Experimentul fizic al computerului

L. V. Pigalitsyn,
numărul școlii 2, Dzerzhinsk, regiunea Nijni Novgorod.

1. Instrumente virtuale în lecții de fizică (care se termină)

1. Programul "Contormetru capacitance" vă permite să transformați calculatorul în sisteme de operare MS-DOS. Windows 95/98 în dispozitiv. Principiul funcționării sale se bazează pe măsurarea timpului de încărcare al condensatorului. Timpul de încărcare-descărcare al condensatorului este destul de stabil și poate fi considerat direct proporțional cu capacitatea condensatorului. Acest timp poate fi măsurat folosind un cronometru de calculator. În acest scop, condensatorul este conectat la unul dintre porturile de pe computer - GAME. LPT. COM sau USB. În prezenta cerere condensator este conectat la -port două terminale libere COM: ca „baterie pozitivă“ sondă de contact 7 este folosit și ca „minus“ - 1 contact.

Instrumentul permite măsurarea capacității condensatoarelor de până la 10 000 mF. Limita inferioară de măsurare depinde de viteza calculatorului și se află în intervalul de la 150 la 500 pF. Dispozitivul are două niveluri de calibrare manuală: 0,1% și 0,01% din capacitatea conectată la contor, precum și selectarea manuală și automată a limitelor de măsurare.

Reguli de lucru cu dispozitivul.

- Înainte de a conecta descărcarea condensatorului (închiderea terminalelor);

- măsurarea condensatoarelor electrolitice cu o tensiune de funcționare de cel puțin 20 V;

- când măsurați capacitatea condensatoarelor electrolitice, așteptați cel puțin trei cicluri de măsurare. De asemenea, este de dorit calibrarea instrumentului cu un condensator electrolitic de probă cu o capacitate de aproximativ 20 mF;

- Dacă calibrați instrumentul cu un condensator electrolitic, nu uitați să calibrați instrumentul cu un tip corespunzător de condensator înainte de a măsura condensatoarele non-electrolitice.

După dezarhivare pachetul descărcat folderul Izm_Emk.zip Izm_Emk va fi de trei fișiere: IZM_EMK.EXE, EGAVGA.BGI și KEYUKR_V.EXE. Nu ștergeți aceste fișiere. fără ei programul nu va funcționa. În procesul de lucru, programul creează propriul fișier utilitar CONST.KOR.

Programul funcționează în orice sistem de operare, cu excepția Linuxului. Cu toate acestea, pentru a obține rezultate de măsurare stabile, este de dorit să executați programul în mediul MS-DOS și să calibrați instrumentul înainte de fiecare măsurare cu un condensator termostabil cu o capacitate cunoscută (de preferință aproximativ 100 nF).

Metoda de măsurare implementată în instrument poate fi definită astfel ca metoda unui ampermetru-voltmetru pentru un circuit complex. Pentru a lucra cu dispozitivul, veți avea nevoie de un dispozitiv extern simplu - o priză pentru a vă conecta la placa de sunet, circuitul căruia este prezentat în figură. Rezistența rezistorului este de dorit pentru a pre-măsura cu precizie, de exemplu, un tester digital. Introduceți cablul de la firul ecranat, conectați-l la intrarea de linie a plăcii de sunet. Setați pe panoul "Volum" - pentru intrarea de linie "Dezactivat" pe ieșire și "Selectați" de pe intrare.

Setarea contorului constă în două operațiuni.

1. Opriți Cx. apăsați butonul "0". În acest caz, programul va "aminti" capacitatea inițială a firelor și cuiburilor de plumb.

2. Închideți jumperul C, apăsați butonul "U". În fereastra deschisă introduceți 1000 (mV). Programul își amintește toate setările și setările și le restabilește la următoarea pornire.

3. Măsurarea rezistenței electrice, a capacității, a inductanței. Toate acestea se fac prin programul "MultiMeter", folosind un mod foarte original. Ca traductor de măsurare "MultiMeter" se utilizează o placă de sunet obișnuită. Principiul de funcționare este simplu. Deoarece placa de sunet nu este un ADC cu drepturi depline, atunci, simțind bine forma semnalului, este complet nepotrivită pentru determinarea amplitudinii sale (într-un mod direct, bineînțeles). Dar sa dovedit că această limitare poate fi eludată prin compararea nivelurilor a două semnale independente. Semnalul AC generat de ieșirea de linie trece la intrarea de linie. Pe un circuit, semnalul de la ieșirea de linie merge direct, fără nici o rezistență la intrarea liniară stângă a plăcii de sunet, este un semnal de referință. Pe celălalt circuit, același semnal de ieșire merge la intrarea din linia dreaptă, dar deja prin elementul măsurat.

