Εισαγωγή στο Εργαστήριο ΗΜΥ ΗΜΥ203 203 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Εισαγωγή στο Εργαστήριο (Ασφάλεια, Εργαστηριακός Εξοπλισμός, Διαιρέτης Τάσης και Ρεύματος) Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Διδάσκων: Δρ. Γιώργος Ζάγγουλος
34
Embed
Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων · Ε1: [1] Εξοικείωση με τον Εργαστηριακό Εξοπλισμό ... Παρουσίαση
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Εισαγωγή στο Εργαστήριο
ΗΜΥΗΜΥ203203
Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
Εισαγωγή στο Εργαστήριο (Ασφάλεια, Εργαστηριακός Εξοπλισμός,
Διαιρέτης Τάσης και Ρεύματος)
Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Διδάσκων: Δρ. Γιώργος Ζάγγουλος
Ατζέντα
1. Η ασφάλειά μας πάνω απ’ όλα
2. Συζήτηση συμβολαίου
3. Εισαγωγή στον Εργαστηριακό Εξοπλισμό
4. Μονάδες Μέτρησης και Τάξη Μεγέθους
Ιούνιος 18 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 2
4. Μονάδες Μέτρησης και Τάξη Μεγέθους
5. Ηλεκτρικά στοιχεία R, L και C
6. Εργαστήριο 1
7. Εργαστήριο 2
Η ασφάλειά μας πάνω απ’ όλα
Η ασφάλεια βρίσκεται σε ένα κύκλωμα για να διακόπτει τη ροή ηλεκτρονίων όταν ο αριθμός τους ξεπεράσει μια επιθυμητή τιμή! Στην ουσία, το εσωτερικό μέρος της ασφάλειας θα υπερθερμανθεί με αποτέλεσμα να καταστραφεί (λιώσει) ανοίγοντας έτσι το κύκλωμα.
Ιούνιος 18 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 3
Η τιμή της ασφάλειας πρέπει να είναι όσο το δυνατό πιο κοντά στην τιμή του ρεύματος που χρειάζεται για να λειτουργήσει το κύκλωμα/συσκευή. Ι = P/V
Η ασφάλειά μας πάνω απ’ όλαMain Circuit Breaker, Residual Current Device και RCBO
Ιούνιος 18 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 4
Η ασφάλειά μας πάνω απ’ όλα• Γείωση Ηλεκτρικής Εγκατάστασης και συσκευών
• Πολύπριζα
• Προστασία από κεραυνό• Προστασία από κεραυνό
• Μπαλαντέζες
Ιούνιος 18 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 5
Η ασφάλειά μας πάνω απ’ όλα
• Χαλαρές επαφές
• Φθαρμένα καλώδια
• Εξοπλισμός Ηλεκτρολόγου
• Φορτιστές μπαταριών
• Προστασία από λάθη άλλων • Προστασία από λάθη άλλων ανθρώπων
Ιούνιος 18 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 6
Ποτέ !!!
Όταν κάτι πάει λάθος…
Ιούνιος 18 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 7
1. Συζήτηση συμβολαίουΏρες Διαλέξεων: Τρίτη και Πέμπτη 09:00-10:30, ΛΑ130
Ώρες Εργαστηρίων: Τρίτη 10:30 - 14:00 και Τετάρτη 09:00 – 12:30 ή
Στόχοι ΗΜΥ203Το ΗΜΥ203 έχει ως κύριο στόχο την εμπέδωση της ύλης που έχει διδαχθεί στο μάθημα ΗΜΥ102 του 2ου εξαμήνου. Για την επίτευξή του πιο πάνω στόχου, τα θεωρήματα και οι μέθοδοι που διδάχθηκαν στο ΗΜΥ102 μπαίνουν σε εφαρμογή στο ΗΜΥ 203 μέσω 9 εργαστηριακών εργασιών. Επιπλέον, στόχοι του μαθήματος είναι οι φοιτητές:
Να εξοικειωθούν με τη χρήση των βασικών οργάνων του εργαστηρίου, όπως ο παλμογράφος, το πολύμετρο και η γεννήτρια συναρτήσεων.
