Конструктивно стенд состоит из корпуса, в который установлена часть электрооборудования, электронные платы, лицевая панель и столешница интегрированного рабочего стола.
В корпусе стенда размещены:
- плата блока питания ± 15В, 0.5 А, + 5В, 0.5 А, +24В, 0.5 А;
- плата тиристорного управляемого выпрямителя и широтно-импульсного преобразователя;
- плата пикового детектора и усилителя генератора сигналов произвольной формы;
- микропроцессорная система измерений;
- автотрансформатор 0,16кВт;
- счетчик электрический однофазный;
- нагрузочные резисторы (ПЭВР-100), конденсаторы (МБГО), индуктивности (ОСМ-0,1);
- магазин конденсаторов;
- термопара, терморезистор;
- нагревательный элемент.
На лицевой панели изображены электрические схемы объектов исследования. Все схемы, изображенные на панели, разбиты на группы в соответствии с тематикой проводимых работ. На панели установлены коммутационные гнёзда, индикаторы цифровых приборов, коммутационная аппаратура, а также органы управления, позволяющие изменять параметры элементов при проведении лабораторной работы.
К органам управления относятся:
- переключатель лабораторного автотрансформатора (ЛАТРа), который позволяет изменять напряжение в пределах 0..220В с шагом 2 В;
- переключатели блока переменных резисторов, позволяющего изменять сопротивление в пределах 0..10 кОм с шагом 1 Ом;
- тумблеры магазина конденсаторов, который дает возможность изменять емкость в пределах 0..16 мкФ с шагом 0,1 мкФ;
- задающий потенциометр однофазного мостового тиристорного управляемого выпрямителя;
- задающий потенциометр широтно-импульсного преобразователя;
- многофункциональный энкодер PEC-16 управления системой МПСО;
Для проведения работы необходимо собрать схему объекта исследования с помощью унифицированных перемычек, позволяющих сохранять ее наглядность.
Измерения производятся с помощью цифрового измерительного комплекса встроенного в стенд и подключаемого к персональному компьютеру через шину USB. На панели стенда установлено 11 цифровых измерительных приборов классом точности не хуже 1,0 и 6 аналоговых приборов классом точности не хуже 2,5.Среди них:
- цифровых вольтметров 5 шт.;
- цифровых амперметров 5 шт.;
- цифровых ваттметров 1 шт.;
- аналоговых вольтметров 2 шт.;
- аналоговых амперметров 2 шт.;
- аналоговых ваттметров 1 шт.;
- аналоговых счетчиков электрической энергии 1шт.
Существует возможность в ходе лабораторной работы изменять профили индикации цифровых приборов. В профиле индикации задаются следующие параметры:
- предел измерения прибора;
- характеристики измеряемой величины (род тока для амперметров и вольтметров, составляющие мощности для ваттметра).
Цифровые приборы содержат встроенную память на 50 измерений, что дает возможность автоматически проводить серию измерений с интервалом от 0,1 с. с сохранением результатов в память приборов.
Проведение лабораторных работ возможно как в ручном режиме, так и в режиме диалога с персональным компьютером.
К лабораторному стенду прилагается программное и методическое обеспечение:
- 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 измерительного комплекса;
- комплект методической и технической документации, предназначенный для преподавательского состава.
Программное обеспечение позволяет:
- повторять основные теоретические положения, исследуемые в лабораторной работе;
- проверять знания учащихся перед выполнением лабораторной работы (теоретические вопросы, правильность сборки схемы, знание аппаратной части, пошаговый контроль понимания выбора схемы проведения эксперимента и средств измерений для реализации конкретных учебных целей);
- отображать осциллограммы и измеряемые значения сигналов одновременно во всех исследуемых точках схемы;
- выводить в одних координатных осях до 21 измерительного канала, с индивидуальной настройкой параметров масштаба по вертикали для каждого из каналов и общей для всех каналов настройкой параметров масштаба по горизонтали;
- проводить удобное сопоставление измеренных различными способами и приборами сигналов;
- производить в реальном времени математические вычисления над измеряемыми электрическими величинами и их графическое отображение;
- рассчитать реальные значения величины переменного тока и напряжения и сравнить их с измеренными аналоговыми приборами величинами;
- производить измерение частоты сигнала на любом из используемых каналах;
- производить анализ спектра любого из используемых измерительных каналов;
- вычислять активную, реактивную и полную мощности, коэффициент мощности;
- построить фазовый портрет при измерении частоты методом фигур Лиссажу;
- сохранять полученные данные и работать с ними уже при выключенном стенде;
- экспортировать полученные данные (графики, осциллограммы, расчетные данные) в офисные программы для удобства последующего составления отчета.
