Вмикання та підготовка до роботи

Підготовка до роботи та проведения вимірювань

Методичні вказівки з дисципліни

«Метрологія, стандартизація, сертифікація та акредитаціяії»

для студентів напряму «телекомунікації

Частина 1

Затверджено на засіданні кафедри

телекомунікацій

Протокол №4

вид «14»грудня 2012 р.

Київ — 2012 р. .

ВИМІРЮВАЛЬНІ ПРИЛАДИ. Підготовка до роботи та проведення вимірювань. Методичні вказівки до дисциплін «Основи метрології взаємозамінності і стандартизації», „Метрологія, взаємозамінність, стандартизація та сертифікація” відповідно для студентів напрямів підготовки: „Електронні апарати” та „Телекомунікації” Частина 1.

Навчальне видання

Укладач: Вульпе Олександр Аполлонович

Відповідальний редактор: Лебедєв О.М.

Рецензент: Якорнов Є.П.

Укл. О. А. Вульпе - К: КПІ, 2012

ЗMICT

Вступ............................................................................................................................................... 4

1. Прилад електровимірювальний комбінований 41104 (мультиметр).................................. 4

2. Вольтметр універсальний В7-16............................................................................................. 7

3. Частотомір електронно-лічильний Ч3-57 ............................................................................. 10

4. Електронно-променевий осцилограф С1-83 ....................................................................... 15

Література..................................................................................................................................... 26

«Той, хто навчається, не роздумуючи, упаде в оману.

Той, хто роздумує, не бажаючи навчатися,

Попаде у біду»

(Конфуцій, V в. до н. е.)

Вступ

Уміння орієнтуватися в безмежному океані вимірювальних засобів в багатьох випадках визначає ycпix проведення того чи іншого експерименту в сфері розробки, проектування та експлуатації новітніх телекомунікаційних пристроїв, систем та мереж.

Комплекс радіовимірювальних засобів містить окремі прилади, спеціальні стенди та складні вимірювальні системи, що використовують швидкодіючі ЕОМ для управління процесом вимірювання та обробки результатів, що отримуються. Складність приладів зростає; багато з них є багатофункціональними. Проте, незважаючи на різноманітність приладів одного функціонального призначення (наприклад, електроннопроменеві осцилографи для візуального спостереження швидкоминаючих процесів), їм притаманна наявність подібних блоків, узлів та органів управління. Це дає можливість, отримавши навики роботи з одним приладом, легко перейти до вимірювань за допомогою другого, аналогічного призначення. Останнє, проте, не виключає необхідності ознайомитися з інструкцією по експлуатації нового приладу, щоб не допустити виходу його з ладу.

Методичні вказівки містять основні відомості про характеристики вимірювальних приладів, які мають найбільш поширене застосування в радіоелектроніці, подготовці їx до роботи та проведенню вимірювань.

Матеріал методичних вказівок може бути використаний при підготовці до лабораторних робіт з дисциплін «Основи метрології, взаємозамінності i стандартизації», «Фізичні основи електроних приладів», «Основи теорії зв'язку» та ін. При вивченні приладів особливу увагу потрібно звернути на технічні умови їx застосування i можливі обмеження. Так, наприклад, вимога «Без навантаження не вмикати!» припускає обов'язкове використання навантажуючих опорів, які входять в комплект вимірювального прилада.

1. ПРИЛАД ЭЛЕКТРОВИМІРЮВАЛЬНИЙ КОМБІНОВАНИЙ 43104 (МУЛЬТИМЕТР)

Призначення

Прилад призначається для вимірювання сили та напруги постійного та змінного стру­му, активного опору, параметрів малопотужних транзисторів i перевірки працездатності радіотехнічних пристроїв за допомогою вбудованого генератора.

Основні технічні дані

Діапазон вимірюємих токів.…................ від 2 мкА до 3 А.

Діапазон вимірюємих напруг.................. від 0,02 В до 1200 В.

Діапазон вимірюємих опорів ...........…. від 10 Ом до 10 МОм.

Діапазон частот при вимірюванні сили струму

(на ycix границях)....................…………. від 45 Гц до 10000 Гц.

при вимірюванні напруги:

на границі 15 В ............………....... від 45 Гц до 5000 Гц.

на границі від............. 60 В до 300 В від 45 Гц до 100 Гц.

