Karty eksperymentalne do pomiarów elektrycznych

Obejmowane tematy

Wartości elektryczne Kod pakietu: (MMS104.01)

• Karta pomiaru napięcia i prądu
  • Zrozumienie zasad działania przyrządów pomiarowych.
  • Wyjaśnienie różnicy między metodą odchylenia a metodą mostkową
  • Przekształcenie galwanometru w amperomierz lub woltamperomierz
  • Pomiar różnych zakresów prądu stałego za pomocą sieci rezystancyjnych i galwanometru.
  • Demonstracja, w jaki sposób można zmodyfikować ten układ w celu pomiaru prądu przemiennego poprzez dodanie prostownika.
  • Budowa obwodów do pomiaru różnych zakresów napięcia stałego i przemiennego
• Karta miernika częstotliwości
  • Poznanie podstaw pomiaru częstotliwości i budowa obwodu do pomiaru częstotliwości.
  • Zrozumienie zasady działania cyfrowego miernika częstotliwości.
  • Nauka ustawiania parametrów cyfrowego miernika częstotliwości w celu uzyskania najlepszej dokładności.
  • Poznanie możliwych błędów w procesie pomiaru częstotliwości i obliczanie procentu błędu.
  • Wyświetlanie częstotliwości za pomocą 2-cyfrowego 7-segmentowego wyświetlacza.
  • Użycie selektora wielozakresowego do ustawienia maksymalnej częstotliwości
  • Karta do pomiaru współczynnika mocy
  • Zastosowanie obwodu do pomiaru współczynnika mocy i zrozumienie zasady jego działania.
  • Porównanie przesunięcia fazowego napięcia i prądu.
  • Doświadczenie wpływu elementów pasywnych (R, L i C) na przesunięcie fazowe i współczynnik mocy.
  • Pomiar mocy skutecznej, pozornej i biernej.

Pakiet wielkości fizycznych 1 Kod: (MMS104.02)

• Karta pomiaru siły i momentu obrotowego
  • Wprowadzenie do funkcji i właściwości tensometrów
  • Eksperymentowanie z wykorzystaniem tensometrów do pomiaru sił działających na pręt zginany
  • Doświadczenie wpływu zastosowania tensometrów w konfiguracji mostkowej na poprawę dokładności.
  • Wdrożenie obwodów z tensometrami do pomiaru momentu obrotowego pręta skrętnego.
  • Zrozumienie, w jaki sposób zainstalowanie wielu tensometrów na pręcie skrętnym w konfiguracji 45 stopni pomaga zniwelować siły działające w niepożądanych kierunkach.
  • Rejestrowanie charakterystyk tensometrów na pręcie giętkim i pręcie skrętnym
  • Pomiar sił działających na pręt giętki i pręt skrętny
  • Badanie wpływu obwodu pomiarowego (pełny most, półmost, ćwierćmost)
• Karta do pomiaru temperatury
  • Nauka obsługi grzejnika z regulacją temperatury do ustawiania temperatury pomiarowej.
  • Wprowadzenie do charakterystyki i zasady działania 6 różnych typów czujników: NTC, PTC, KTY, PT100, LM35 i czujnika termoparowego.
  • Wdrożenie różnych obwodów odpowiednich dla każdego czujnika w celu obserwacji ich praktycznego zachowania podczas pomiaru temperatury.
  • Nauka o funkcjonalności wzmacniaczy termopar, kompensatorów zimnego złącza i ich użyciu z czujnikiem termoparowym do pomiaru temperatury.
  • Określanie różnych źródeł błędów w pomiarach temperatury.
• Karta pomiarów ciśnienia
  • Rozróżnianie czujników ciśnienia bezwzględnego i czujników ciśnienia manometrycznego.
  • Budowa układów z wykorzystaniem rur pneumatycznych i źródła ciśnienia do wywierania ciśnienia na czujniki.
  • Określanie charakterystyki wyjściowej każdego czujnika ciśnienia.
  • Rejestrowanie charakterystyk czujników ciśnienia bezwzględnego, manometrycznego i różnicowego.
  • Porównanie ciśnienia zmierzonego przez czujniki z referencyjnym urządzeniem zewnętrznym w celu obliczenia odpowiedniego błędu.
  • Eksperymentowanie z czujnikami różnicy ciśnień i sposobem ich wykorzystania do pomiaru różnicy ciśnień między 2 kanałami.
  • Podłączenie napięć wyjściowych z czujników ciśnienia do wzmacniaczy na uniwersalnej karcie wzmacniacza w celu zwiększenia pełnego zakresu wyjściowego.
• Uniwersalna karta wzmacniacza
  • Eksperymentowanie z wzmacniaczem pomiarowym i nauka jego kalibracji w celu uzyskania szerokiego zakresu wartości wzmocnienia do 3000.
  • Korzystanie z obwodu źródła prądu zdolnego do dostarczenia prądu do 25 mA.
  • Korzystanie z regulowanego źródła napięcia na karcie.
  • Wdrażanie obwodów zawierających wzmacniacz odwracający z regulowanym wzmocnieniem i napięciem offsetowym.
  • Podłączanie różnych bloków uniwersalnej karty wzmacniacza do innych kart pomiarowych w celu wzmocnienia zmierzonych sygnałów.

