Методические указания

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАМИ)

/Университет машиностроения/

Драгунов С.С., Харитонов В.И.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Электротехника и электроника» для студентов, обучающихся по направлениям 220400.62 «Управление в технических системах», 220700.62 «Автоматизация технологических процессов и производств», 221400.62 «Управление качеством», 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», 151700.62 «Машиностроение» и специальностям 220201.65 «Управление и информатика в технических системах», 190201.65 «Автомобиле и тракторостроение»

Под редакцией профессора

к.т.н. В.И. Харитонова

Москва 2013

Учебное пособие по дисциплине «Электротехника и электроника» для студентов, обучающихся по направлениям: 220400.62 «Управление в технических системах» и по специальности 220201.65 «Управление и информатика в технических системах», а также может быть использовано для других специальностей и направлений:

220700.62 «Автоматизация технологических процессов и производств»,

151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»,

151700.62 «Машиностроение»,

221400.62 «Управление качеством»,

190201.65 «Автомобиле и тракторостроение»

при изучении дисциплины по разделу «Электроника».

Рецензенты: профессор кафедры «Автотракторное электрооборудование», к.т.н_Малеев Р.А.

профессор кафедры «Информационные технологии в экономике», д.т.н. Катанаев Н. Т.

Работа подготовлена на кафедре «Автоматика и процессы управления»

Стр. 78, рис.38, таблиц 20, библ. 5, «Университет машиностроения», 2013

Методическое пособие состоит из 5 лабораторных работ по разделу аналоговая электроника, содержание которых достаточно для выполнения и защиты лабораторных работ.

Драгунов С.С.

Харитонов В.И.

Ó «Университет машиностроения» 2013 г.

Введение

Данное руководство Предназначено для студентов «Университета машиностроения» всех специальностей, выполняющих лабораторные работы по дисциплинам «Электроника» и по разделу «Электроника» дисциплины «Электротехника и электроника».

Руководство составлено так, что при наличии основных учебников из приведённого списка литературы и конспекта лекций, даст возможность студенту подготовиться к лабораторному занятию и провести все исследования, предусмотренные заданием.

Лабораторные работы преследуют следующие цели:

- приучить студента к экспериментальным исследованиям и выполнению их в соответствии с планом;

- научить студента методам получения основных зависимостей опытным путём и экспериментальной проверке важнейших теоретических соотношений;

- научить студента правильному обращению с измерительной аппаратурой и её применению для решения конкретной задачи;

- научить студента правильно оформлять и анализировать результаты экспериментальных исследований;

- закрепить в памяти студента теоретический материал, излагаемый на лекциях и в научной литературе, демонстрируя его применение в реальной обстановке экспериментальных исследований;

- научить студента получать характеристики электронного усилителя проводя моделирование его работы в режиме реального времени на пе5рсональном компьютере.

Правила подготовки студента к занятию.

Студент обязан подготовиться к занятию, пользуясь данным руководством, учебниками [1], [2] и конспектом лекций.

Подготовленным к занятию считается тот студент, который:

- подготовил к занятию теоретическую часть отчёта (1-2 страницы конспекта в собственном изложении);

- умеет объяснить принцип действия и назначение элементов и узлов исследуемого устройства, выполнил все предусмотренные в методическом пособии упражнения;

- умеет объяснить все характеристики исследуемого устройства с привлечением эквивалентных схем, временных диаграмм и формул;

- знаком по руководству с правилами пользования измерительными приборами и с помощью этого руководства может производить перечисленные в работе измерения;

- выполнил тест, предложенный преподавателем.

Преподаватель проверяет подготовку студента к занятию устно или при помощи компьютерных тестов. Недостаточно подготовленный студент к выполнению лабораторной работы не допускается, о чём преподаватель отмечает в лабораторном журнале. Во время занятия в лаборатории этот студент готовится к занятию и подвергается после этого в конце занятия повторной проверке.

Пропущенную лабораторную работу студенту необходимо выполнить во внеурочное время по согласованию с преподавателем.