Частота генеруємих сигналів

прямокутної форми….. .................. (1±0,2) кГц

синусоїдальної форми …................ (465+46,5) кГц.

Амплітуда сигналів прямокутноі форми ............………….1 В.

Амплітуда гармонічного сигнала не менше .........….……..0,2 В.

Глибина амплітудної модуляції гармонічного сигнала

імпульсами прямокутної форми частотою 1 кГц ......……..від 20 до 100 %.

Струм повного відхилення вимірювального механізма .....37,5 мкА.

Падіння напруги на котушці вимірювального механізма...30 мВ.

Клас точності при вимірюваннях

на постійному струмі………………………..........................2,5,

на змінному струмі……………………….............................4,0.

Робочі умови експлуатації:

температура навколишнього середовища ............…………від+10°С до +35°С;

відносна вологість. .....................………………………........80% при+25°С;

атмосферний тиск.........…………………………..................(630—800) мм. рт. ст.

Органи управління

Зовнішній вид приладу і розміщення органів управління показані на мал. 1.1.

Підготовка до роботи

1.4.1. Установити в прилад електрохімічні джерела струму 3,7¸4,7В, якщо вони не ус­тановлені.

1.4.2. Установити прилад в горизонтальне положення, а стрілку коректором « » на відмітку механічного нуля.

Проведения вимірювань

1.5.1. Установити перемикач видів вимірювань в одне з фіксованих положень «-», «^~» чи «R_Х», а ручку перемикача діапазонів вимірювань установити в положения, що відповідає максимальній границі вимірювання.

1.5.2. Перед вимірюванням опорів в діапазоні вимірювань 0¸0,2 кW підімкнути з'єд-нувальні провода до гнізд «-7W» та «*» і потім установити обертанням диска «r_Х » по-кажчик вимірювального механізма на відмітку «¥» шкали «7W». В діапазонах вимірювань 0¸10; 0¸100; 0¸1000 кW обертанням того ж диска установити покажчик на відмітку «0» шкали «кW, МW», попередньо закоротивши з'єднувальними проводами гнізда «V, mА, -кW, -МW» і « ». Якщо установити покажчик на відмітку «0» чи відмітку «¥» не вдається, замінити електрохімічне джерело струму.

1.5.3. Перед вимірюванням опорів в діапазоні вимірювань 0¸10000 кW підімкнути до-даткове джерело постійного струму негативним полюсом до гнізда « », а позитивним по­люсом до гнізда «V, mА, -кW, -МW» та обертанням диска «r_Х » установити покажчик на відмітку «0» шкали «кW, МW».

Підімкнути об'єкт вимірювань до прилада і зробити відлік результату вимірювання по відповідній шкалі відлікового пристрою.

1.5.4. Об'єкт вимірювань підмикається:

до гнізд «V, -кW, -М¸» та «*» при вимірюванні сили струму і напруги в ycix діапазо-

нах вимірювання (крім діапазона 200¸1200 V), опору в діапазонах вимірювань 0¸10;

0¸100; 0¸1000 кW i абсолютного рівня сигнала за напругою змінного струму;

до гнізд «^~1200 V» та «*» при вимірюванні напруги змінного струму більше 600 В;

до гнізд «-7W» i «*» при вимірюванні опорів в діапазоні 0¸2 кW;

до гнізда «V, mА, -кW, -МW» i позитивного полюса додаткового джерела постійного

струму (при цьому негативний полюс підключений до гнізда «*») при вимірюванні опо-

рів в діапазоні 0¸10000 кW.

Мал. 1.1.

1.5.5. Перевірка працездатності стану транзісторів.

Для перевірки статичного коефіцієнта передачи струму h_2ІЕ необхідно:

— під'єднати додатковий блок Р43104 до гнізд приладу у відповідності з маркуванням;

установити перемикач видів вимірювань в положення «г_Х», а діапазон вимірювань — в положення «кW´1»; натиснути до упора кнопку «_/_» Р43104 і обертанням диска «г_Х » установити покажчик вимірювального механізму прилада на кінцеву відмітку шкали « V, mA», якої відповідає значення сили постійнного струму 6 mA;

— звільнити кнопку «_/_» Р43104;

— підімкнути у відповідності з маркуванням виводи транзистора до гнізд Р43104 з урахуванням типу його проводності(рnрчиnрn);

— провести відлік поділок за шкалою « V, mA» приладу;

— визначити за номограмою на Р43104 значення h_2ІЕ, яке відповідає кількості відлі-чуваних поділок. 3 метою збільшення точності перевірки параметра h_2ІЕ (при невеликих значеннях h_2ІЕ ) необхідно перемикач видів вимірювань установити в положення «кW´10» чи «кW´100».

