Nyttig informasjon om lab og utstyr

ELE 1071
Elektriske kretser Info til
labarbeidet
1
Elektriske kretser - HIG
Lab protokoll
Lab protokoll med stive permer er obligatorisk og leveres inn etter
hjemmeeksamen!
Protokollen skal for hver lab oppgave min. inneholde:
• Utført PRELAB
• Utstyrsliste
• Koblingsskjema
• Måleresultat
• Bilder av oppkobling og oscilloskop (dokumentering av måleresultat og
krets)
• Kommentering av måleresultat, forklaring av avvik, beskrivelse av
evntuelle problem og erfaringer gjort under labben.
• Svar på alle spørsmål i oppgaveteksten
• Godkjent (stemplet og signert) utført lab (labplass og utstyr ryddet)
Protokollen skal være så detaljert at det kan skrives en fullstendig og
etterprøvbar lab rapport etter den.
2
Elektriske kretser - HIG
Prelab
Prelab er forarbeid til laboratorieoppgavene. Dette kan være kretser
som skal konstrueres teoretisk/eller utregninger som må gjøres før
labarbeidet starter.
Prelab skal være utført før oppmøte på labben og må være godkjennt
innen kl. 10.30. Dersom prelab ikke er godkjent innen kl. 10.30 kan
labbgruppen starte utførelsen og vedkommende må belage seg på å
utføre oppgaven alene. Dersom det er utstyrsmagel må vedkommende
vente eller innpasses en annen labdag.
3
Elektriske kretser - HIG
Lab. Plassen
- nummert, merket utstyr
-
4
Elektriske kretser - HIG
Utstyr:
•
•
•
•
•
Koblingsbrett for komponenter
Digitalt multimeter
Spenningsforsyning (Likespenningskilde)
Funksjonsgenerator
Oscilloskop
•
Komponenter: motstander, svitsjer, dioder, lysdioder,
kondensatorer, transistorer, operasjonsforsterkere, chiper
5
Elektriske kretser - HIG
Komponenter:
Motstand:
Lysdiode (LED)
Manuell svitsj
Diode
Operasjonsforsterker:
Transistor:
Kondensator:
chip
6
Elektriske kretser - HIG
”brudd”
Koplingsbrett for
komponenter:
”brudd”
•
Felt 1A - består av fire elektrisk sammenkoblede ½-rader – ½-horisontal
samleskinne. Hver ½-rad er elektrisk sammenkoblet. Øverste rad er merket
gul.
–
•
•
•
•
Stikker du en ledning ned i hullet helt til venstre i øverste rad vil den være koblet til en ledning som du
eventuelt stikker ned i ytterste høyre hull på øverste ½-rad. Obs! brudd midt på hver rad!
Felt 2A - vertikal elektriske samleskinne. Sammenkoblingen av en kolonne
(samleskinnen) er prøvd vist med grønn linje. Hver kolonne i feltet er
sammenkoblet og det er satt på nummer.
Felt 2B - vertikal elektriske samleskinne som i 2A, men kolonnene her er
isolert fra kolonnene i felt 2A.
Felt 1B – ½-horisontal elektriske samleskinne som i felt 1A.
Til venstre i figuren er det vist en svart og to rød bøssinger. Disse har ingen
kobling inn til brettet.
7
Elektriske kretser - HIG
Montering av
komponenter på
koplingsbrettet:
•
En motstand trenger noen plasser imellom beina (pinnene). På denne figuren
er det 8 plasser imellom. Husk det når du tegner forslag til kobling.
•
Med tanke på feilsøking er det er viktig å kople oversiktlig – ikke spagetti
brett!
8
Elektriske kretser - HIG
9
Elektriske kretser - HIG
Fargekoden på motstander:
Ring 1: angir første siffer i verdien
Ring 2: angir andre siffer i verdien
Ring 3: angir tredje siffer i verdien
Ring 4: angir hvor mange nuller det skal være etter de tre første sifferene
Ring 5: angir hvilken toleranse/(nøyaktighet)verdien er oppgitt med
(Ring 6: angir evnt. temperaturkoeffisienten, ring nr. 6 finnes ofte ikke)
F.eks: brun, grønn, svart, rød og brun → 150*100Ω +- 1% → 15kΩ +- 1%
10
Elektriske kretser - HIG
11
Elektriske kretser - HIG, Laila Sveen
Kristoffersen
Standardverier i E12-serien
benyttes på labben på HiG.
E12, E24 og E96 (96 verdier
pr. dekade) er de tre vanlige
standardseriene.
