3. Описание лабораторного стенда

Лабораторный стенд представляет собой LabVIEW компьютерную модель, располагающуюся на рабочем столе персонального компьютера. На стенде (рис. 3.6.3) находятся модели резонансного и цифрового частотомеров, генератора сигналов и КУ, с помощью которого выход генератора сигналов подключается к входу одного из частотомеров.

Рис. 3.6.3. Модель лабораторного стенда на рабочем столе компьютера при выполнении работы 3.6 (1 - электронный цифровой частотомер, 2 - генератор сигналов, 3 - резонансный частотомер, 4 - коммутационное устройство КУ)

При выполнении работы модели средств измерений (см. приложение 1) и вспомогательных устройств служат для решения описанных ниже задач.

Модели электронного аналогового резонансного частотомера и электронного цифрового частотомера используются при моделировании процесса прямых из­мерений частоты гармонических электрических сигналов методом непосред­ственной оценки.

Модель генератора сигналов используется при моделировании работы источ­ника переменного напряжения синусоидальной формы, обеспечивающего регу­лировку амплитуды и частоты выходного сигнала.

Схема соединения приборов при выполнении работы приведена на рис. 3.6.4.

Рис. 3.6.4. Схема соединения приборов при выполнении работы 3.6

4. Рабочее задание

4.1. Запустите программу лабораторного практикума и выберите лабораторную работу 3.6 «Измерение частоты и периода электрических сигналов» в группе ра­бот «Измерение электрических величин». На рабочем столе компьютера автоматически появятся модель лабораторного стенда с моделями средств измерений и вспомогательных устройств (рис. 3.6.3) и окно созданного в среде MS Excel лабо­раторного журнала, который служит для формирования отчета по результатам выполнения лабораторной работы.

4.2. Ознакомьтесь с расположившем моделей отдельных средств измерений и других устройств на рабочем столе. Включите модели средств измерений и опробуйте их органы управления. В процессе опробования установите регулятор на­пряжения на выходе генератора в среднее положение и зафиксируйте частоту вы­ходного сигнала. После того как показания цифрового частотомера установятся, настройте резонансный контур резонансного частотомера на максимум отклика. Далее, изменяя частоту сигнала на выходе генератора, проследите за изменения­ми показаний частотомеров.

4.3. После того как вы убедитесь в работоспособности приборов, включите частотомеры и установите ручку регулятора выходного напряжения генератора сигналов в крайнее левое положение (амплитуда выходного сигнала равна нулю).

4.4. Приступите к выполнению лабораторной работы.

Задание 1. Измерение частоты гармоншеского сигнала резонансным частотомером

а. Установите амплитуду выходного сигнала генератора равной примерно 4 В, а частоту выходного сигнала генератора равной примерно 50 кГц.

b. Включите резонансный частотомер и выберите подходящий предел измерения.

c. Подключите с помощью КУ вход резонансного частотомера к выходу генератора.

d. Измерьте резонансным частотомером частоту гармонического сигнала. В процессе измерений подберите такое положение ручки плавной регулироки настройки резонанса колебательного контура, при котором показания индикатора будут максимальными.

е. Запишете в отчет показания резонансного частотомера, а также сведения о его классе точности.

Задание 2. Измерение частоты гармонического сигнала цифровым частотомером

а. Включите цифровой частотомер в режиме измерения частоты и выберите время счета, равное 0,01 с.

b. Оставляя неизменными амплитуду и частоту сигнала на выходе генератора, установленные при выполнении задания по п. 4.4а, подключите с помощью КУ вход частотомера к выходу генератора.

c. Снимите показания частотомера.

d. Запишите в отчет показания цифрового частотомера, а также сведения о его классе точности.

e. Оставляя неизменными амплитуду и частоту сигнала на выходе генератора, повторите измерения, выбирая время счета равным последовательно 0,1 с, 1 с и 10 с.

f. Запишите показания цифрового цифрового частотомера в отчет.

g. Выполните измерения согласно пп. a-f задания, последовательно устанавливая частоту сигнала на выходе генератора равной 5 кГц, 1 кГц, 500 Гц, 50 Гц и 10 Гц.

Задание 3. Измерение периода гармонического сигнала цифровым частотомером

а Установите амплитуду выходного сигнала генератора равной примерно 2 В, а частоту выходного сигнала генератора равной примерно 10 Гц.

b. Подключите с помощью КУ вход цифрового частотомера к выходу генератора.

c. Включите цифровой частотомер в режиме измерения периода и выберите период меток времени равным 1 мс, а множитель периодов равным 100.

d. Снимите показания цифрового частотомера.

e. Запишите показания цифрового частотомера в отчет.

f. Оставляя неизменными амплитуду и частоту сигнала на выходе генератора, повторите измерения, выбирая период меток времени равным последовательно 0,1 мс и 10 мкс.

g. Запишите показания цифрового частотомера в отчет.

h. Выполните измерения согласно пп. a-g задания, последовательно устанав- ливая частоту сигнала на выходе генератора равной 50 Гц, 500 Гц, 5 кГц и 50 кГц.

4.5. Сохраните результаты.

4.6. После сохранения результатов закройте приложение LabVIEW и, при необходимости, выключите компьютер.