Να εμπεδώσουν τον τρόπο μετρήσεως σημάτων σε ένα κύκλωμα και την εφαρμογή των
Ιούνιος 18 Γ.Ζ. - 9
Να εμπεδώσουν τον τρόπο μετρήσεως σημάτων σε ένα κύκλωμα και την εφαρμογή των βασικών θεωρημάτων, όπως π.χ. νόμοι του Kirchoff, θεώρημα Thevenin, θεώρημα της επαλληλίας κλπ.
Να γνωρίσουν στην πράξη τις πηγές σφαλμάτων σε μετρήσεις και να κατανοήσουν τη διαφορά μεταξύ θεωρητικών και πειραματικών τιμών.
Να εφαρμόσουν τη θεωρία των εναλλασσόμενων κυκλωμάτων σε πρακτικά κυκλώματα.
Να εξοικειωθούν με το λογισμικό PSPICE το οποίο υποστηρίζει τον σχεδιασμό και προσομοίωση κυκλωμάτων σε ηλεκτρονικό υπολογιστή.
Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
Περιεχόμενο Μαθήματος
Τα δέκα εργαστηριακά πειράματα περιλαμβάνουν βασικά κυκλώματα (κυρίως με στοιχεία R, L και C) και μετρήσεις με τη χρήση των βασικών οργάνων (κυρίως ψηφιακό πολύμετρο και παλμογράφο). Επιπρόσθετα στο μάθημα δίνεται ιδιαίτερη σημασία στην κατανόηση του τρόπου μετρήσεως σημάτων σε ένα κύκλωμα (με πηγές DC και AC), κατανόηση των πηγών σφαλμάτων σε μετρήσεις καθώς και της διαφοράς μεταξύ θεωρητικών και πειραματικών τιμών. Τέλος, γίνεται εφαρμογή των βασικών θεωρημάτων για ηλεκτρικά
Ιούνιος 18 Γ.Ζ. - 10
τιμών. Τέλος, γίνεται εφαρμογή των βασικών θεωρημάτων για ηλεκτρικά κυκλώματα (που διδαχθήκατε στο ΗΜΥ102).
Η εξοικείωση σας με το λογισμικό PSPICE αποτελεί ένα από τους στόχους αυτού του μαθήματος. Το πρόγραμμα αυτό θα χρησιμοποιηθεί για να εξοικειωθείτε με το σχεδιασμό και προσομοίωση διαφόρων ηλεκτρικών κυκλωμάτων που θα υλοποιήσετε μέσα από τις 9 εργαστηριακές ασκήσεις (πειράματα).
Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
ΧρονοδιάγραμμαΕβδομάδα&Ημερομηνίες
Διαλέξεις, Εργαστηριακές Ασκήσεις και Υποχρεώσεις ανά Εβδομάδα
105-07/06/18
Δ1: Παρουσίαση Συμβολαίου ΗΜΥ203 και Εργαστηριακών Ασκήσεων [1-2]Δ2: Παρουσίαση Εργαστηριακών Ασκήσεων [2-3]Ε1: [1] Εξοικείωση με τον Εργαστηριακό ΕξοπλισμόΕ2: [2] Εισαγωγή στις Μετρήσεις Σημάτων και Επίδραση Οργάνου στις Μετρήσεις
212-14/06/18
Δ3: Παρουσίαση Εργαστηριακής Άσκησης [4]Δ4: Επανάληψη - ΠαραδείγματαΕ3: [3] Ορθότητα, Ακρίβεια και σωστός αριθμός δεκαδικών ψηφίωνΕ4: [4] Παράλληλες Αντιστάσεις και Διαίρεση τάσης και ρεύματος
Ιούνιος 18 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 11
Ε4: [4] Παράλληλες Αντιστάσεις και Διαίρεση τάσης και ρεύματος3
19-21/06/18Δ5: Παρουσίαση Εργαστηριακών Άσκήσεων [5-6]Δ6: Επιλογή Παρουσίασης, Κατασκευής και ΒίντεοΕ5: [5] Γραμμικότητα, Αναλογικότητα και ΕπαλληλίαΕ6: Ενδιάμεση στα εργαστήρια 1-4 (Τετάρτη 20/06/18)
Απαιτείται τουλάχιστο 40% στις εξετάσεις για να προστεθεί ο βαθμός από το βίντεο
Προϋποθέσεις επιτυχίας στο μάθημα
• Απαραίτητες προϋποθέσεις επιτυχίας στο μάθημα είναι: η ολοκλήρωση όλων των εργαστηριακών ασκήσεων και η εξασφάλιση συνολικού βαθμού >= 50% .
