Практикум по NI myDAQ. #5 Копосов Д.Г. / 24.06.2015 Данным постом мы продолжаем знакомство с технологиями компании National Instruments (NI) ......предыдущая часть...2.4. Разрешение, разрядность, точностьВажными характеристиками электроизмерительных приборов являются: разрядность; точность; разрешение. Разрешение — наименьшая величина, которая может быть показана или записана измерительным прибором. Разрядность цифрового измерительного прибора, например, «3,5» означает, что дисплей прибора показывает 3 полноценных разряда, с диапазоном от 0 до 9, и 1 разряд — с ограниченным диапазоном. Так, прибор типа «3,5 разряда» может, например, давать показания в пределах от 0,000 до 1,999, при выходе измеряемой величины за эти пределы требуется переключение на другой диапазон (ручное или автоматическое).Точность — это мера абсолютной корректности измерений. Например, чтобы измерить 1 вольт с точностью ±0,5% понадобится прибор с четырехзначным числовым индикатором, который может отобразить число с тремя десятичными разрядами. Третий разряд соответствует 10 милливольтам, то есть разрешение прибора — 10 мВ.Задание 23. Найдите в руководстве по эксплуатации myDAQ характеристики диапазона, точности и разрешения при измерении электрических величин. Ознакомьтесь с ними. Опишите, что означают термины «диапазон» и «смещение»? Обсудите технические характеристики.2.6. Источники питания и мощностьЧтобы устройство работало постоянно, требуется элемент, кото-рый бы удерживал напряжение в цепи. Его называют источником тока (например, батарейки, аккумуляторы, солнечные панели и т.д.) и характеризуют электродвижущей силой (ЭДС), измеряемой в вольтах. На схемах источник питания может указываться или собственным символом, или в неявном виде (обозначается контакт входного напряжения).Таким образом, схемы на рисунке эквивалентны.Источник тока преобразует какую-либо энергию (химическую, тепловую, световую) в электрическую. На всех элементах цепи, имеющих сопротивление, электрическая энергия преобразуется в тепловую.Устройства обычно трансформируют электрическую энергию в другие формы: тепло, свет, звук и т.д. Мощность — это количество вырабатываемой, переносимой, выделяемой энергии за единицу времени. Единица измерения мощности — ватт. Электрическая мощность P рассчитывается по формуле:P = U∙I.Различные электронные компоненты рассчитаны на разную максимальную мощность, которая указывается в технической документации на компонент. Есть электронные компоненты, которые «возьмут» то количество тока, которое им предоставят. Будут плавиться и выйдут из строя, но «заберут». Понятие мощности применяется как по отношению к источнику тока, так и по отношению к резисторам. Мощность источника тока — это мощность, отдаваемая им в электрическую цепь. Мощность резистора — энергия, выделяемая за единицу времени в виде тепла при данном сопротивлении резистора.Задание 24. Используя руководство, определите максимальную мощность, на которую рассчитан прибор NI myDAQ.2.7. РезисторыРезистор — один из наиболее распространенных компонентов, используемых в электрических цепях. Назначение — создавать сопротивление току, преобразуя при этом электрическую энергию в тепло. Основной характеристикой резистора является сопротивление. Задание 25. Изучите правила и порядок измерения сопротивлений. Выполните измерения сопротивлений резисторов всех номиналов, представленных в наборе. Проверьте, соответствуют ли сопротивления резисторов своим номиналам (с учетом точности ±5%).Правила измерения сопротивлений1. При измерениях сопротивления мультиметр подключается па-раллельно участку цепи.2. Выбирайте предел измерения максимально близкий к полученному значению сопротивления — точнее результат измерения. 3. При индикации на дисплее символа «+Over» (перегрузка) необходимо переключиться на больший предел измерений.4. При измерении больших значений сопротивлений (миллионы Ом) возможен постепенный рост показаний до их номинального значения.Порядок измерения1. Подключите щупы к разъемам «HI VΩ» (красный) и «COM» (черный).2. Соедините myDAQ c компьютером.3. Запустите виртуальный прибор «Digital Multimeter». 4. Выберите режим измерения сопротивлений (Ω).5. Задайте шкалу («Mode») измерений: или автоматическую («Auto»), или определенного диапазона («Specify Range»). Во втором случае задайте необходимый верхний предел, выбрав его из списка «Range».6. Запустите процесс измерения, нажав кнопку «Run».7. Соедините щупы с разными концами резистора или участка цепи.Задание 26. Измерьте максимальное сопротивление всех имеющихся в наборе потенциометров.Задание 27. Измерьте сопротивление двух последовательно и параллельно подключенных резисторов номиналами 220 Ом и 470 Ом. Рассмотрите разные комбинации. Заполните таблицу и сделайте вывод об общем сопротивлении.Задание 28. В вашем распоряжении имеются по 2 резистора номиналом 220 Ом и 470 Ом. Какие сопротивления вы можете получить? Данные представьте в табличной форме.2.8. Электрическое сопротивление тела человекаТело человека является проводником электрического тока. Различные ткани тела оказывают току разное сопротивление: кожа, кости, жировая ткань — большое; мышечная ткань, кровь, спинной и головной мозг — малое. Кожа обладает очень большим удельным сопротивлением, что является главным фактором, определяющим сопротивление всего тела. Состояние кожи очень сильно сказывается на величине сопротивления тела человека электрическому току. При повреждении рогового слоя (порезы, царапины, ссадины и другие микротравмы), наличии влаги на ее поверхности, интенсивном потовыделении и загрязнении сопротивление кожи, а, следовательно, сопротивление тела в целом, резко уменьшается.Поскольку у человека сопротивление кожи неодинаково на разных участках тела, то на сопротивление в целом влияют и место приложения контактов, и их площадь. С ростом тока и времени его прохождения сопротивление падает.Задание 29. Измерьте сопротивление вашего тела постоянному току. Используя таблицу, докажите абсолютную безопасность при работе с устройством NI myDAQ.2.9. Измерение напряжения Задание 30. Измерьте напряжение на всех участках цепи при последовательном и параллельном соединении резисторов и сравните полученные значения. 2.9.1. Последовательное соединение резисторовУказания к работе1. Соберите цепь из источника питания, резисторов R1 и R2, светодиода, соединив все элементы последовательно (1).2. Измерьте напряжение UR1 и UR2 на концах каждого резистора, ULED на контактах светодиода и UAB на участке цепи, состоящем из двух резисторов R1 и R2.Вольтметр включается в электрическую цепь параллельно.3. Заполните таблицу.4. Заполните таблицу для других комбинаций сопротивлений R1, R2.5. Сравните сумму напряжений UR1 , UR2 , UAB и ULED c напряжением источника питания. Сделайте вывод.... продолжение... STEM myDAQ информатика физика