Значення h_2ІЕ, отримане за номограмою, необхідно зменшити у 10 або100 разів відповідно. Внаслідок впливу зміненення напруги джерела живлення омметра, нелінійности опо­ру переходів транзистора, а також внаслідок необхідності інтерполірованого зчитування за номограмою, перевірка h_2ІЕ робиться з похибкою ±20%.

1.5.6. Для перевірки працездатності підсилювачів низької та проміжної частоти необхідно:

— з'єднати загальні виводи вимірювального кабелю i входу перевіряємого підсилювача;

— з'єднати потенційний вивод кабелю через роз’єднувальний конденсатор емністю lmF чи 0,01mF з потенційною точкою входу перевіряємого підсилювача відповідно низкої і проміжної частоти;

— вставити до упору штекер кабелю в гніздо генератора з виходом «1 кHz» чи «465 кHz» в залежності від перевіряємого підсилювача відповідно низької чи проміжної частоти;

— контролювати проходження сигналу крізь каскади перевіряємого підсилювача за допомогою осцилографа чи мілівольтметра, у якого вхідний onip не менше 1 МОм.2. ВОЛЬТМЕТР УНІВЕРСАЛЬНИЙ В7-16

Призначення

Вольтметр призначенний для автоматичного вимірювання напруги постійного та змін-ного струмів i активних опорів.

Основні технічні дані

Діапазон вимірюємих постійних та змінних напруг ...………від 0,1 мВ до 999,9 В.

Діапазон частот напруги змінного струму на границі 1 В …..від 20 Гц до 20 кГц.

Діапазон вимірювання активних опорів ...........………………від 100 Ом до 9,999 МОм.

Основна похибка вимірювання напруги постійного струму: +(0,05+0,05 U_К/U_Х) %.

Основна похибка вимірювання напруги змінного струму: ±(1,5+0,05 U_К/U_Х) %.

Основна похибка вимірювання активного onipy: .....………..+(0,2+0,02 R_К/R_Х)%.

Вхідний onip приладу при вимірюванні:

— напруги постійного струму. ..........…………...10 МОм;

— напруги змінного струму ............……………..1 МОм.

Вхідна емність ............................………………………………120 пф.

Напруга живлення (220±22) В .................…………………….з частотою (50±0,5) Гц.

Потужність споживання .....................………………………..50 B×A.

Нормальні умови експлуатації:

температура навколишнього середовища ..........…………….(+20±1) °С;

відносна вологість .........................……………………………(б5±15) % пр. +20°С;

атмосферний тиск. .........................…………………………...(750±30) мм рт. ст.

Органи управління

Усі основні органи управління i приєднання розташовані на передній панелі приладу. Допоміжкні органи управління i приєднання винесені на задню панель. Призначення органів управління i приєднання роз'ясняють надписи i графічні символи, які розташовані біля них. На передній панелі розташовані такі основні органи управління (мал. 2.1):

Мал. 2.1

а) перемикач «ПРЕДЕЛ ИЗМЕРЕНИЙ», яким робиться вибір границі вимірювання напруги постійного, та змінного струмів i активного опору;

б) перемикач «РОД РАБОТЫ», який забеспечує взаємне з'єднання блоків i узлів вольтметра при всіляких вимірюваннях;

в) гніздо « @1-100 VR» використовується при вимірюванні напруг постійного i змінного струмів до 100 В i активних опорів;

г) гнізда «-1000 V»; «~1000 V» використовуються при вимірюванні напруг постійного i змінного струмів від 100 В до 1000 В;

д) тумблер «qäI» (автоматичний, зовнішній ручний запуск) використовується для перемикання режиму запуску;

е) кнопка «I » (ручний пуск) використовується для ручного запуску приладу;

ж) гнізда «ä » використовується при дистанціонному запуску прилада;

з) гнізда «КОНТР.89,9 кW, 8,98 МW» використовується для калібрування приладу при вимірюванні активних опорів;

и) потенціометри «▼» (калібрування) та «►0◄» (установлення нуля) використовуються для калібровки i установлення нуля приладу;

к) тумблер «СЕТЬ» використовується для вмикання та вимикання приладу;

л) затискувачи « », з'єднанні з корпусом приладу, використовуються в сигнальних ланцюгах;

м) ручка «ВР. ИНД.» для регулювання часу індикації;

На задній панелі розташовані:

а) затискувач « », з'єднаний з корпусом приладу, використовується для заземлення

приладу.