Pakiet wielkości fizycznych 2 Kod: (MMS104.03)

• Karta do pomiaru położenia i prędkości
  • Wprowadzenie do charakterystyki czujników Halla i zasady ich działania.
  • Praktyczne określenie położenia (w prawo/w lewo) i prędkości (obr./min) silnika prądu stałego za pomocą czujników Halla i czujników optycznych.
  • Praktyczne zbadanie różnic między analogowymi i cyfrowymi technikami pomiaru prędkości za pomocą czujnika Halla.
  • Karta czujnika indukcyjnego przemieszczenia
  • Wprowadzenie do konstrukcji indukcyjnego czujnika przemieszczenia (liniowy
  • transformator różnicowy).
  • Określenie charakterystyki wejścia/wyjścia LVDT.
  • Określenie liniowego zakresu działania LVDT.
  • Karta czujnika pojemnościowego przemieszczenia
  • Zrozumienie parametrów wpływających na wartość pojemności kondensatora płytkowego.
  • Zbudowanie obwodu do pomiaru pojemności picofaradowej z wykorzystaniem wzmacniacza odwracającego
  • i wzmacniacz napięcia do pomiaru pojemności kondensatora płytkowego zmiennego, który odpowiada zmierzonemu przemieszczeniu.
• Pomiar rezolwerem
  • Wprowadzenie do budowy rezolwera i zasad działania jego cewek pierwotnych i wtórnych.
  • Budowa obwodów do generowania i wzmacniania sygnału wzbudzenia rezolwerów.
  • Zrozumienie, w jaki sposób sygnał zwrotny z cewek wtórnych może być wykorzystany do obliczenia modelu kąta i położenia rezolwerów.
  • Korzystając z obwodów kondycjonowania sygnału, naucz się przekształcać sygnały z cewki wtórnej na zakres odpowiedni dla praktycznych przetworników analogowo-cyfrowych.

Pakiet pomiarów elementów elektronicznych Kod: (MMS104.04)

• Karta pomiarowa mostków
  • Poznaj budowę mostka Wheatstone’a, mostka Wiena i mostka Maxwell-Wien.
  • Zrozum parametry i obliczenia mostków Wheatstone’a, Wiena i Maxwell-Wien, a także sposób ich wykorzystania do pomiarów.
  • Praktyczne osiągnięcie stanu równowagi każdego mostka w celu weryfikacji równań teoretycznych.
  • Pomiar nieznanej rezystancji, pojemności i indukcyjności za pomocą odpowiedniego mostka.
  • Nauka teoretycznej analizy równań mostków na podstawie podstawowych zasad obwodów elektrycznych.
• Karta pomiarowa LCR
  • Konstrukcja praktycznego mostka z automatycznym wyważaniem do pomiaru indukcyjności, pojemności i rezystancji.
  • Wyodrębnienie równań projektowych mostka z automatycznym wyważaniem do obliczenia impedancji.
  • Zrozumienie zmian w obwodzie przy wyborze różnych zakresów pomiarowych lub typów pomiarów.

