лабораторная 1 / лабораторная 1, версия 3
.docxМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г.И. НОСОВА»
Институт – __Энергетики и автоматизированных систем_ Кафедра – _Электроники и микроэлектроники ___________________________________ Специальность – _Электроники и наноэлектроники__________ |
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
Студента Михайлицына Андрея Сергеевича____________________________
(фамилия имя отчество)
На тему: Изучение платформы NI ELVIS II и виртуальных приборов NI ELVISmx
(полное наименование темы)
Руководитель Суспицын Евгений Сергеевич кандидат технических наук, доцент кафедры электроники и микроэлектроники ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
(подпись, дата, должность, ученая степень, звание, Ф.И.О.)
Отметка _________________ /_______/ (подпись, дата) (ФИО) |
Студент ___________________ (подпись) «____» _____________ 2015 г. |
1.1 Цель работы.
-
Получение базовых навыков работы с образовательной платформой NI ELVIS II.
-
Приобретение навыков работы с виртуальными приборами NI ELVISmx.
1.2 Порядок выполнения работы
Задание 1. С помощью виртуальных приборов измерить сопротивление резистора, емкость конденсатора, индуктивность катушки и емкость образца кабеля.
-
Запустить цифровой мультиметр (DMM) из пакета программ NI ELVISmx.
-
Подключить щупы для измерения к BANANA разъемам на лицевой панели
платформы NI ELVIS II.
-
Последовательно измерить сопротивление резистора, емкость конденсатора,
индуктивность катушки и емкость образца кабеля.
-
После каждого измерения скопировать в буфер обмена изображение монитора
при измерении (нажатие кнопки ALT+PrtScn) и вставить изображение окна мультиметра в заготовку отчета.
Задание 2. Задать напряжение регулируемого источника питания и измерить его величину при помощи цифрового мультиметра.
-
Собрать электрическую схему в соответствии с рисунком 1.
Рисунок 1 – Принципиальная схема задания 2
-
Запустить на компьютере виртуальный прибор регулируемого источника
питания (VPS), входящий в пакет программ NI ELVISmx.
-
Установить на лицевой панели регулируемого источника напряжения
произвольное напряжение в диапазоне +5…+8 В.
-
При помощи цифрового мультиметра измерить напряжение регулируемого
источника.
-
Лицевые панели виртуальных приборов через буфер обмена сохранить в
шаблон отчета.
-
Перевести регулируемый источник напряжения в режим ручного
управления.
-
При помощи рукояток, расположенных на лицевой панели рабочей станции
NI ELVIS II, задать величину напряжения равную номеру подгруппы и измерить ее при помощи мультиметра.
-
Показания мультиметра сохранить в заготовку отчета.
Задание 3. При помощи функционального генератора сигналов задать напряжение синусоидальной, треугольной и прямоугольной формы. При помощи осциллографа зафиксировать форму измеряемых напряжений.
-
Собрать электрическую схему в соответствии с рисунком 2.
-
Запустить виртуальный прибор генератора функциональных сигналов (FGEN),
входящих в пакет программ NI ELVISmx.
-
Установить частоту сигнала (регулятор frequency) f=10 Гц, а амплитуду
сигнала равную номеру подгруппы.
-
Запустить виртуальный прибор осциллографа (Scope) на панели приборов
NIELVISmx.
Рисунок 2 – Принципиальная схема задания 3
-
Выбрать канал измерения (регулятор Source) Ai0.
-
Изменяя частоту развертки осциллографа добиться устойчивого изображения
формы сигнала (5-6 периодов).
-
Сохранить внешний вид окна осциллографа для трех типов сигналов через
буфер обмена в шаблон отчета.
1.3 Результаты
Задание 1. С помощью виртуальных приборов измерить сопротивление резистора, емкость конденсатора, индуктивность катушки и емкость образца кабеля:
-
Маркировка резистора: K6 1K5 J. В соответствии с рисунком 3 значение R=1,459 кОм.
Рисунок 3 – Показание NI ELVISmx Digital Multimeter сопротивления резистора
-
Маркировка конденсатора: 25V F 47µF. В соответствии с рисунком 4 значение C1=46.3 мкФ.
Рисунок 4 – Показание NI ELVISmx Digital Multimeter емкости конденсатора
-
Измерение индуктивности катушки. В соответствии с рисунком 5 значение L=0.3648 мГн.
Рисунок 5 – Показание NI ELVISmx Digital Multimeter индуктивности катушки
-
Измерение ёмкости кабеля. В соответствии с рисунком 6 ёмкость кабеля C=40,8 пФ.
Рисунок 6 – Показание NI ELVISmx Digital Multimeter емкости кабеля
Задание 2. Задать напряжение регулируемого источника питания и измерить его величину при помощи цифрового мультиметра.
-
Выставляется значение напряжения U=6 В на блоке питания с помощью NI ELVISmx Variable Power Supplies рисунок 7.
Рисунок 7 – NI ELVISmx Variable Power Supplies
-
Измеряется значение напряжения на блоке питания с помощью NI ELVISmx Digital Multimeter. В соответствии с рисунком 8 U=6,3430 В.
Рисунок 8 – Показание NI ELVISmx Digital Multimeter
-
NI ELVISmx Variable Power Supplies переводится в режим ручного управления (manual) и, проверяя показания напряжения в NI ELVISmx Digital Multimeter, выставляется значение напряжения на блоке питания лицевой панели NI ELVIS II. В соответствии с рисунком 9 U=1,0111 В (номер подгруппы 1).
Рисунок 9 – Показание NI ELVISmx Digital Multimeter в режиме ручного управления
Задание 3. При помощи функционального генератора сигналов задать напряжение синусоидальной, треугольной и прямоугольной формы. При помощи осциллографа зафиксировать форму измеряемых напряжений.
-
Устанавливается частота сигнала ƒ=10 Гц в NI ELVISmx Function Generator и амплитуда, равная 1 В рисунок 10.
Рисунок 10 – NI ELVISmx Function Generator
-
В NI ELVISmx Oscilloscope регулируя частоту развёртки осциллографа, добиваемся устойчивого изображения формы синусоидального сигнала рисунок 11.
Рисунок 11 – NI ELVISmx Oscilloscope синусоидальный сигнал
-
Изменив в NI ELVISmx Function Generator форму сигнала на NI ELVISmx Oscilloscope, получен треугольный и прямоугольный сигнал рисунок 12, 13.
Рисунок 12 – NI ELVISmx Oscilloscope треугольный сигнал
Рисунок 13 – NI ELVISmx Oscilloscope прямоугольный сигнал
Вывод: В ходе проделанной работы установлено, что результаты измерений могут не соответствовать номинальному значению элементов. При измерении сопротивления резистора полученное значение отличается от номинального на 2,7 %. При измерении емкости конденсатора полученное значение отличается от номинального на 1,5 %. Это связано с тем, что существует допустимое отклонение значений. Наряду с номинальным значением на корпусе элементов проставляются пределы допустимых отклонений.