Вмикання та підготовка до роботи

Перевірити справність та номінал запобіжника, а також правильність положення пе-ремикачів напруги і частоти мережи живлення, увімкнути шнур живлення в мережу. Установити тумблер «СЕТЬ» у верхне положення. При включенні приладу повинен загорітися:

— один із знаків «+», «-» чи «~»;

— одна з розмірностей «mV», «V», «W», «kW», «МW»;

— чотири чи три цифрові лампи цифрового табло.

Прогріти прилад на протязі 30 хв.

2.4.1. Установити тумблер «qäI» в положення «q».

2.4.2. Установити ручку «ВР. ИНД» в положення, яке забеспечує зручний час індикації.

2.4.3. Установити тумблер «2ms-20ms» в положення «2ms».

При цьому повинні горіти 3 цифрові лампи цифрового табло.

2.4.4. Установити тумблер «2ms-20ms» в положення «20ms». При цьому повинні горіти 4 цифрові лампи цифрового табло.

2.4.5. Установити ручку «ВР. ИНД» в крайнє ліве положення до упору проти годин-никової стрілки. Виконати установлення нуля(якщо це потрібно), з'єднавши попередньо відповідний вхід приладу з його корпусом.

Для цього установити перемикач «РОД РАБОТЫ» в положення «►0◄»(установка ну­ля) і ручкою «►0◄» (установка нуля «плавно») установити на індикаторном табло пока­зання «0000» з рівноймовірним зміненням знаку полярності.

Установити перемикач «РОД РАБОТЫ» в положення «▼» (калібровка) і ручкою «▼» (установка калібровки «плавно») установити на цифровому табло показання, яке дорівнює значенню, вказаному на шильдику приладу.

2.4.6. В разі неможливості здійснення вищевказаних операцій установку нуля і каліб-ровочного значення необхідно робити у наступній послідовності

а) установити ручку «▼» (установка калібровки «плавно») в середнє положення;

б) установити ручку «►0◄» (установка нуля «плавно») в середнє положення;

в) установити перемикач «РОД РАБОТЫ» в положення «►0◄»;

г) потенціометр, розташований праворуч вад ручки «▼» (виведений під «шліц») уста­новити у крайнє положення, обертаючи його за годинниковою стрілкою до упора.

д) потенціометр, розташований праворуч від ручки «►0◄» (виведений під «шліц»), ус­тановити у крайнє положення, обертаючи його проти годинникової стрілки до упору. При цьому на цифровому табло з'являється максимально можливе чотирьохзначне пока­зання із знаком «мінус»;

е) обертаючи потенціометр «►0◄» (установка нуля «грубо») за годинниковою стрілкою, установити на цифровому табло показання «0000».

Примітка. 1. Рекомендується дотримувати плавність обертання, починаючи з показань

«-0050», з тим, щоб не «проскочити» показания «0000». 2. Не слід особливо ретельно виставляти показання «0» в молодшому розряді саме потенціометром «►0◄» при не-обхідності це можна зробити ручкою «►0◄», для чого вона заздалегідь була виставлена в середнє положення.

е) установити перемикач «РОД РАБОТЫ» в положення «▼»;

ж) обертаючи потенціометр «▼»(установка калібровки «грубо») проти годинникової стрілки, установити на цифровому табло показання, що дорівнює значенню, вказанному на шильдику приладу.

Примітка. Не слід особливо ретельно виставляти показання молодшого розряду саме потенціометром «▼», при необхідності це можна зробити ручкою «▼», для чого вона за­здалегідь була виставлена в середнє положення.

2.4.7. Установити перемикач «РОД РАБОТЫ» в положення «R», перемикач «ПРЕДЕЛ ИЗМЕРЕНИЙ» — в положення «»100kW - 100V.

