V'
Praca zbiorowa pod redakcją Kazimierza Jędrzejewskiego
Laboratorium
podstaw
miernictwa
OFICYNA WYDAWNICZA (wlu) POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ WARSZAWA 2001
Informatyka, Automatyka i Robotyka, Elektronika i Telekomunikacja
wydane
Praca zbiorowa pod redakcją A. Filipkowskiego
Elementy i układy elektroniczne. Projekt i laboratorium, wyd. 2zm.,
2002, cena zl 16,00
S. Rosłoniec
Wybrane metody numeryczne z przykładami zastosowań w zadaniach inżynierskich, 2002, cena zł 18,00
K. Nowicki, J. Woźniak
Przewodowe i bezprzewodowe sieci LAN, 2002, oprawa twarda cena zł 44,00
Praca zbiorowa pod redakcją U. Kręglewskiej
Podstawy sterowania. Ćwiczenia laboratoryjne, 2003,
cena zł 10,00
A. Leszczyński, J. Paluchowski, M. Tajchert
Podstawy eiektroakustyki. Ćwiczenia laboratoryjne, 2003,
cena zł 9,00
Praca zbiorowa pod redakcją J. Szabatina i E. Śliwy
Zbiór zadań z teorii obwodów. Część I i II, wyd. 4, 2003,
cena zł 30,00
M. Malinowski
Lasery światłowodowe, 2003, cena zł 16,00
J. Modelski, E. Jaszczyszyn, H. Chaciński, P. Majchrzak Pomiary parametrów anten, 2004, cena zł 10,00
A. Jakubiak, D. Radomski
Sygnały i systemy Materiały pomocnicze do ćwiczeń, 2004, cena zł 8,00
Praca zbiorowa pod redakcją J. Szabatina i K. Radeckiego Teoria sygnałów i modulacji. Ćwiczenia laboratoryjne, wyd. 2, 2005, cena zł 17,00
Praca zbiorowa pod redakcją A. Wojtkiewicza
Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Ćwiczenia laboratoryjne,
wyd. 2, 2005, cena zł 20,00
J. Ogrodzki
Wstęp do systemów komputerowych, 2005, cena zł 17,00 T. Morawski, J. Zborowski
Pola i fale elektromagnetyczne. Zbiór zadań, 2005, cena zł 14,00
Praca zbiorowa pod redakcją B. Świdzińskiej Teoria obwodów. Laboratorium, 2005, cena zł 10,00
OFICYNA WYDAWNICZA UL) POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ • WARSZAWA 2001
Opiniodawca Janusz Mroczka
Skrypt opracowali:
Jerzy Berliński Ryszard Chmielewski Adam Dawidziuk Henryk Gierasimowicz Grażyna Gortat Jerzy Jędrachowicz
Kazimierz Jędrzejewski Sławomir Lada Krzysztof Poźniak Jacek Sochoń Jerzy Weremczuk
Opracowanie redakcyjne Barbara Punda
© Copyright by Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. Warszawa 1997
Utwór w całości ani we fragmentach nie może być powielany ani rozpowszechniany za pomocą urządzeń elektronicznych, mechanicznych, kopiujących, nagrywających i innych, bez pisemnej zgody posiadacza praw autorskich
ISBN 83-7207-280-9
Księgarnia internetowa Oficyny Wydawniczej PW www.wpw.pw.edu,pl
Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, ul. Polna 50, 00-644 Warszawa, tel. 825-75-18 Wydanie III popr. . Arkuszy drukarskich 9,0. Zamówienie nr 460/2005. Drukarnia tel. 660-40-26
SPIS TREŚCI
Przedmowa 4
1. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA LABORATORIUM PODSTAW MIERNICTWA 5
