Aparatura laboratorium pomiarowego

Aparatura laboratorium pomiarowego
PPOM
2014
Zasady bezpiecznej pracy w laboratorium. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Symbole ostrzegawcze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Schemat zasilania stanowisk laboratoryjnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Zawartość protokołu pomiarowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Wyposażenie stanowiska pomiarowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Zasilacz stabilizowany . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Zasilacz stabilizowany – płyta czołowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Parametry zasilacza stabilizowanego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Współczynniki stabilizacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Generator funkcyjny. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Złącze BNC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Kabel koncentryczny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Parametry generatora funkcyjnego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Parametry generatora funkcyjnego, c.d. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Charakterystyki obciążenia źródeł sygnałów. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Przyrząd uniwersalny MX9000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Parametry zasilaczy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Opornik dekadowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1
Zasady bezpiecznej pracy w laboratorium
1. Większość przyrządów pomiarowych posiada metalowe obudowy, które powinny być
uziemione przez bolec gniazdka zasilania. Sprawdź, czy w zasilaniu sieciowym stanowiska
pomiarowego zainstalowano takie uziemienia. W żadnym przypadku nie włączaj
przyrządów do instalacji bez uziemień.
2. Zachowaj szczególną ostrożność przy pracy z urządzeniami, w których mogą występować
wysokie napięcia (np. w oscyloskopach, monitorach). Nie przeprowadzaj żadnych
manipulacji przy włączonym zasilaniu i zdjętej obudowie.
3. Przestrzegaj dobrej praktyki, polegającej na wykonaniu połączeń w układzie przed
włączeniem zasilania.
4. Zwróć uwagę, że groźne (dla korzystającego z przyrządu, jak i dla badanych układów)
napięcia mogą utrzymywać się jeszcze przez dłuższy czas po wyłączeniu zasilania.
5. Sprawdzaj, czy kable zasilania i przewody w układzie mają nieuszkodzoną izolację,
a wtyczki i zaciski zapewniają pewny kontakt.
6. Przy pomiarach stwarzających nawet minimalne niebezpieczeństwo zawsze korzystaj
z pomocy drugiej osoby.
7. Przed przystąpieniem do pomiarów zapoznaj się z instrukcją urządzenia, które masz zamiar
stosować, nawet jeśli wydaje Ci się, że znasz już ten przyrząd doskonale.
8. Chroń przyrządy pomiarowe przed uszkodzeniem w wyniku nieprzemyślanych operacji –
nie każde urządzenie w laboratorium jest „głupco-odporne”.
Zmniejsz (a najlepiej ustaw na minimum) czułość przyrządu przed włączeniem układu
pomiarowego.
Gdy doprowadzasz sygnał mierzony do wejścia przyrządu, dołącz w pierwszej kolejności
doprowadzenie „masy” (zacisk niskiego potencjału).
Chroń przyrządy przed uszkodzeniem mechanicznym (uderzenia, wstrząsy, upadki).
Nie dopuszczaj do nadmiernego nagrzewania aparatury (np. w wyniku ustawienia
przyrządów jeden na drugim).
Pamietaj, że wiele przyrządów źle znosi oddziaływanie silnych pól magnetycznych
(z magnesów, transformatorów sieciowych itp.), promieni słonecznych i innych narażeń
środowiskowych.
9. Zwracaj uwagę na oznaczenia i symbole umieszczone na obudowie i w polu odczytowym
przyrzadów. W razie wątpliwości – sięgnij do instrukcji obsługi.
10. Nie wahaj się zwracać o pomoc do prowadzącego zajęcia lub pracowników obsługi
technicznej. Nie staraj się ukrywać ( prawdziwych lub domniemanych) awarii sprzętu.
Szybka pomoc zapobiegnie większym kłopotom.
PPOM – W4
2
Symbole ostrzegawcze
Zapoznaj się z instrukcją obsługi przed włączeniem lub regulacją przyrządu
Ostrzeżenie o niebezpiecznych napięciach w urządzeniu
Podwójna izolacja
PPOM – W4
3
Schemat zasilania stanowisk laboratoryjnych
PPOM – W4
4
Zawartość protokołu pomiarowego
Data, miejsce, dane osoby wykonującej pomiary.
Cel, przedmiot doświadczenia, niezbędne dane teoretyczne.
Schemat układu pomiarowego.
Wykaz aparatury wraz z jej danymi identyfikacyjnymi.
Informacja o sposobie prowadzenia pomiarów.
Wyniki pomiarów (zalecana forma tabelaryczna).
Obliczenia wykonywane w trakcie pomiarów.
Analiza dokładności pomiarów, wykresy.
Wyniki końcowe i komentarze.
PPOM – W4
5
Wyposażenie stanowiska pomiarowego
Przyrządy pomiarowe
–
oscyloskopy
–
cyfrowe przyrządy do pomiaru napięcia, pradu, rezystancji itp. (multimetry cyfrowe)
–
analogowe woltomierze napięć stałych i zmiennych
–
elektromechaniczne przyrządy do pomiaru napięcia i prądu
–
mostki pomiarowe
–
częstościomierze, czasomierze, fazomierze
–
...
Wzorce
–
rezystory wzorcowe
–
wzorce pojemności i indukcyjności
–
...
Pomocniczy sprzęt pomiarowy
–
źródła sygnałów pomiarowych
⊲
źródła napięć stałych
⊲
generatory pomiarowe
–
dzielniki i tłumiki
–
kable i złącza
–
...
PPOM – W4
6
Zasilacz stabilizowany
PPOM – W4
7
Zasilacz stabilizowany – płyta czołowa
PPOM – W4
8
Parametry zasilacza stabilizowanego
Parametry robocze
Zakres napięcia stabilizowanego (Voltage range)
Zakres prądu stabilizowanego (Current range)
Współczynnik stabilizacji
(Input regulation, line regulation)
Opór wyjściowy (Output resistance)
— w zakresie stabilizacji napięcia
— w zakresie stabilizacji prądu
Tętnienia i szumy w napięciu wyjściowym
(Ripple and noise, PARD)
PPOM – W4
Typowe wartości
0 ÷ 20 V
0 ÷ 2,5 A
−4
10 ÷ 10−3
1 mΩ ÷ 100 mΩ
1 kΩ ÷ 100 kΩ
0,1 mV ÷ 10 mV
9
Współczynniki stabilizacji
Współczynniki stabilizacji napięcia i prądu
∆Iwy
∆Uwy
Su =
Uwy
∆Uwe
Uwe
Si =
Iwy
∆Uwe
Uwe
Współczynniki temperaturowe napięcia i prądu
∆Uwy
ST u =
PPOM – W4
Uwy
∆T
∆Iwy
ST i =
Iwy
∆T
10
Generator funkcyjny
symetria
VCF
o
częstotliwość
PPOM – W4
11
Złącze BNC
Wtyk/gniazdo BNC (Bayonet Neill-Concelman) – złącze stosowane w sieciach zbudowanych
z kabli koncentrycznych oraz w aparaturze pomiarowej i systemach telewizji przemysłowej.
PPOM – W4
12
Kabel koncentryczny
Kabel współosiowy (coaxial cable) – przewód otoczony izolacją, ekranem oraz zewnętrzną
koszulką ochronną.
1 – przewód, 2 – izolacja wewnętrzna, 3 – ekran (oplot), 4 – izolacja zewnętrzna.
PPOM – W4
13
Parametry generatora funkcyjnego
Kształt napięcia wyjściowego
sinusoida, prostokąt, trójkąt, piła, impulsy, prostokąt o poziomach TTL.
Zakres częstotliwości 0,02 Hz ÷ 2 MHz
Wyjście
opór: 50 Ω ± 10%, 600 Ω ± 10%
amplituda: UMM = 2 ÷ 20 V, bez obciążenia
tłumik: −20 dB
zakres regulacji symetrii: min. 10:1
składowa stała: U0 = ±10 V
PPOM – W4
14
Parametry generatora funkcyjnego, c.d.
Sygnał sinusoidalny
zniekształcenia poniżej 1% (przy częstotliwości 100 kHz)
stabilność poziomu napięcia ±0,3 dB
Sygnał prostokątny (przy częstotliwości 1 kHz)
asymetria ±3%
czasy narastania i opadania: poniżej 150 ns
Sygnał trójkątny
nieliniowość: poniżej 1% (do 100 kHz)
poniżej 5% (100 kHz ÷ 2 MHz)
PPOM – W4
15
Charakterystyki obciążenia źródeł sygnałów
PPOM – W4
16
Przyrząd uniwersalny MX9000
PPOM – W4
17
Parametry zasilaczy
PPOM – W4
18
Opornik dekadowy
PPOM – W4
19