2.4.8. Підімкнути до входу « -1¸100 V R» кабель i закоротити його кінці. Руч­кою «►0◄»(плавно) виставити на цифровому табло показання «0000».

2.4.9. Розкоротити кінці кабелю i з'єднати його потенціальний кінець з гніздом «КОНТР 89,8 kW». Регулюючими органами «▼» установити на цифровому табло пока­зання «89,80 kW».

2.4.10. Закоротити кінці кабелю, перемикач «ПРЕДЕЛ ИЗМЕРЕНИЯ» перевести в по­ложения «10МW». Ручкою установки «►0◄» (плавно) виставити на цифровому табло по­казання «0000».

2.4.11. Розкоротити кінці кабелю і з'єднати його потенціальний кінець з гніздом «КОНТР. 8,98 mW». Регулюючими органами «▼» установити на цифровому табло пока­зання «8,980 VW». Після проведення підготовчих операцій можна приступати до прове­дення вимірювань.

Проведення вимірювань

2.5.1. Вимірювання напруги постійного струму

Зробити перевірку установки нуля і калібровки.

Установити ручку «ВР. ИНД.» в положення, яке забеспечує зручний час індикації.

При зовнішньо-ручній роботі тумблер «qäI» перевести в положення «äI» i здійснити вимірювання:

— при зовнішній — подачею на гнізда «ä» пускових імпульсів амплітудою +4 В, три-валістю не більш 10 мкс i тривалістю від'ємного фронту не більш 0,1 мкс з частотою по-вторювання не більше 50 Гц при часі перетворювання 20 мс i не більше 500 Гц при чаci перетворювання 2 мс.

Установити перемикач «ПРЕДЕЛ ИЗМЕРЕНИЯ» в положення, відповідаюче величині виміряємої напруги.

Примітка. Якщо величина виміряємої напруги невідома, то перемикач «ПРЕДЕЛ ИЗМЕРЕНИЯ» поставити на максимальну границю вимірювання.

Поставити перемикач «РОД РАБОТЫ» в положення «U-0s».

Примітка. При необхідності ослабити завади, які поступають на вхід приладу, пе­ремикач «РОД РАБОТЫ» установити в положення «U-0,1s» чи «U-1s».

Подати вимірювану напругу величиною до 100 В на гніздо « — 1¸100 VR». Для вимірювання напруги вище 100 В її слід подавати на гніздо « -1000 V», використовуючи високовольтний провід.

Виконати відлік показань i розрахувати похибку вимірювання відповідно п. 2.2.

Примітка. При появі сигнала «П» на цифровому табло необхідно перемикач «ПРЕДЕЛ ИЗМЕРЕНИЯ» установити в положення вищої границі вимірювань.

2.5.2. Вимірювання напруги змінного струму

Зробити перевірку установки нуля і калібровки.

Установити перемикач «ПРЕДЕЛ ИЗМЕРЕНИЯ» в положення, яке відповідає величині вимірюваної напруги (або на максимальну границю вимірювання).

Установити перемикач «РОД РАБОТЫ» в положення «U~BЧ», відповідаюче частоті вимірюваної напруги 10 кГц¸100 кГц, чи «U~HЧ», відповідаюче частоті вимірюваної напруги 20 Гц¸10 кГц.

Подати вимірювану напругу величиною до 100 В на гніздо « 1¸100VR», а вели­чиною вище 100 В до 1000 В на гніздо « ~1000 V».

Установити ручку «ВР. ИНД.» в положення, що забеспечує зручний час індикації.

При ручному запуску тумблер «qäI» перевести в положення «I» і здійснити вимірювання натисненням кнопки. Відлік показань робити не менш, ніж через 10 с., якщо перемикач «РОД РАБОТЫ» знаходиться в положенні «U~HЧ» і не менш, ніж через 5с., — якщо він в положенні «U~BЧ».

Виконати відлік показань і розрахувати похибку вимірювання.

Примітка. Відлік показань в автоматичному режимі запуску робити не менш, ніж через 10 с з моменту подачі вимірюваної напруги, якщо перемикач «РОД РАБОТЫ» в положенні «~U-HЧ» і не менш, ніж через 5 с., — якщо він в положенні «U~BЧ».

Поиск по сайту: