3. Описание лабораторного стенда

Лабораторный стенд представляет собой LabVIEW компьютерную модель, распо­лагающуюся на рабочем столе персонального компьютера. На стенде (рис. 4.2.3) находятся модели емкостного измерителя размеров и гетеродинного LC-измерителя.

Модели средств измерений (см. приложение 1) при выполнении работы ис­пользуются для решения следующих задач.

Модель емкостного измерителя размеров используется при моделировании процесса косвенных измерений диаметра проводящего стержня.

Модель гетеродинного LC-измерителя используется при моделировании про­цесса прямых измерений емкости емкостного измерителя размеров методом гете-родинирования, являющегося вариантом метода сравнения измеряемой величи­ны с мерой.

Схема соединений приборов при выполнении работы видна на рис. 4.2.3.

4. Рабочее задание

4.1. Изучите описание работы и рекомендованную литературу. Продумайте свои действия за компьютером.

4.2. Запустите программу лабораторного практикума и выберите лаборатор­ную работу 4.2 «Емкостные измерительные преобразователи. Измерение разме­ра» в группе работ «Измерение неэлектрических величин». На рабочем столе

Рис. 4.2.3. Вид модели лабораторного стенда

на рабочем столе компьютера при выполнении лабораторной работы 4.2 (1 - емкостный измеритель размеров, 2 - гетеродинный LC-измеритель)

компьютера автоматически появятся модель лабораторного стенда с моделями средств измерений и вспомогательных устройств (рис. 4.2.3) и окно созданного в среде MS Excel лабораторного журнала, который служит для формирования от­чета по результатам выполнения лабораторной работы.

3. Ознакомьтесь с расположением моделей отдельных средств измерений и других устройств на рабочем столе. Включите модели средств измерений и опро­ буйте их органы управления. Понаблюдайте за видом модели емкостного преобра­ зователя при выборе стержней различных диаметров d. Плавно изменяя положение ручек С_и С₂, С₃, проследите за изменением Дг и видом индикатора LC-измерителя при выбранном стержне.

4. Приготовьте к работе проверенный на отсутствие вирусов мобильный но­ ситель информации и подключите его к компьютеру.

5. Установите ручки управления образцовых конденсаторов C_t, C₂, С₃ на ну­ левые отметки.

6. Приступите к выполнению работы.

Задание 1. Измерение емкости кабеля, соединяющего емкостной преобразователь с lc-измерителем

а. Включите LC-измеритель.

b. Выберите состояние емкостного преобразователя «БЕЗ СТЕРЖНЯ».

c. Вращением ручек переменных конденсаторов C₁ ,C₂, С₃ добейтесь появления на индикаторе мигания зеленого сектора.

d. Наблюдая за изменением частоты f, настройте значения емкостей С,, С₂, С₃ таким образом, чтобы индикатор прекратил мигать, а разностная частота f была бы максимально приближена к нулевому значению. ИНДИКТОР ГОРИТ, ЗНАЧЕНИЕ, ПРИ ЭТОМ БЛИЗКО К НУЛЮ. ПРИ МАЛОЙ ТОЛЩИНЕ СТЕРЖНЯ ИЛИ ПРИ ЕГО ТОЩИНЕ РАВНОЙ НУЛЮ, ТАКОЕ СОСТОЯНИЕ СТЕНДА МОЖЕТ ДОСТИГАТЬСЯ НЕ С ПЕРВОГО РАЗА. При выполнении точной на­стройки используйте дополнительные цифровые элементы управления, имею­щиеся у каждой из ручек управления.

e. Произведите отсчет значения емкости кабеля C_Kj = С_1i + C_2i + C_3i. Полученные значения занесите в табл. 4.2.1.

f. Проведите новые измерения емкости кабеля, доведя их полное число до деся­- ти (n = 10) Количество измерений можно выполнить 6, что не отразится на качественном результате. Перед каждым новым измерением нажимайте кнопку «HOBOE ИЗ­МЕРЕНИЕ», а затем повторяйте действия, изложенные в пунктах с-е.

g. Вычислите среднее значение результатов измерения емкости кабеля С_кср, отклонения С_i каждого из измеренных значений от среднего значения и квадра­- ты этих отклонений (AQ)².

h. Вычислите среднеквадратическое значение погрешности измерения емко-

сти кабеля по формуле где С_i - отклонение результата k-го из-

мерения от среднего значения, n - число измерений.