• Οι αντίστοιχες μονάδες από την εργασία βελτίωσης βαθμού θα δίνονται ΜΟΝΟ σε φοιτητές που έχουν εξασφαλίσει συνολικά το 40% στο μάθημα χωρίς να υπολογίζεται η βαθμολογία από την εργασία βελτίωσης χωρίς να υπολογίζεται η βαθμολογία από την εργασία βελτίωσης βαθμού. Φοιτητές που ενδιαφέρονται να κάνουν εργασία θα πρέπει να επιλέξουν θέμα και να το δηλώσουν στον διδάσκοντα για έγκριση μέχρι τις 26/06/2018. Η εργασία μπορεί να είναι ατομική ή ομαδική και πρέπει να ολοκληρωθεί και να παραδοθεί μέχρι τις 20/07/2018. ΔΕΝ θα δοθεί καμία παράταση!
• Ο διδάσκων διατηρεί το δικαίωμα οριακής αύξησης της βαθμολογίας με βάση την ενεργό συμμετοχή στο μάθημα.
Ιούνιος 18 Γ.Ζ. - 14Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
Διαχείριση Χρόνου
Κατά τη φοιτητική σας ζωή υπάρχει χρόνος για όλα…Ύπνος
….. αρκεί να τον κατανέμετε σωστά, ανάλογα βέβαια με τους στόχους και τις υποχρεώσεις σας.
Ιούνιος 18 Γ.Ζ. - 15
ΜελέτηΔιασκέδαση
Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
Κανόνες ΔεοντολογίαςΌλοι οι φοιτητές του Πανεπιστημίου Κύπρου οφείλουν να
γνωρίζουν και τηρούν τους Νόμους, Κανονισμούς, Κανόνες και
επίσημες οδηγίες και ανακοινώσεις που τους αφορούν. Μια
σύντομη περίληψη υπάρχει στο Εγχειρίδιο του Εργαστηρίου.
Για να επιτραπεί η είσοδος στο εργαστήριο πρέπει να Για να επιτραπεί η είσοδος στο εργαστήριο πρέπει να
υπογραφεί η δήλωση κατανόησης των κανόνων δεοντολογίας
και να παραδοθεί στον διδάσκοντα.
Ιούνιος 18 Γ.Ζ. - 16Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
Πολιτική – Κανόνες Μαθήματος
Εξοπλισμός Εργαστηρίου: Η κάθε ομάδα είναι υπεύθυνη για τον εξοπλισμό του εργαστηρίου. Οι φοιτητές που χρησιμοποιούν τον κάθε σταθμό είναι υπεύθυνοι για τον εξοπλισμό και τα υλικά. Αν οτιδήποτε χαθεί ή καταστραφεί λόγω αμέλειας, οι φοιτητές του σταθμού θα θεωρούνται υπεύθυνοι. Για να επιτραπεί η είσοδος στο εργαστήριο πρέπει να υπογραφεί η δήλωση χρέωσης εξοπλισμού και να παραδοθεί στον διδάσκοντα.
