НТЦ-05.08.2 - Электрические измерения

Конструктивно стенд состоит из корпуса, в который установлено электрооборудование, электронные платы и блоки, лицевая панель и столешница интегрированного рабочего стола.

В корпусе стенда размещены:

• плата фазометра и генератора низкочастотных колебаний;
• плата USB-осциллографа;
• плата USB-HUB;
• плата нагрузочных резисторов;
• блок нагрузочных резисторов;
• трансформаторы тока и напряжения, служащие индуктивными элементами в лабораторных экспериментах;
• блок конденсаторов;
• блок ламп накаливания, служащий нагрузкой при исследовании счетчиков электроэнергии;
• автотрансформатор (ЛАТР);
• выпрямитель регулируемого ЛАТРом напряжения.

На лицевой панели стенда изображены электрические схемы объектов исследования. Все схемы разбиты на группы в соответствии с тематикой проводимых лабораторных работ.

На панели стенда установлены:

• однотарифный прибор учета активной и реактивной электрической энергии трехфазного переменного тока;
• интеллектуальный счетчик активной и реактивной электрической энергии трехфазного переменного тока;
• USB-интерфейс для подключения компьютера к интеллектуальному счетчику, USB-осциллографу и щитовому микропроцессорному ваттметру/варметру;
• щитовой микропроцессорный ваттметр/варметр;
• коммутационные гнёзда;
• стрелочные щитовые приборы (амперметры, вольтметры);
• коммутационная аппаратура;
• органы управления, позволяющие изменять параметры элементов при проведении лабораторных работ.

К органам управления относятся:

• переключатель лабораторного ЛАТРа, который позволяет устанавливать напряжение 10, 20, 30, 40, 50, 80, 100, 120, 140, 180, 220 В;
• потенциометр добавочного сопротивления в цепи выпрямленного тока;
• задающий потенциометр генератора низкой частоты для регулирования частоты синусоиды в пределах от 30 до 300 Гц.

Измерения производятся с помощью стрелочных щитовых приборов, однотарифного и интеллектуального счетчиков активной и реактивной электрической энергии и цифрового измерительного комплекса, встроенных в стенд, и подключаемых к общей шине USB через плату USB-HUB.

Информационно-измерительная система позволяет одновременно измерять ток, напряжение, активную и реактивную мощность в разных участках схемы. Результаты измерений индицируются в цифровом виде на электронных табло. Система измерений является многоканальной и позволяет получать данные со всех источников сигналов одновременно.

На панели стенда также имеются специальные гнезда для подключения к отдельным входам измерительной системы, выделенным для реализации функций 2х-канального осциллографа. С их помощью имеется возможность снимать осциллограммы сигналов в контрольных точках.

К стенду прилагается:

• программа тестирования студента для допуска к лабораторным работам. В процессе тестирования проверяются как теоретические знания, так и знание содержания выполняемой лабораторной работы. В результате тестирования студент получает оценку знаний;
• программное обеспечение для щитового микропроцессорного ваттметра/варметра;
• программное обеспечение для интеллектуального счетчика активной и реактивной электрической энергии трехфазного переменного тока;
• комплект методической и технической документации, предназначенный для преподавательского состава.

Перечень выполняемых работ:

• Поверка технического амперметра магнитоэлектрической системы. Объект исследования: амперметр магнитоэлектрической системы. Изучается схема и методы поверки амперметра, определяется класс точности поверяемого амперметра.
• Поверка вольтметра магнитоэлектрической системы. Объект исследования: вольтметр магнитоэлектрической системы. Изучается схема и методы поверки вольтметра, определяется класс точности поверяемого вольтметра.
• Поверка электронного ваттметра. Объект исследования: электронный ваттметр. Изучается схема и методы поверки ваттметра, определяется класс точности поверяемого ваттметра.
• Поверка однофазного счетчика электрической энергии индукционной системы. Объект исследования: однофазный счетчик электрической энергии индукционной системы. Изучается схема поверки однофазного счетчика по методу раздельных цепей напряжения и тока, а также работа счетного механизма. Необходимо найти действительную постоянную счетчика и его погрешность при различных нагрузках, а также определить порог чувствительности счетчика и отсутствие самохода.
• Расширение пределов измерения амперметра. Объект исследования: амперметр магнитоэлектрической системы. Изучаются методы расширения пределов измерения амперметров, ведется расчет сопротивления шунтов.
• Расширение пределов измерения вольтметров. Объект исследования: вольтметр магнитоэлектрической системы. Изучаются методы расширения пределов измерения вольтметров, ведется расчет сопротивления добавочных резисторов.
• Измерение сопротивлений косвенным методом. Объект исследования: сопротивление малой величины. Изучаются схемы определения сопротивлений по методу вольтметра и амперметра. Ведется оценка погрешности измерения при различных способах включения вольтметра и амперметра.
• Измерение коэффициента мощности cos(φ) при различных видах нагрузок. Объект исследования: однофазная RLC-нагрузка в различных комбинациях. Требуется научиться измерять cos(φ) фазометром и определять его значение расчетным путем. Исследовать влияние на cos(φ) величины и характера нагрузок.
• Измерение индуктивности косвенным путем. Объект исследования: индуктивные элементы. Изучается косвенный метод измерения индуктивности.
• Измерение активной мощности в трехфазных цепях. Объект исследования: трехфазная цепь с RL-нагрузкой. Исследуются основные методы измерения активной мощности в трехфазных цепях при помощи однофазных ваттметров, изучается устройство и принцип действия трехфазных ваттметров.
• Измерение напряжений, токов и частот при помощи электронного осциллографа. Объект исследования: осциллограф. Необходимо изучить устройство и правила эксплуатации электронных осциллографов, освоить методы измерения с помощью осциллографа амплитуды непрерывных и импульсных сигналов.
• Измерение активной и реактивной мощности однофазного переменного тока с помощью щитового ваттметра, амперметра и вольтметра.
• Измерение активной и реактивной мощности трехфазного переменного тока с помощью щитового ваттметра/варметра.
• Измерение активной и реактивной электрической энергии трехфазного переменного тока при непосредственном включении прибора учета электроэнергии.
• Измерение активной и реактивной электрической энергии трехфазного переменного тока при включении прибора учета электроэнергии через измерительные трансформаторы тока.
• Измерение активной и реактивной электрической энергии трехфазного переменного тока при непосредственном включении интеллектуального счетчика.

Комплектность

• учебный лабораторный стенд – 1 шт.;
• мультиметр – 1 шт.;
• секундомер – 1 шт.;
• паспорт – 1 шт.;
• комплект перемычек – 1 компл.;
• CD-диск с сопроводительной документацией – 1 шт.

Необходимое дополнительное оборудование

• Персональный компьютер или ноутбук