Standardisert toleranse for
seriene:
• E12: ±5%
• E24: ±2%
• E96: ±1%
12
Elektriske kretser - HIG
SPENNINGSKILDE:
•
•
•
•
Spenningskilde kan f.eks. være et batteri eller en generator.
Den indre spenning som genereres i en spenningskilde kalles
elektromotorisk spenning.
Elektromotorisk spenning kan ha flere navn som elektrisk kildespenning,
ems, emk eller elektromotorisk kraft.
Den elektromotoriske spenningen E er den indre spenningen som genereres
inne i spenningskilden. Klemmespenningen U/alt. V er mindre enn E fordi
det er en indre resistans i Batteriet R. Klemmespenningen er den
spenningen som kan måles på batteri klemmene. Et batteri eller en
generator har et indre spenningsfall - effekttap.
13
Elektriske kretser - HIG
Likespenningskilde (DC)
Uten betydning
Fin reguler
Grov regulere
På knapp, kun DC
Strømbegrensning,
for å forhindre
overbelastning,
vises i hele mA
f.eks: 0.2.8.6
Sjassiet
Kun aktuelt for å kompensere for tap i lange ledninger, ikke aktuelt
.
Ned ved bruk,
Opp ved innstillingsmodus
(strømbegrensning)
14
Elektriske kretser
Strømbegrensning:
For å forhindre overbelastning i kretsen og at sikringer på
multimeteret ryker bør strømbegrensning på spenningskilden
alltid innstilles.
F. eks benyttes mA/µA inngangen på multimeteret bør
strømbegrensning settes til 200mA for å hindre at sikringer ryker.
NB : Et multimeter som er innstilt for å måle strøm har meget
liten indre motstand. Pass derfor på at du ikke har multimeteret
innstilt for strømmåling når du skal måle spenning! Dette betyr at
det vanligvis er ”forbudt” å endre målefunksjon for et multimeter
mens det er tilkoblet en krets. Den eneste endringen som
vanligvis er sikker er å skifte mellom forskjellige
følsomhetsområder innenfor samme type måling. Det vil si, en
kan skifte mellom området volt til millivolt mens instrumentet er
innkoblet. NB.
15
Elektriske kretser - HIG
Likespenningskilde
16
Elektriske kretser - HIG
Litt om måleteknikk:
 Et multimeter måler spenning, strøm, resistans, ladning og diodetest.
Et voltmeter måler spenning/potensial, og kobles i parallell med kretsen som skal måles. Ri≈∞.
Vi regner som regel at den indre resistansen i voltmeteret er svært høy, dvs at det ikke går noe strøm
av betydning gjennom voltmeteret.
Et ampermeter måler strøm, og koples i serie med kretsen som måles, Ri≈0.
Tilsvarende regner man ofte den indre resistansen i et amperemeter som ubetydelig, slik at
man ikke trenger å ta hensyn til noe spenningsfall over amperemeteret når man måler
strømmen i en krets.
Et ohmmeter måler resistans, og komponenten (motstanden) koples direkte til måleinstrumentets klemmer.
NB! Husk å fjerne Sp. kildene før måling av resistans
Målingen foregår ved at instrumentet sender en bestemt strøm gjennom motstanden, og
måler spenningen som denne strømmen gir. Resistansverdien er da gitt av Ohms lov, R =
U/I. De fleste ohmmetere har mulighet for nulljustering, som foregår ved at måleledningene
kortsluttes, og instrumentet justeres til det viser null. Resistansen i måleledningene kan
derved elimineres.
17
Elektriske kretser - HIG
Digitalt multimeter:
Måler resistans, DC/AC spenning og strøm
Spenning,V og
Resistans, Ω
Strøm, A
Felles jord
Strøm, mA og µA
Ikke nødvendig
for vår bruk
18
Elektriske kretser - HIG, Laila Sveen Kristoffersen
Eldre digitale multimeter:
19
Elektriske kretser - HIG
Funksjonsgenerator (brukermanual i hylla)
- Gir ut firkant-, trekant- og sinussignal
(Kan også benyttes som frekvensteller)
5Hz (kan også gi
ut lavfrekvens)
5MHz
Benyttes i
lavfrekvens
området
600 Ω Utgang
(benyttes ikke)
50 Ω Utgang
(denne benyttes)
20
Elektriske kretser - HIG
Oscilloskop Tektronix TDS 2002
- en egen lab. oppgave kun på oscilloskopet
- brukermanual i hylla
21