Перед началом первого лабораторного занятия студент должен быть ознакомлен с инструкцией по технике безопасности, дать обязательство выполнять её, расписавшись об этом в журнале.

Инструкция по технике безопасности.

1. Большинство приборов в лаборатории питаются от электросети с напряжением 220 вольт и частотой 50 герц. Если такие приборы не имеют двойной изоляции, то их металлические корпуса должны быть обязательно заземлены. В современных приборах, например, компьютерах, заземление осуществляется через третий контакт вилки европейского типа. Поэтому заземление корпуса осуществляется при включении вилки в сетевую розетку.

2. В качестве дополнительной меры безопасности электропроводка лаборатории разбита на четыре группы, и каждая группа включается через электронное устройство защитного отключения - УЗО. УЗО отключает питание группы в случае утечки фазного тока на землю более 30 миллиампер. Студентам запрещается самостоятельно включать или тестировать срабатывание УЗО на утечку.

3. Во время работы запрещается одновременное касание двумя руками двух различных заземленных предметов, например, двух различных стендов с металлическими корпусами. Запрещаются также соприкосновения с такими заземлёнными предметами, как трубы и радиаторы центрального отопления.

4. После проведения необходимой коммутации (соединения различных стендов с измерительными приборами) студент должен предъявить её для проверки преподавателю. Электрические сигналы передаются от одного прибора к другому по двум проводам. Один из них является сигнальным проводом, а другой соединяется с корпусом прибора или общей точкой схемы и поэтому оказывается заземленным. Поэтому его также иногда называют общим или «массой».

5. Особое внимание необходимо уделять тому, чтобы сигнальный провод генератора никогда не подсоединялся к общей клемме другого прибора. Нарушение этого правила приводит к коротким замыканиям генератора!

6. Строго придерживаться указанной в описании к работе последовательности подачи и снятии питающих напряжений и не превышать максимально допустимых величин токов.

7. Подключение измерительного кабеля осциллографа и милливольтметра к точкам измерения производится, не отключая их от электросети, но при этом нельзя касаться руками металлических частей штекера. Не производить самостоятельно никаких ремонтных работ со стендом и прочей аппаратурой, используемой в лаборатории. Обо всех неисправностях немедленно сообщать преподавателю или лаборанту.

8. Штекеры включать в гнёзда полностью, не оставляя открытыми металлические части разъёмов.

9. Недопустимо присоединение при помощи проводов несколько цепей к одному штекеру (гнезду).

10. По окончании работы необходимо выключить питание стенда и всей прочей аппаратуры (осциллограф, милливольтметр и пр.), и отсоединить коммутационные провода. Измерительные кабели от осциллографа и милливольтметра остаются подключенными к последним с помощью разъёмов байонетного типа.

11. Байонетным называется такой разъём, который вставляют и поворачивают по часовой стрелке на 90°. Для замены повреждённого кабеля разъём сначала поворачивают на 90° против часовой стрелки, а затем вынимают. Новый измерительный кабель вставляют в байонетный разъем и поворачивают на 90° по часовой стрелке. Замену измерительных кабелей можно производить не отключая измерительный прибор от электросети, но в этом случае нельзя касаться другой рукой других приборов.

12. При включении любого штекера необходимо держать его за изолированную часть, не касаясь металлического контакта.

13. При необходимости замены плавкого предохранителя необходимо не только отключить прибор от электросети с помощью тумблера, но обязательно вынуть вилку из розетки. Если вилка подключается к сетевому фильтру, то предварительно выключается сетевой фильтр.

14. Студентам КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ измерять величину переменного напряжения электросети!

Правила выполнения лабораторных работ.

1. На первом занятии проводится инструктаж студентов по технике безопасности в течении 10-15 минут и студенты расписываются в журнале. После этого выполняется первая лабораторная работа «Мультиметр М890 С+», которая является наиболее простой и не требует знания теории, поэтому выполняется на первом занятии без предварительной подготовки.

2. Все остальные лабораторные работы выполняются после домашней подготовки. В процессе домашней подготовки студент должен изучить теоретическую часть по данному методическому пособию, по конспекту лекций и по учебникам, приведенным в списке рекомендованной литературы и подготовить форму отчета (конспект).