De asemenea, este introdus un rezistor Rdob suplimentar. care este instalat în afara șasiului unității de sistem și este conectat la un capăt la șasiu. Este clar că nivelul semnalului de la intrarea liniei drepte care trece prin rezistor va fi mai mic decât de la stânga. Programul măsoară raportul nivelurilor de semnal de la intrările din stânga și dreapta și calculează rezistența pentru rezistorul convențional. Pentru sarcina reactivă a capacității și a inductanței, algoritmul devine oarecum mai complicat, se folosesc două frecvențe, cu excepția atenuării semnalului, se ia în considerare și schimbarea de fază. Capacitatea condensatoarelor și inductanța coșurilor sunt determinate prin rezolvarea unui sistem de două ecuații. Pentru a vă conecta la conectorii plăcii de sunet, aveți nevoie de două prize, a căror cablare este prezentată mai sus.

Programul "MultiMeter" constă dintr-un fișier executabil (212 KB) și nu necesită instalare, interfața sa este simplă și ușor de înțeles. În stânga, în zona "Mod de lucru", sunt setate modurile de calibrare și de măsurare. Mai întâi programul este calibrat: în modul "Calibrare scurt" se pornește cu un circuit de măsurare scurtcircuitat - între punctele A și B nu există nici un rezistor. În acest caz, trebuie să așteptați o perioadă până când valoarea cea mai mică este setată în fereastra Err. În același mod, calibrarea se face în modul "Calibrare deschisă", dar cu un circuit de măsurare deschis. Modul "Măsura 1 mtd" este utilizat pentru măsurarea rezistenței rezistențelor. În poziția "Măsura a doua mtd" se măsoară o capacitate sau o inductanță.

În ferestrele din stânga sus, utilizatorul stabilește valorile de rezistență ale rezistenței suplimentare instalate Rd (Rserial) și generate pentru măsurarea frecvenței. Acești parametri pot fi diferiți pentru diferite moduri și valori măsurate, care vor fi specificate mai jos. În ferestrele din stânga jos, valorile numerice sunt afișate pentru valorile măsurate: rezistență (ohm), capacitate (microfaradă), inductanță (milligen). Teoretic, fiecare element electric poate avea valori apreciabile atât de rezistență, capacitate și inductanță, care vor fi afișate în toate cele trei ferestre ale programului. Cu toate acestea, numai valoarea care corespunde tipului de cantitate măsurată va fi valabilă.

• La măsurarea capacității condensatoarelor cu o valoare de 1-10 nF, se recomandă Rd0 = 100 ohmi și frecvențe de 100/1000 Hz. Pentru măsurarea condensatoarelor de înaltă calitate se recomandă reducerea frecvențelor și a rezistenței Rdob (până la 20 Ohm).

• Pentru măsurarea rezistor de 1 Ohm la 10 kOhm recomandat Rdob = 20 Ohm la 150 kOhm - Rdob = 100 ohmi și 500 ohmi - Rdob = 300 ohmi. Frecvențele nu sunt specificate.

• Nivelul de semnal de la intrarea și ieșirea liniei în mixerul Windows este recomandat să fie plasat în mijloc, dar nu mai mare de 3/4.

• Inductanța bobinelor poate fi corect măsurată în domeniul de la 4 μH la 120 mH (Rdob = 20 Ω, frecvență 700/1000 Hz).

4. Măsurarea frecvenței. Aici vine rândul spre contorul de frecvență digitală, implementat și prin software. Intervalul său de frecvență este determinat de frecvența de eșantionare de 44,1 kHz. Interfața acestui contor de frecvență diferă în aspectul său plăcut și dimensiuni reduse. Chiar și cifrele de aici sunt stilizate ca indicatori ai indicatorilor segmentului, cu dimensiunile lor mari, panta caracteristică și luminozitatea.

Aparatul are o lecturi destul de mare precizie și recepționează un semnal de impulsuri, cu impulsuri de formă dreptunghiulară, cu un semnal sinusoidal, este de dorit ca amplitudinea la intrare nu a fost mai mică de 0,5 V.

Sub afișajul digital sunt regulatori perioada de conversie «timer», care poate varia o gama destul de mare, și prin setarea de sincronizare «declanșare», în cazul în care puteți selecta modul automat sau manual. In dreapta este butoanele bloc numite «histerezis», semnificația lor poate fi evaluată pe baza exemplelor practice: când „0“ de pe citirile de frecvență încep să afecteze crosstalk în sârmă ah, care se manifestă chiar și în absența semnalului de intrare, dar situația includerea valorilor ulterioare este corectată . Astfel, această unitate este responsabilă de sensibilitatea canalului de intrare. Dispozitivul, a cărui frecvență este măsurată, este conectată la intrarea de linie a plăcii de sunet.

Trimiteți-le prietenilor: