1 Модель схемы

Операционный усилитель.

Усилитель.

Сумматор.

Интегратор

Дифференциатор.

2 Получение экспериментальных данных

Таблица 1. Экспериментальные данные для усилителя

f, Гц	T, мс	Авых, В	Кус
100	10	11,12	10^4
500	2	11,12	2·10^3
1000	1	11,12	10^3
2000	0,5	11,12	500
5000	0,2	11,13	200
10000	0,1	11,12	100
20000	0,05	11,12	50

Рис. 1. График амплитудно-частотной характеристики операционного усилителя

Таблица 2. Экспериментальные данные для сумматора

____U1, В U2, В___	-3	-2	-1	0	1	2	3
-3	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0
-2	-5	-4	-3	-2	-1	0	1
-1	-4	-3	-2	-1	0	1	2
0	-3	-2	-1	0	1	2	3
1	-2	-1	0	1	2	3	4
2	-1	0	1	2	3	4	5
3	0	1	2	3	4	5	6

Рис. 2. Зависимость выходного напряжения сумматора от величин входных напряжений

Таблица 3. Экспериментальные данные для интегратора

f, кГц	Uвх, мВ	Uвых, мВ	Kус
5	7,072	222,1	31,8
100	7,071	11,11	1,59
500	7,072	2,221	0,318
1000	7,071	1,111	0,159
5000	7,071	0,222	0,0318

Рис. 3. График амплитудно-частотной характеристики интегратора

Выводы

В процессе выполнения лабораторной работы мы исследовали применение операционного усилителя, с помощью которого мы смоделировали схемы:

1. усилителя, коэффициент усиления которого обратно пропорционален частоте входного сигнала;

2. сумматора;

3. интегратора в качестве фильтра низких частот.

Лабораторная работа № 6. Моделирование генератора колебаний

Цели и задачи работы

Цель работы: исследовать LC-генератор периодических колебаний.

Задачи работы:

1. смоделировать схему LC-генератора и указать LC-контур;

2. определить период колебаний для указанных номиналов элементов схемы;

1. Модель схемы

Рис. 1. LC-генератор.

2 Получение экспериментальных данных

ЗАДАНИЕ. Заполнить таблицу, выбрав набор значений емкости конденсатора.

Таблица 1. Экспериментальные данные

С, мкФ	Т, мс	Частота, Гц
2	20,31	49,24
3	24,7	40,49
4	29,18	34,28
5	32,14	31,11
6	34,56	28,94
7	37,44	26,71
8	39,97	25,02

Рис. 2. Зависимость частоты выходного напряжения LC-генератора от величины емкость конденсатора

Выводы

Выполнив данную лабораторную работу, мы исследовали LC-генератор периодических колебаний. В смоделированном нами генераторе частота колебаний выходного напряжения тем больше, чем меньше емкость конденсатора (наоборот, период выходного сигнала увеличивается с ростом величины емкости конденсатора).

Лабораторная работа № 7. Моделирование измерительных преобразователей

Каналы Т, ТА, ТМ (термометр, термоанемометр, термометр манометра). Сенсорами каналов являются кремниевые диоды типа КД521А, через которые протекает постоянный ток 20 мкА. Выходным сигналом такого сенсора является падение напряжения на диоде, обратно пропорциональное измеряемой температуре.

Канал М (манометр). Сенсором канала (В4) является мостовой тензопреобразователь В4, на одну из диагоналей которого (2-4) подается стабилизированное напряжение U₀. Выходным сигналом тензопреобразователя является разность напряжений на другой диагонали моста (1-3), пропорциональная измеряемому давлению. Эта разность затем усиливается дифференциальным усилителем DA1.

Канал ЛМ (локатор муфт). Сенсором канала (В1) является магниточувствительный элемент (катушка) помещенный в дифференциальную магнитную систему. Выходным сигналом такого датчика является изменение напряжения на выходе катушки при изменении магнитных свойств контролируемого объекта. Этот переменный сигнал через диод VD1 заряжает конденсатор С8, который с большой постоянной времени разряжается через резистор R8, затягивая импульс ЛМ во времени.

Канал пФ (влагомер). Сенсором канала (В5) является цилиндрический измерительный конденсатор, сквозь который протекает исследуемый флюид. Выходным параметром такого датчика является изменение емкости конденсатора за счет изменения диэлектрической проницаемости флюида. В приборе происходит измерение этой емкости с помощью емкостного делителя «С2-сенсор», питающегося переменным током (коротким импульсом Т0) с ключом фиксации нуля на ключе DD1.1.

Рис. 1. Прибор скважинный СГДК

Выводы

В лабораторной работе мы изучили устройства и принципы действия используемых в скважинных приборах измерительных преобразователей: термометра, термоанемометра, термометр манометра, манометра, локатора муфт и влагомера.