3. После сборки схемы студенту необходимо предъявить её для проверки преподавателю или лаборанту.

4. Строго придерживаться указанного в описании к работе алгоритма действий.

5. Не касаться руками участков схемы, находящихся под напряжением. Наличие напряжения следует проверять только с помощью измерительных приборов.

6. Работа считается законченной после проверки и утверждения преподавателем полученных результатов.

7. Перед уходом из лаборатории сдать рабочее место сотруднику лаборатории, выключив питание всех приборов и выключателей на сетевых фильтрах, стулья придвинуть к столам.

8. Если работа выполнена досрочно и безошибочно, то преподаватель может разрешить сдачу теории по данной или одной из предыдущих лабораторных работ.

Правила оформления отчёта по лабораторной работе.

1. Отчёт должен быть оформлен на листах формата А4 с соблюдением обозначений, приведённых в ГОСТах [3],[4]. Оформление на компьютере является предпочтительным, но использование сканера и копирование текста из методического пособия категорически запрещается за исключением названия работы, цели работы и пустых таблиц для записи результатов опытов.

2. Теоретический материал должен быть изложен своими словами, как краткий конспект размером 1 – 1,5 страницы.

3. После каждой таблицы должно быть оставлено место (2 – 3 пустые строки) для вывода по данному пункту, которое заполняется авторучкой после принятия преподавателем результатов опыта.

4. Подготовленные заранее таблицы в процессе эксперимента должны заполняться только карандашом. После того, как преподаватель утвердит полученные результаты, их необходимо обвести авторучкой и сделать обобщающий вывод.

5. Если по результатам опыта предусмотрено построение графика, то его помещают в качестве приложения на отдельной странице в процессе домашней подготовки к защите лабораторной работы. Графики желательно оформлять с использованием графических программ, например MathCad или Exel, но допускается выполнение на миллиметровой бумаге.

6. Все частотные характеристики должны быть выполнены в логарифмическом масштабе по горизонтальной оси.

7. В целях сравнения полезно в одни координатные оси помещать несколько кривых, характеризующих данное явление. Для этого необходимо помимо своих результатов опыта поместить результаты опытов других студентов, которые выполняли лабораторную работу по другим вариантам (с другими параметрами). Для каждой кривой необходимо указать, при каком параметре и условии она получена.

8. Полученные кривые следует сопоставлять с теоретическими зависимостями, которые следует выделить другим типом линии, например, пунктирной линией.

9. Графоаналитические расчёты выполняются или прямо на соответствующих графиках, или под ними. При вычислениях необходимо проставлять единицы измерения.

10. Результаты тех лабораторных работ, которые выполняются с использованием персональных компьютеров, должны быть дополнены скриншотами осциллограмм и результатов моделирования схем. Для этого у студента должны быть пустые болванки CD-дисков для записи файлов с растровым изображением. Можно использовать один диск для записи файлов нескольких студентов. При записи файлов на диски предпочтение следует отдавать файлам с расширением PNG или JPEG. Редактирование файлов и распечатку рекомендуется делать на домашних компьютерах. Эти материалы, как и графики, оформляются в качестве приложения.

11. Отчёты, оформленные с нарушениями вышеперечисленных правил, возвращаются студенту для переделки.

Правила сдачи лабораторных работ.

- Защита лабораторных работ осуществляется в два этапа. На первом этапе в течение двух часов защищаются лабораторные работы 1 и 2. На втором этапе в течение двух часов защищаются лабораторные работы 3,4 и 5. Итоговый зачет проводится на последнем занятии.

- К сдаче лабораторных работ допускаются студенты, правильно оформившие отчёты и получившие разрешение преподавателя.

- Оценка студента заносится преподавателем в журнал.

- При хороших и отличных оценках, полученных в срок, студент после устного собеседования с преподавателем может получить досрочно “зачёт” по лабораторным работам.

- К зачёту по лабораторным работам допускается только тот студент, который имеет по всем лабораторным работам оценки не ниже “удовлетворительно”.

Дата добавления: 2015-07-08