Karty

• Karta pomiarów napięcia i prądu
  • Zrozumienie zasad działania przyrządów pomiarowych.
  • Wyjaśnienie różnicy między metodą odchylenia a metodą mostkową.
  • Przekształcenie galwanometru w amperomierz lub woltamperomierz.
  • Pomiar różnych zakresów prądu stałego za pomocą sieci rezystancyjnych i galwanometru.
  • Demonstracja modyfikacji tego układu w celu pomiaru prądu przemiennego poprzez dodanie prostownika.
  • Budowa obwodów do pomiaru różnych zakresów napięcia prądu stałego i przemiennego
• Karta miernika częstotliwości
  • Poznanie podstaw pomiaru częstotliwości i budowa obwodu do pomiaru częstotliwości.
  • Zrozumienie zasady działania cyfrowego miernika częstotliwości.
  • Nauka ustawiania parametrów cyfrowego miernika częstotliwości w celu uzyskania najlepszej dokładności.
  • Znajomość możliwych błędów w procesie pomiaru częstotliwości i obliczanie procentu błędu.
  • Wyświetlanie częstotliwości za pomocą 2-cyfrowego 7-segmentowego wyświetlacza.
  • Użycie selektora wielu zakresów do ustawienia maksymalnej częstotliwości
• Karta do pomiaru współczynnika mocy
  • Zastosowanie obwodu do pomiaru współczynnika mocy i zrozumienie zasady jego działania.
  • Porównanie przesunięcia fazowego napięcia i prądu.
  • Doświadczenie wpływu elementów pasywnych (R, L i C) na przesunięcie fazowe i współczynnik mocy.
  • Pomiar mocy skutecznej, pozornej i biernej

• Karta do pomiaru siły i momentu obrotowego
  • Wprowadzenie do funkcji i właściwości tensometrów
  • Eksperymentowanie z wykorzystaniem tensometrów do pomiaru sił działających na pręt zginany
  • Doświadczenie wpływu zastosowania tensometrów w konfiguracji mostkowej na poprawę dokładności.
  • Wdrożenie obwodów z tensometrami do pomiaru momentu obrotowego pręta skrętnego.
  • Zrozumienie, w jaki sposób zainstalowanie wielu tensometrów na pręcie skrętnym w konfiguracji 45 stopni pomaga zniwelować siły działające w niepożądanych kierunkach.
  • Rejestrowanie charakterystyki tensometrów na pręcie zginanym i pręcie skrętnym
  • Pomiar sił działających na pręt zginany i pręt skrętny
  • Badanie wpływu obwodu pomiarowego (pełny most, półmost, ćwierćmost)
• Karta pomiarów temperatury
  • Nauka obsługi grzałki z regulacją temperatury do ustawiania temperatury pomiarowej.
  • Wprowadzenie do charakterystyki i zasady działania 6 różnych typów czujników: NTC, PTC, KTY, PT100, LM35 i czujnika termoparowego.
  • Wdrożenie różnych obwodów odpowiednich dla każdego czujnika w celu obserwacji ich praktycznego zachowania podczas pomiaru temperatury.
  • Poznanie funkcji wzmacniaczy termoparowych, kompensatora zimnego złącza i ich zastosowania z czujnikiem termoparowym do pomiaru temperatury.
  • Określanie różnych źródeł błędów w pomiarach temperatury.
• Karta pomiarów ciśnienia
  • Rozróżnianie czujników ciśnienia bezwzględnego i czujników ciśnienia manometrycznego.
  • Budowa układów z wykorzystaniem rur pneumatycznych i źródła ciśnienia do wywierania nacisku na czujniki.
  • Określanie charakterystyki wyjściowej każdego czujnika ciśnienia.
  • Rejestrowanie charakterystyki czujników ciśnienia bezwzględnego, manometrycznego i różnicowego.
  • Porównanie ciśnienia zmierzonego przez czujniki z wartością odniesienia z zewnętrznego urządzenia w celu obliczenia odpowiedniego błędu.
  • Eksperymentowanie z czujnikami ciśnienia różnicowego i sposobem ich wykorzystania do pomiaru różnicy ciśnienia między 2 kanałami.
  • Podłączenie napięć wyjściowych z czujników ciśnienia do wzmacniaczy na uniwersalnej karcie wzmacniacza w celu zwiększenia pełnego zakresu wyjściowego.
• Uniwersalna karta wzmacniacza
  • Eksperymentowanie ze wzmacniaczem pomiarowym i nauka jego kalibracji w celu uzyskania szerokiego zakresu wartości wzmocnienia do 3000.
  • Zastosowanie obwodu źródła prądu zdolnego do dostarczenia prądu o natężeniu do 50 mA.
  • Zastosowanie regulowanego źródła napięcia na karcie.
  • Zastosowanie obwodów zawierających wzmacniacz odwracający z regulowanym wzmocnieniem i napięciem offsetowym.
  • Połączenie różnych bloków uniwersalnej karty wzmacniacza z innymi kartami pomiarowymi w celu wzmocnienia mierzonych sygnałów.