1.1. Cel laboratorium 5
1.2. Program laboratorium 5
1.3. Elementy stanowiska pomiarowego 6
1.4. Opis wkładek przyrządowych 8
1.5. Opis modułowego mikroprocesorowego systemu laboratoryjnego 15
2. ORGANIZACJA PROCESU POMIAROWEGO 26
2.1. Zaplanowanie pomiarów 26
2.2. Przeprowadzenie pomiarów 27
2.3. Oszacowanie dokładności pomiarów 28
2.4. Dokumentacja wyników pomiarów 35
3. OMÓWIENIE ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH 4!
Ćwiczenie 1. Podstawowa aparatura pomiarowa. Cz. I. Oscyloskop 42
Ćwiczenie 2. Podstawowa aparatura pomiarowa. Cz. II. Multimetry cyfrowe i źródła
sygnałów 54
Ćwiczenie 3. Pomiary napięć stałych 65
Ćwiczenie 4. Pomiary częstotliwości i czasu 72
Ćwiczenie 5. Pomiary parametrów napięć zmiennych 86
Ćwiczenie 6. Pomiary rezystancji 98
Ćwiczenie 7. Pomiary parametrów kondensatorów 109
Ćwiczenie 8. Pomiary parametrów cewek indukcyjnych 117
Dodatek 1. Przełączniki, gniazda, i wskaźniki oscyloskopu HC5502 128
Dodatek 2. Płyta czołowa przyrządu MX 9000 133
Dodatek 3. Obsługa systemu okienkowego 137
Literatura 142
PRZEDMOWA
Niniejszy skrypt został opracowany jako pomoc dydaktyczna dla studentów Wydziału Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej wykonujących ćwiczenia w Laboratorium Podstaw Miernictwa i Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Pomiarów.
W rozdziale 1 podano ogólną charakterystykę „laboratorium podstaw miernictwa" zawierającą cel laboratorium, jego program oraz opis stanowiska pomiarowego, ze zwróceniem szczególnej uwagi na właściwości i dane techniczne specjalistycznej aparatury wykonanej w postaci wkładek panelowych oraz mikroprocesorowego systemu laboratoryjnego MMSL.
Rozdział 2 jest poświęcony elementom procesu pomiarowego. Omówiono w nim organizację stanowiska pomiarowego, podano zasady wykonywania pomiarów i szacowania ich dokładności, a także sformułowano wytyczne dotyczące dokumentacji wyników pomiarów.
W rozdziale 3 przestawiono instrukcje do kolejnych ćwiczeń laboratoryjnych. Zawierają one: cel i tematykę ćwiczenia, krótką charakterystykę mierzonej wielkości, wykaz dostępnej aparatury, zadania projektowe i pomiarowe, pytania kontrolne i wykaz literatury.
Praca studenta w laboratorium polega na częściowym zaplanowaniu eksperymentu, wykonaniu pomiarów, oszacowaniu ich dokładności, sporządzeniu protokołu pomiarowego i wyciągnięciu wniosków z pomiarów i obserwacji. Ze względu na obszerną tematykę każdego ćwiczenia, student nie realizuje całego jego programu, lecz wykonuje tylko niektóre zadania pomiarowe wskazane przez prowadzącego zajęcia.
Poprawna realizacja postawionych zadań w przewidzianym programem czasie wymaga od studenta należytego przygotowania, które powinno obejmować:
a) dokładne zapoznanie się z instrukcją do ćwiczenia;
b) odświeżenie wiadomości teoretycznych niezbędnych do:
- wykonania wstępnych obliczeń projektowych,
- dokonania wyboru właściwego układu pomiarowego,
- oszacowania dokładności pomiarów, uwzględniającego występujące źródła błędów pomiarowych;
c) zaznajomienie się z parametrami użytkowymi wkładek przyrządowych i przyrządów dostępnych w ćwiczeniu.
