Полный перечень компонентов в Приложении 1 Библиотека компонентов ЕWB.
Инструкции к лабораторным работам
краевое государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Бийский государственный колледж»
Лабораторная работа № 7
Тема: Знакомство с программой Electronics Workbench
Цель работы: Изучить программу Electronics Workbench (версия 5.12) предназначенную для схемотехнического моделирования и анализа электронных цепей и устройств.
Порядок выполнения
Теоретические сведения
Разработка любого электротехнического устройства сопровождается, как правило, физическим или математическим моделированием. Физическое моделирование связано с большими материальными затратами, поскольку требуется изготовление макетов и их исследование, которое может быть весьма трудоемким. Поэтому часто применяют математическое моделирование с использованием средств и методов вычислительной техники. Одной из таких программ является электронная система моделирования Electronics Workbench (EWB), отличающаяся простым и легко осваиваемым пользовательским интерфейсом. EWB используется в учебных целях в качестве лабораторного практикума по дисциплинам: электротехника, электротехника и электроника, основы электротехники.
Электронная система моделирования EWB имитирует реальное рабочее место исследователя – лабораторию, оборудованную измерительными приборами, работающими в реальном масштабе времени. С ее помощью можно создавать, моделировать как простые, так и сложные устройства и цепи.
|
|
|
В лабораторной работе изучаются основные принципы работы с электронной системой моделирования Electronics Workbench. Для понимания принципов ее работы необходимо:
· иметь навыки работы с операционной системой Windows;
· знать основные измерительные приборы для измерения электрических величин (амперметр, вольтметр, мультиметр);
· знать элементы электрических и/или электронных цепей .
Вид рабочего окна программы, появляющегося после загрузки программы, показан на рис. 1.
Рис. 1. Вид рабочего окна программы Electronics Workbenc h
Команды меню
Команды меню отображаются в рабочем окне программы в верхней его части в виде строки меню (рис. 2).
Рис. 2. Строка меню Electronics Workbench
Меню File
Меню File предназначено для загрузки и записи файлов, получения копии выбранных для печати составных частей схемы, а также для импорта (экспорта) файлов в форматах других систем моделирования.
1. Первые четыре команды этого меню: New (Создать новый файл), Open… (Открыть имеющийся файл), Save (Сохранить), Save As… (Сохранить как…).
2. Revert to Saved… – стирание всех изменений, внесенных в те- кущем сеансе редактирования, и восстановление схемы в первоначальном виде.
|
|
|
3. Print… – выбор данных для вывода на принтер.
4. Print Setup… – настройка принтера.
5. Exit – выход из программы.
Меню EDIT
Меню EDIT позволяет выполнять команды редактирования схем и копирования экрана.
1. Cut – стирание (вырезание) выделенной части схемы с сохранением ее в буфере обмена. Выделение одного компонента производится щелчком мыши на изображении компонента. Для выделения части схемы или нескольких компонентов необходимо поставить курсор мыши в левый угол воображаемого прямоугольника, охватывающего выделяемую часть, нажать левую кнопку мыши и, не отпуская ее, протянуть курсор по диагонали этого прямоугольника, контуры которого появляются в начале движения мыши, и затем отпустить кнопку. Выделенные компоненты окрашиваются в красный цвет.
2. Copy – копирование выделенной части схемы в буфер обмена.
3. Paste – вставка содержимого буфера обмена на рабочее поле программы. Поскольку в EWB нет возможности помещать импортируемое изображение схемы или ее фрагмента в точно указанное место, то непосредственно после вставки, когда изображение еще является отмеченным (выделено красным) и может оказаться наложенным на создаваемую схему, его можно переместить в нужное место клавишами курсора или мышью. Таким образом перемещаются и предварительно выделенные фрагменты уже имеющейся на рабочем поле схемы.
|
|
|
4. Delete – стирание выделенной части схемы.
5. Select All – выделение всей схемы.
6. Copybits – команда превращает курсор в крестик, которым по правилу прямоугольника можно выделить нужную часть экрана; после отпускания левой кнопки мыши выделенная часть копируется в буфер обмена, после чего его содержимое может быть импортировано в любое приложение Windows. Копирование всего экрана производится нажатием клавиши Print Screen; копирование активной в данный момент части экрана, например диалогового окна, – комбинацией Alt + Print Screen.
7. Show Clipboard – показать содержимое буфера обмена.
Меню Circuit
Меню Circuit используется при подготовке схем, а также для задания параметров моделирования.
1. Rotate – вращение выделенного компонента на 90 градусов.
2. Flip Horizontal – повернуть элемент по горизонтали.
3. Flip Vertical – повернуть элемент по вертикали.
4. Component Properties – установка параметров элемента.
5. Zoom In – увеличение изображения элемента.
6. Zoom Out – уменьшение изображения элемента.
7. Schematic Options – обозначение элемента схеме.
Меню Analysis
|
|
|
Команды меню Analysis предназначены для анализа и управления процессом исследования собранной схемы.
1. Activat – запуск моделирования.
2. Pause – прерывание моделирования.
3. Stop – остановка моделирования. Эта и предыдущая команда могут быть выполнены также нажатием кнопок, расположенных в правом верхнем углу экрана.
4. Analysis Options – установка режимов моделирования.
5. DC Operating Point – постоянный ток.
6. DC Sweep – постоянное перемещение.
7. AC Frequency – изменение частоты.
Меню Window
Команды меню Window предназначены для настройки рабочего стола.