• Karta do pomiaru położenia i prędkości
  • Wprowadzenie do charakterystyki czujników Halla i zasady ich działania.
  • Określanie położenia (w prawo/w lewo) i prędkości (obr./min) silnika prądu stałego w praktyce przy użyciu czujników Halla i czujników optycznych.
  • Praktyczne zbadanie różnicy między technikami analogowymi i cyfrowymi pomiaru prędkości za pomocą czujnika Halla.
• Karta indukcyjnego czujnika przemieszczenia
  • Wprowadzenie do konstrukcji indukcyjnego czujnika przemieszczenia (liniowy transformator różnicowy).
  • Określenie charakterystyki wejść/wyjść LVDT.
  • Określenie liniowego zakresu działania LVDT.
• Karta czujnika pojemnościowego przemieszczenia
  • Zrozumienie parametrów wpływających na wartość pojemności kondensatora zmiennego.
  • Zbudowanie obwodu do pomiaru pojemności picofaradowej za pomocą wzmacniacza odwracającego i podążającego za napięciem w celu pomiaru pojemności kondensatora zmiennego, która odpowiada zmierzonemu przemieszczeniu.
• Pomiar resolwera
  • Przedstawienie budowy resolwera oraz zasad działania jego cewek pierwotnych i wtórnych.
  • Budowa obwodów do generowania i wzmacniania sygnału wzbudzenia resolwera.
  • Zrozumienie, w jaki sposób sygnał zwrotny z cewek wtórnych może być wykorzystany do obliczenia modelu kąta i położenia resolwera.
  • Korzystając z obwodów kondycjonowania sygnału, naucz się przekształcać sygnały z cewek wtórnych do zakresu odpowiedniego dla praktycznych przetworników analogowo-cyfrowych (ADC).

• Karta pomiarowa mostków
  • Poznanie budowy mostka Wheatstone’a, mostka Wiena i mostka Maxwella-Wiena.
  • Zrozumienie parametrów i obliczeń mostków Wheatstone’a, Wiena i Maxwella-Wiena, a także sposobu ich wykorzystania do pomiarów.
  • Praktyczne osiągnięcie stanu równowagi każdego mostka w celu weryfikacji równań teoretycznych.
  • Pomiar nieznanej rezystancji, pojemności i indukcyjności za pomocą odpowiedniego mostka.
  • Nauka teoretycznej analizy równań mostków na podstawie podstawowych zasad obwodów elektrycznych.
• Karta pomiarów LCR
  • Konstruowanie praktycznego automatycznego mostka równoważącego do pomiaru indukcyjności, pojemności i rezystancji.
  • Wyodrębnianie równań projektowych automatycznego mostka równoważącego do obliczenia impedancji.
  • Zrozumienie, jak zmienia się obwód przy wyborze różnych zakresów pomiarowych lub typów pomiarów.