Компьютерная лабораторная работа № 4. Электронный счетчик электрической энергии
Цель работы.
Изучить функциональную и принципиальную схемы электронного счетчика электрической энергии и исследовать происходящие в нем физические процессы.
- 1. Задания при подготовке к работе и ее выполнении.
- 1.1. Разобраться с принципом действия электронного счетчика активной энергии и исследовать в нем физические процессы.
В описании работы используется экспериментальный макет данного счетчика.
1.2. На основании параметров схемы при подготовке к работе с использованием нижеприведенных формул рассчитать частоту генератора треугольных импульсов в первом функциональном узле счетчика — ИПУ[1]
где 7^ = 12 кОм; й2 = 3 кОм; К3 = 30 кОм; С2 = 0,022 мкФ.
Затем при установленных значениях напряжений в функциональных узлах счетчика нужно рассчитать частоту второго узла счетчика — ИИ, соответствующую потребляемой счетчиком энергии за 1 ч, используя формулы
Напряжение иг, соответствующее потребляемому току в заданной нагрузке, следует взять из таблицы вариантов бригад (табл. Л4.1).
- 1.3. Исследовать процессы в ИПУ и ИИ с помощью осциллографа и частотомера.
- 1.4. Подготовить ответы на контрольные вопросы.
Таблица Л4.1
Таблица вариантов бригад при испытаниях
|
Номер бригады |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Hi, В |
|
|
|
|
|
|
- 2. Алгоритм компьютерной программы для выполнения лабораторной работы.
- 2.1. На рис. Л4.1 изображено начальное окно лабораторной работы. При нажатии кнопки «Теория» открывается окно Microsoft Word (или другой программы, ассоциированной с файлами *.doc) с текстом теоретической части данной лабораторной работы, полным ее описанием и порядком выполнения, а также контрольными вопросами и списком дополнительной литературы.
Рис. Л4.1. Начальное окно лабораторной работы 4
2.2. В дальнейшем программа предлагает действия, аналогичные предыдущим работам. Последовательность выполнения повторяет те же процедуры: теоретическое ознакомление, испытания (моделирование исследуемого процесса), закрепление материала контрольными вопросами или ответы посредством тестирования. Испытания начинаются с команды «Start» после предварительного введения напряжений их и иу, соответству-ющих току и напряжению измеряемой и преобразуемой в перемножающем устройстве мощности для ее дальнейшего преобразования в энергию в импульсном интеграторе. В данной работе предложено пять вариантов для шести бригад, которые указываются преподавателем (см. табл. Л4.1).
На рис. Л4.2 изображена практическая часть лабораторной работы 4. Общий интерфейс в целом повторяет внешний вид программы для лабораторной работы 2. Для того чтобы в нижней части экрана поместились графики импульсов, текстовое поле слева было приподнято вверх. Временные зависимости выделены синим цветом для наглядности и упрощения восприятия.
Рис. Л4.2. Лабораторная работа 4 — испытания
Кнопка «Выход» служит для завершения программы после выполнения всех предусмотренных процедур.
В завершении лабораторной работы на экран выводятся таблицы и графики, необходимые для составления отчета. После выполнения лабораторной работы студенту предлагается ответить на контрольные вопросы, которые реализованы в виде тестов. Контрольные вопросы необходимы для выяснения степени усвоения студентами знаний. Минимально необходимый для ответа на контрольные вопросы материал изложен в теоретическом разделе приложения.
На рис. Л4.3 изображен фрагмент компьютерной программы тестирования для лабораторных работ информационно-измерительного цикла.
Рис 343. Фрагмент компьютерной программы тестирования по лабораторным работам информационно-измерительного цикла
По окончании компьютерного эксперимента студент предъявляет преподавателю результаты выполненной работы, а также данные тестирования и выходит из программы.
По результатам выполненной работы и данных тестирования преподаватель оценивает работу студента, после чего ему предоставляется возможность приступить к подготовке и выполнению следующей компьютерной лабораторной работы.
- [1] Тихонов А. И., Степанов В. И. Электронный счетчик электрической энергии : учеб, пособие. Омск : Изд-во ОмГТУ, 2001; Бирюков С. В., Бубнов А. В., Тихонов А. И. Лабораторный практикум по основам измерительной техники : учеб.-практ. издание. Омск : Изд-во ОмГТУ, 2002. 88 с.