Ιούνιος 18 Γ.Ζ. - 17Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων
Ασφάλεια Εργαστηρίου: Η ασφάλεια σας βασίζεται κυρίως σε ΕΣΑΣ. Στο Εγχειρίδιο υπάρχουν οι κανόνες ασφαλείας. Για να επιτραπεί η είσοδος στο εργαστήριο πρέπει να υπογραφεί η δήλωση κατανόησης των κανόνων ασφαλείας και να παραδοθεί στον διδάσκοντα.
2. Εισαγωγή στο ΕργαστήριοΣτόχος του 1ου εργαστηρίου είναι να εφοδιάσει το φοιτητή με τις βασικές γνώσεις για τον εξοπλισμό που χρησιμοποιείται σε ένα εργαστήριο ηλεκτρονικών.
Ο βασικός εξοπλισμός αποτελείται από: τον παλμογράφο (oscilloscope), το πολύμετρο (multimeter), τη γεννήτρια συναρτήσεων (function το πολύμετρο (multimeter), τη γεννήτρια συναρτήσεων (function generator), το τροφοδοτικό συνεχούς τάσης και την εκπαιδευτική πλακέτα (breadboard) μαζί με τη βάση της.
Με την ολοκλήρωση του 1ου εργαστηρίου, ο φοιτητής/φοιτήτρια θα πρέπει να είναι σε θέση να μπορεί να ρυθμίζει κατάλληλα τα πιο πάνω όργανα και να μετρά το πλάτος και την συχνότητα διαφόρων σημάτων. Ο φοιτητής/φοιτήτρια θα πρέπει επίσης να μπορεί να διαβάζει την τιμή των αντιστάσεων και των πυκνωτών καθώς και να μετρά Ωμικές αντιστάσεις χρησιμοποιώντας το πολύμετρο.
Ιούνιος 18 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 18
Πολύμετρο
Το Πολύμετρο αποτελεί ένα συνδυασμό οργάνων κυρίως για μετρήσεις συνεχούς και εναλλασσόμενης (rms) τάσης και ρεύματος και Ωμικής αντίστασης.
https://www.youtube.com/watch?v=uhMPPgcZ5tw
https://www.youtube.com/watch?v=ShwPDtPf94s
Ιούνιος 18 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 19
Παλμογράφος
Ο παλμογράφος είναι η συσκευή που μας επιτρέπει να βλέπουμε γραφικά τα σήματα εισόδου αλλά και κάποιες μαθηματικές πράξεις μεταξύ τους.
https://www.youtube.com/watch?v=hhGezhP8_wc
https://www.youtube.com/watch?v=3ZtOiTgNJbw
Ιούνιος 18 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 20
Ρυθμίσεις Παλμογράφου
Ιούνιος 18 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 21
Οθόνη Παλμογράφου
Ιούνιος 18 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 22
Πηγή Συνεχούς Τάσης (Τροφοδοτικό)
Παρέχει 2 μεταβλητές εξόδους για τάσεις από -15V μέχρι +15V και μια ρυθμιζόμενη έξοδο για τάση από 2.8 μέχρι 5.5V. Οι δύο μεταβλητές έξοδοι παρέχουν προστασία στον χρήστη αλλά και στο κύκλωμα μέσω κυκλωματος ελέγχου του ρεύματος εξόδου.
https://www.youtube.com/watch?v=3hJkz3gc7uI
Ιούνιος 18 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 23
Γεννήτρια Συναρτήσεων
Η έξοδος της (τύπου BNC) παρέχει όλα τα εναλλασσόμενα σήματα ελέγχου που χρειάζονται για τον έλεγχο/λειτουργία ενός κυκλώματος.
https://www.youtube.com/watch?v=Tj8t9yjWFPs
https://www.youtube.com/watch?v=uKKnMDMeRwg
https://www.youtube.com/watch?v=_sX34Lgd-cQ
Ιούνιος 18 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 24
Πλακέτα Κατασκευής Κυκλωμάτων
Ιούνιος 18 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 25