Методика обучения электротехнике, радиотехнике и автоматике (стр. 2 из 2)

Вуз в рабочей программе может изменить соотношение часов аудиторных занятий и самостоятельной работы в соответствии с конкретным учебным планом направления подготовки (специальности).

Выбор соотношения между часами, отводимыми на чтение лекций и проведение лабораторно-практических занятий, осуществляется кафедрами, обеспечивающими преподавание этой дисциплины.

Преподавание электроники должно опираться на современную элементную базу, аналоговые и цифровые устройства, интегральные микросхемы и микропроцессорную технику.

Кафедры разрабатывают планы проведения лабораторно-практических занятий с указанием содержания задач и примеров, методик лабораторных экспериментов на основе содержания лекционных занятий, типовой тематики лабораторно-практических занятий, расчетно-графических заданий и/или курсовых работ.

6. ПРИМЕР ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ

Лабораторная работа

«Исследование структурной схемы автоматического контроля, управления и регулирования»

I. Цель работы:

1. Классификация электроизмерительных приборов.

2. Условные обозначения в схемах управления.

II. Общие положения.

1. Сущность и значение электрических измерений.

2. Системы приборов.

3. Расшифровка условных обозначений.

4. Структурная схема автоматического контроля, управления и регулирования.

III. 1. Сущность и значение электрических измерений.

Часть I

1. Для измерения электрических величин и магнитных величин служат электроизмерительные приборы:

· амперметры;

· вольтметры;

· гальванометры;

· омметры;

· ваттметры;

· мосты постоянного тока;

· осциллографы

и другие, а также их комбинации.

Процесс измерения состоит в сравнении измерений физической величины с ее значением, принятым за единицу.

Измерительные приборы обладают высокой точностью в работе, возможностью автоматизации процесса измерений и передачи показаний на большие расстояния, простотой ввода результатов измерений в электрические вычислительные устройства.

2. Системы приборов.

В зависимости от принципа действия наиболее употребительные системы приборов:

· магнитоэлектрическая;

· электромагнитная;

· термоэлектрическая;

· индукционная;

· тепловая;

· электронная (цифровая).

По роду измеряемой величины электроизмерительные приборы делятся на:

· вольтметры (для измерения напряжения и ЭДС);

· амперметры (для измерения тока);

· ваттметры (для измерения мощности);

· частотомеры (для измерения частоты переменного тока);

· фазометры (для измерения угла сдвига фаз);

· омметры, мегаомметры (для измерения электрического сопротивления).

По роду электрического тока различают приборы:

· постоянного тока;

· переменного тока;

· комбинированные.

По способу установки различают приборы:

· щитовые (для монтажа на приборных щитах);

· переносные.

На шкалу электроизмерительных приборов наносится ряд условных обозначений.

3. Расшифровка условных обозначений приведена в таблице 1.

Таблица 1

Обозначение	Расшифровка
1,5	Класс точности 1,5
—	Постоянный ток
~	Переменный (однофазный) ток
~	Постоянный и переменный токи
	Трехфазный ток
	Прибор магнитоэлектрической системы

Прибор электромагнитной системы

Прибор электродинамической системы

Прибор индукционной системы

, ,

Прибор устанавливается горизонтально, вертикально, под углом 60⁰
	Изоляция прибора испытана при напряжении 3 кВ

На схемах и лицевой панели прибора род измеряемой величины указывается с помощью условных обозначений, некоторые из которых приведены в таблице 2.

Наименование прибора	Условное обозначение
Амперметр	А
Вольтметр	В
Ваттметр	W
Варметр	var
Омметр	Ω
Гальванометр	Г
Счетчик ватт-часов	Wh

Условное обозначение в схемах электронных (цифровых) приборов - ООО .

Часть II

Условные обозначения измеряемых величин выполняются следующими заглавными буквами:

Т – температура;

Р – давление (разряжение);

F – расход;

О – плотность;

L – уровень;

М – влажность;

Q – качество.

Функции, выполняемые приборами автоматически, обозначаются следующими заглавными буквами латинского алфавита:

А – сигнализация;

С – регулирование (управление);

I – показания;

R – регистрация;

S – включение, отключение, переключение.

Пределы измеряемых величин обозначаются заглавными буквами латинского алфавита:

Н – верхний предел измеряемой величины;

L – нижний предел измеряемой величины.

Функциональные признаки приборов автоматического контроля, управления и регулирования обозначаются следующими заглавными буквами латинского алфавита:

Е – первичные преобразователи (термопары, термометры сопротивления, сужающие устройства, датчики индуктивности, расходомеры и т.д.);

Т – приборы с дистанционной передачей показания (например: манометрические термометры, бесшкальные приборы);

К – приборы со станциями управления (например: переключатель автомат – ручное);

Y – преобразователь сигналов и вычислительных устройств.

В схемах автоматического контроля, управления и регулирования используются сочетания приведенных выше обозначений, например:

ТЕ – термопара;

РТ – бесшкальный манометр с дистанционной передачей показания.

4. Структурная схема автоматического контроля, управления и регулирования.

Для измерения неэлектрических величин (тепловых, механических, магнитных, световых и других) в настоящее время применяются методы и средства измерения электрических величин. Для измерения любой неэлектрической величины методами и средствами измерений электрических величин необходимо иметь:

· преобразователь, преобразующий электрическую величину в другую электрическую величину с необходимыми параметрами;

· вторичный преобразователь, преобразующий электрическую величину в другую электрическую величину с необходимыми параметрами;

· электроизмерительный прибор, воспринимающий электрическую величину вторичного преобразователя, причем электроизмерительный прибор градуируется в единицах измерения измеряемой величины.

В качестве первичных преобразователей (датчиков) используются: парометрические и генераторные датчики.

Парометрические датчики преобразуют неэлектрические величины в электрические параметры R, L, C.

Генераторные датчики преобразуют неэлектрические величины в ЭДС (термопары).

Упрощенная схема автоматического контроля, управления и регулирования температуры приведена на рисунке.

ТЕ – датчик температуры (термопара) первичный преобразователь;

TIC – устройство управления и регулирования температуры;

TY – вторичный преобразователь;

ЭП – электроизмерительный прибор (регулятор); электроизмерительный прибор задает значение температуры нагревания.

Термопары при нагреве формируют ЭДС, пропорционально температуре.

ЭДС – поступает на вторичный преобразователь, где формируется соответствующий электрический сигнал. Этот сигнал поступает на измерительный прибор для регистрации и сравнения с сигналом заданной температуры. При совпадении сигналов размыкается реле (находящееся в приборе) и тем самым прекращается нагрев нагревателя. При понижении температуры нагревателя ниже заданной реле прибора ЭП замыкается и тем самым процесс нагрева повторяется.

ЛИТЕРАТУРА

1. Данилов И.А., Иванов П.М. «Общая электротехника с основами электроники». Издательство - Высшая школа», 2000 г.

2. Общая электротехника / Под ред. А. Т. Блажкина.- Л, 2003.

3. Общая электротехника. / Под ред. В.С. Пантюшкина. М.: Высшая школа, 2005.

4. Зайчик И. Ю. «Практикум по электрорадиоизмерениям». Издательство «Высшая школа», 1979 г.

5. Ресурсы интернета: http://www.ito.edu.ru