился, как минимум, один период рассматриваемого сигнала.
2.8. Для того чтобы запускать развертку осциллоскопа от возрастающего или убывающего уровня сигнала, нужно применять клавишу «Slope» субпанели «TRIGGER».
2.9. Оценили амплитуду, период и циклическую частоту сигнала «по клеточкам». Измерили параметры наблюдаемого колебания. Для этого нажали клавишу «MEAS» и в нижней части экрана осциллоскопа в строке «CHA Meas» появились действующие значения RMS, размах Vр-р и его циклическая частота Freq.
2.10. Измерения выбранных мгновенных значений наблюдаемого сигнала и временных интервалов можно произвести с помощью одного или пары курсоров, выводимых на экран осциллоскопа. Для этого мы установили на субпанели «CURSORS» с помощью кнопок «С1» и «С2» значения «СН А». Включили курсоры переводом клавиши на той же субпанели в положение «ON». И перемещая мышью один из курсоров осциллоскопа следили за значениями параметров, наблюдаемыми в строке «Cursors» под осциллограммой сигнала. Вычисленные значения записали в таблицу
2.11. Применяя органы управления осциллоскопом, добивались получения устойчивого разборчивого изображения, занимающего большую часть экрана. Применяя клавишу «MEAS», проследили за связью между положениями органов управления генератором и результатами измерений.
Упражнение 3. Определение параметров прямоугольного колебания (меандра)
3.1. С помощью клавиши « » на передней панели рабочей станции установили режим прямоугольных колебаний генератора FGEN. Выбрали диапазон частот генератора «50 Hz».
3.2. Повторили выполнение пунктов 2.6…..2.11.
Упражнение 4.Определение параметров треугольного колебания
4.1. С помощью клавиши « » на передней панели рабочей станции установили режим треугольных колебаний генератора FGEN.
4.2. Повторили выполнение пунктов 2.6…..2.11.
Тип сигнала
|
Гармонический
|
Прибор
|
Осциллоскоп
|
Способ измерения
|
MEAS
|
По клеточкам
|
По курсорам
|
Параметр
|
Um,В
|
F, Гц
|
Um, В
|
T, мс
|
F, Гц
|
Um, В
|
T, мс
|
F, Гц
|
Результат
|
Sine
|
1,153
|
26,6
|
1,2
|
37,5
|
26,6
|
1,17
|
37,22
|
26,9
|
Square
|
1,4
|
29,1
|
1,4
|
40
|
25
|
1,38
|
37,25
|
26,8
|
Triangle
|
1,22
|
25,25
|
1,2
|
37,5
|
26,6
|
1,1
|
38,5
|
26
|
Вывод: В ходе лабораторной работы измерили с помощью виртуального мультиметра программной среды LabVIEW, с рабочей лабораторной станцией NIELVIS, параметры элементов цепей, и оценили значения параметров сигналов, вырабатываемых функциональным генератором, с помощью виртуального осциллоскопа.
|