3. Описание лабораторного стенда
Лабораторный стенд представляет собой LabVIEW компьютерную модель, располагающуюся на рабочем столе персонального компьютера. На стенде (рис.11.3) находятся модели калибратора фазового сдвига (далее калибратора) и цифрового фазометра (далее фазометра).
Модель калибратора используется для моделирования работы многозначной меры, воспроизводящей углы фазового сдвига между двумя синхронными гармоническими электрическими сигналами.
Модель цифрового фазометра используется при моделировании процесса измерения угла фазового сдвига между двумя синхронными гармоническими напряжениями с цифровым отображением информации.
Схема включения приборов при выполнении измерений приведена на рис. 11.4.
4. Рабочее задание
4.1. Запустите программу-оболочку лабораторного практикума и выберите лабораторную работу «Измерение угла фазового сдвига» в группе работ «Измерение электрических величин». На рабочем столе компьютера автоматически появятся модель лабораторного стенда с моделями средств измерений и вспомогательных устройств (рис. 11.3) и окно созданного в среде MS Excel лабораторного журнала, который служит для формирования отчета по результатам выполнения лабораторной работы.
4.2. Ознакомьтесь с расположением моделей отдельных средств измерений и других устройств на рабочем столе. Включите модели средств измерений и опробуйте их органы управления. В процессе опробования определите возможность изменения частоты сигналов на выходе калибратора и фазового сдвига между ними. Далее установите напряжение на выходе калибратора равным примерно 1В и убедитесь в том, что показания фазометра меняются по мере изменения фазового сдвига между сигналами на выходе калибратора.
Рис. 11.3. Модель лабораторного стенда (1 - цифровой фазометр, 2 - калибратор фазовых сдвигов)
Рис. 11.4. Схема электрического соединения калибратора и цифрового фазометра
4.3. После того как вы убедитесь в работоспособности приборов, подготовьте к работе модель фазометра и модель калибратора.
• Включите фазометр и калибратор (после включения на лицевых панелях моделей загорятся табло индикации).
• Установите регуляторы выходных напряжений калибратора в среднее положение.
• Установите значение угла фазового сдвига между сигналами на выходах калибратора равным 0°.
• Откалибруйте фазометр, удерживая кнопку «Калибр.» до появления нулевых показаний. После отпускания кнопки фазометр автоматически переходит в режим измерений.
4.4. Приступите к выполнению заданий лабораторной работы.
Задание 1. Измерение угла фазового сдвига на фиксированной частоте
а) Установите значение угла фазового сдвига на выходе калибратора равным 0°, а значение частоты выходных сигналов - равным 10 кГц.
б) Повторно откалибруйте фазометр.
в) Снимите показания фазометра.
г) Запишите в отчет показания фазометра, а также сведения о его классе точности.
д) Оставляя неизменными амплитуду и частоту сигнала на выходе калибратора, повторите измерения, выбирая фазовый сдвиг между сигналами на выходе калибратора равным последовательно 10, 30, 60, 90, 120, 150 и 180°.
е) Повторите измерения согласно пп. «а»-«з», оставляя неизменной амплитуду сигналов на выходе калибратора и установив их частоту равной 0,5 Гц или 5 МГц.
Задание 2. И Измерение угла фазового сдвига на фиксированной частоте
змерение угла фазового сдвига на различных частотах
а) Установите значение угла фазового сдвига на выходе калибратора, равным 10°, а значение частоты выходных сигналов равным 0,5 Гц.
б) Повторно откалибруйте фазометр.
в) Снимите показания фазометра.
г) Запишите в отчет показания фазометра, а также сведения.
д) Оставляя неизменными амплитуду и фазовый сдвиг между сигналами на выходе калибратора, повторите измерения, выбирая частоту сигналов на выходе калибратора равной последовательно 50 Гц, 500 Гц, 50 кГц, 0,5 МГц, 5 МГц.
е) Повторите измерения согласно пп. «а»-«з», оставляя неизменной амплитуду сигналов на выходе калибратора и установив разность фаз равной 60° или 90°.
4.5. Сохраните результаты.
4.6. После сохранения результатов закройте приложение LabVIEW и при необходимости выключите компьютер.