1. Arrange – подготовить.
2. Circuit – цепь
3. Description – описание.
4. Help – справочная информация о программе.
Работа с программой
Выбор элементов схемы
Требуемые для сборки схемы элементы, а также контрольно- измерительные приборы выбирают из панели компонентов (рис. 3) нажатием левой клавиши мыши.
Рис. 3. Панель компонентов
Панель компонентов состоит из пиктограмм группы компонентов. Щелчком мыши на одной из пиктограмм, расположенных на панели, можно открыть доступ к компонентам, входящим в группу. Элемент из выбранной группы выбирают и перемещают в рабочее окно мышью.
Условные графические обозначения элементов, приборов и источников питания, применяемые в программе Electronics Workbench и используемые в рассматриваемых лабораторных работах:
Полный перечень компонентов в Приложении 1 Библиотека компонентов ЕWB.
Сборка схемы
Размещенные в рабочем окне элементы необходимо «соединить» между собой в соответствии с исследуемой электрической схемой. Соединение элементов схемы проводниками выполняется с помощью мыши. Для этого указатель мыши подводят к выводу соединяемого элемента. При этом на выводе элемента появляется черная точка. При нажатой левой кнопке мыши ее указатель следует переместить к выводу элемента, который нужно присоединить, до появления на этом выводе черной точки. После отпускания кнопки мыши выводы элементов соединятся проводником (сплошная черная линия).
Для осуществления поворота элемента необходимо выделить его красным цветом (однократное нажатие левой кнопки мыши). Затем из меню Circuit вызвать команду Rotate и нажать левую кнопку мыши.
Точная установка элемента на место осуществляется выделением его левой кнопкой мыши и перемещением при нажатой левой кнопке.
Удаление выделенного компонента осуществляется командой Delete.
Установка значений параметров элементов схемы
Для установки значений параметров элементов схемы необходимо установить указатель мыши на соответствующий элемент схемы и дважды нажать левую кнопку, при этом на экране появится окно элемента (например, резистор); с помощью клавиатуры или мыши выбрать параметр в соответствующем окне; после выбора параметра необходимо нажать клавишу окна элемента ОК.
Включение схемы
Для включения собранной схемы следует мышью установить указатель мыши на пиктограмму (выключатель), расположенную в правом верхнем углу над рабочим окном, и один раз нажать левую кнопку.
Пауза в работе схемы обеспечивается нажатием кнопки Pause, расположенной ниже выключателя. Повторное нажатие кнопки Pause возобновляет работу схемы.
Завершение работы с программой
Остановка процесса моделирования производится нажатием кнопки, расположенной в правом верхнем углу экрана.
Для завершения работы с программой Electronics Workbench в меню команд File выбрать команду Exit и в возникшем окне диалога ответить «Нет».
Задание и исходные данные
Оборудование:
1. Персональный компьютер
2. Программное обеспечение
3. Методические рекомендации по выполнению лабораторной работы с приложением 1 (Библиотека компонентов EWB).
Работа с электронной системой моделирования EWB включает в себя три основных этапа: создание схемы; выбор и подключение измерительных приборов; активация схемы и фиксация измеряемых параметров, анализ процессов протекающих в исследуемой цепи, устройстве.
1. Изучите основные схемотехнические элементы и опции.
2. Разберитесь с работой электронной системы моделирования Electronics Workbench. способы построения различных схем, способы анализа их поведения, измерения основных параметров работы схем.
3. Выполните задание или задания приведенные ниже. Номер выполняемого задания и параметры моделирования по соответствующей таблице, должны быть указаны преподавателем:
Меры предосторожности и безопасности
Основным источником опасности в работе являются розетки и провода сети 220 В. При обнаружении нарушений следует работу прекратить и сообщить о неполадках преподавателю.
Контрольные вопросы:
1. Каким образом можно разместить необходимый компонент на рабочем поле? Как задать его характеристики?
2. Каким образом можно подключить вывод компонента к проводнику? Каким образом разорвать соединение?
3. Назовите элемент для образования в схеме узла соединения. Какие дополнительные функции он может выполнять?
4. Что такое подсхема, для чего она нужна, и как ее создать?
5. Как проводить анализ схемы?
Список литературы:
1. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. М.: Солон-Р., 506 с.
2. Немцов М. В. Электротехника и электроника : учеб. для студ. учрежд. сред. проф. образования / М. В. Немцов, М. Л. Немцова. - 2-е изд., стер. - М. : АКАДЕМИЯ, 2018. - 432 с.
Лабораторная работа № 8
Тема: Последовательное соединение RL
Цель работы: Отработка практических навыков проведения эксперимента и проверка на опыте теоретических положений о распределении напряжений и фазовых сдвигов при последовательном соединении резистивного и индуктивного ( RL) элементов электрической цепи переменного синусоидального тока
Порядок выполнения
Теоретическая часть.
Индуктивный элемент создает магнитное поле. Если ток синусоидальный i = Im sin ωt, то мгновенное значение напряжения u = - e = L (d i/d t)= ULm cos ωt = ULm sin (ωt+π/2)
Рис. 1 Векторная диаграмма
Действующее значение напряжения на индуктивном элементе:
ULm= ХL Im
Величина ХL =ωL – индуктивное сопротивление, Ом.
Напряжение на индуктивном элементе по фазе опережает ток на угол φ= π/2 (рис.1)
Дата добавления: 2023-01-08; просмотров: 41; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!