Przygotowując się teoretycznie do wykonania ćwiczenia należy przede wszystkim przejrzeć notatki z wykładów i samodzielnie odpowiedzieć na pytania kontrolne zamieszczone w instrukcji, ściśle związane z zadaniami pomiarowymi realizowanymi w ćwiczeniu, W wypadku kłopotów z odpowiedziami na pytania kontrolne, student musi uzupełnić wiadomości, korzystając z literatury podanej w instrukcji do danego ćwiczenia.
Pożądane jest także wcześniejsze wykonanie wstępnych obliczeń projektowych i dokonanie wyboru układu pomiarowego, gdyż to znacznie ułatwi studentowi pracę w laboratorium.
Przed każdą serią ćwiczeń przewidujemy zajęcia konwersatoryjne, w sumie 12 godzin w semestrze. Mają one na celu zapoznanie studentów z aparaturą przeznaczoną do realizacji programu zajęć.
1. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA LABORATORIUM PODSTAW MIERNICTWA
1.1. CEL LABORATORIUM
„Laboratorium podstaw miernictwa" jest pierwszym laboratorium dydaktycznym przewidzianym planem studiów na Wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej, dlatego też jego głównym zadaniem jest przygotowanie studentów do samodzielnej pracy w innych laboratoriach.
Zajęcia laboratoryjne stanowią uzupełnienie praktyczne wykładu z przedmiotu „podstawy miernictwa" i służą utrwaleniu wiadomości teoretycznych oraz zdobyciu umiejętności praktycznych dotyczących:
— organizacji procesu pomiarowego,
— właściwości i zakresu stosowania metod pomiarowych,
— stosowania typowych przyrządów do pomiaru najczęściej spotykanych wielkości elektrycznych,
— oceny dokładności pomiarów,
— sporządzania dokumentacji pomiarowej.
Przy realizacji „laboratorium podstaw miernictwa" przyjęto podane niżej założenia, sprzyjające nabyciu przez studentów odpowiednich umiejętności:
— ćwiczenia laboratoryjne są wykonywane jednoosobowo;
— źródłami mierzonej wielkości są obiekty niestandardowe, dające możliwość uzyskania różnorodnych, ze względu na specyfikę pomiarową, stanów wielkości mierzonej;
— możliwe są różne warianty zadań pomiarowych w ramach każdego ćwiczenia, tak aby osoby wykonujące w tym samym czasie to samo ćwiczenie mogły mieć postawione odmienne zadania;
— ćwiczenia laboratoryjne zawierają elementy projektowania prostych układów pomiarowych.
1.2. PROGRAM LABORATORIUM
„Laboratorium podstaw miernictwa" obejmuje 8 ćwiczeń laboratoryjnych, zgrupowanych w 3 serie o tak dobranej tematyce, że kolejność wykonywania ćwiczeń w ramach danej serii może być dowolna:
I seria ćwiczeń (ćwiczenia: 1, 2) zapoznaje z podstawowymi parametrami przyrządów pomiarowych, sposobem ich włączania do obwodu pomiarowego, a także z zasadami wizualizacji sygnałów elektrycznych. Jest więc ona etapem przygotowania do realizacji następnych ćwiczeń laboratoryjnych.
II seria ćwiczeń (ćwiczenia: 3, 4, 5) dotyczy pomiarów najczęściej spotykanych wielkości charakteryzujących sygnały elektryczne za pomocą różnych metod i przyrządów pomiarowych.
III seria ćwiczeń (ćwiczenia: 6, 7, 8) porusza zagadnienia związane z pomiarami elementów biernych. Zaznajamia z właściwościami różnych metod pomiarowych i obszarem ich stosowania.
1.3. ELEMENTY STANOWISKA POMIAROWEGO
W skład stanowiska pomiarowego wchodzą:
— stół laboratoryjny z doprowadzoną siecią prądu zmiennego 220 V, 50 Hz;
— obudowa z wkładkami panelowymi zawierającymi specjalistyczną aparaturę pomiarową (wkładki przyrządowe) i układy badane (wkładki badane);
— wkładki systemowe;
...
pw1m9