Лабораторный стенд своими руками
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 05.10.2024
Всем доброго времени суток )) Такое дело, учусь на 4 курсе на радиотехника, выпускной год, и учебный год только начался, а я уже задумался над выпускной работой. И мне посоветовали сделать учебно-лабораторный стенд работы логических элементов таких как "И", " ИЛИ", "НЕ" , то есть чтобы можно было собирать схемы из этих элементов и с отображением результатов , как бы "таблица истиности"
Поискал в интернете и нашёл только Учебно-лабораторный стенд "LOGIC" стоимостью 231€ , увы принципиальной схемы не нашёл. Так вот может у Вас форумчане есть какие-то наброски или идеи реализации
Александр, Если бы что то было, давно бы уже поделились бы. А раз молчат, значит ничего похожего нет, так что похоже придётся самому всё искать, изучать и реализовывать..
А что тут помогать или советовать? Логика она и в африке, логика. Ты как себе это представляешь, на тумблерах, сенсорах, или как.
Думаю на кнопках и релешках будет.. Примерный план таков: вход 3 плеча -> 1 звено выбор инверсия или прямой вход -> 2 звено идёт суммирование , умножение нужных плеч и если надо то просто инверсия -> 3 звено тоже также как и второе и так 5 звеньев .. Что бы можно было делать примеры типа :
(x1+x2инв)*(x3инв+x1+x2)=y
Поставь внутрь микросхемы, с нужной логикой и коммутируй их входы-выходы. На выход повесь светодиоды, для наглядности работы
Обзор немецкого учебного лабораторного стенда "Схемы включения ламп и приборов"
Не так давно мне удалось посетить ресурсный центр "ЭкоТехноПарк - Волма" УО РИПО в Дзержинском районе недалеко от Минска. Там была организованы курсы повышения квалификации преподавателей колледжей. Основная задача была познакомиться с современным лабораторным оборудованием.
Идея создания таких ресурсных центров заключается в организации в одном месте лабораторий с современным оборудованием по отдельным направлениям. Ресурсный центр "Волма" развивает направления возобновляемых источников энергетики, энергосбережения и энергоэффективности.
За счет концентрации дорогого учебного оборудования в одном месте значительно увеличивается коэффициент его использования по сравнению с вариантом размещения его в отдельных учебных заведениях. Остается лишь организовать подвоз и организацию занятий групп учащихся из различных колледжей и университетов.
В ресурсном центре работа организована следующим образом - приезжает группа учащихся со своим преподавателем, проводит цикл лабораторных работ на дорогом серьезном оборудовании, ну и на месте в качестве технической поддержки работают несколько лаборантов. В общем, идея интересная и вполне жизнеспособная.
"ЭкоТехноПарк - Волма" состоит из нескольких лабораторий полностью посвященных той или иной теме. Одна из лабораторий называется "Умный дом" с примерно десятком учебных стендов немецкой компании Lucas-Nuelle.
Один из стендов - "Включение ламп и приборов". На нем у меня было время сделать весь комплекс лабораторных работ. Стенд очень интересный и в этой заметке я поделюсь своими фотографиями, которые получилось сделать в прессе работы на нем.
Очень хочется чтобы отечественные производители тоже подтягивали свое лабораторное оборудование до лучших немецких образцов. К сожалению, в этом плане наше оборудование очень сильно уступает немецкому по всем позициям - продуманности, комплектации, качеству изготовления, методическому обеспечению, удобству использования и надежности в работе.
В состав тренажера входит также компьютер с курсом обучения и виртуальными измерительными приборами, бумажные инструкции в виде книги и набора цветных ламинированных карточек формата А4, на которых показаны все электрические схемы, которые можно собирать на стенде.
Панель "Выключатели, переключатели и лампочки":
Панель с металлогалогенной лампой, с пускорегулирующими аппаратами и панель с цифровым мультиметром:
Панель "Диммеры". Диммер для ламп накаливания, низковольтных галогенных ламп, для компактных люминисцентных ламп, регулируемый электронный трансформатор, регулируемый электронный пускорегулирующий аппарат, лампа накаливания, галогенная лампа, компактная люминисцентная лампа.
Газоразрядная лампа высокого давления:
Люминесцентные лампы и элементы управления. В нем использованы как обычные, так и электронные устройства включения. Эта панель может использоваться для изучения различных схем включения и регулирования яркости люминесцентных и светодиодных ламп, в том числе по цифровому протоколу DALI.
Все монтажные панели можно без труда подвешивать на экспериментальных стендах и комбинировать в разных вариантах. В свободное пространство можно добавлять ламинированные карточки с инструкциями.
Процесс сборки схем очень простой и наглядный. Запутаться нереально, тем более на все варианты использования оборудования с панелей стенда есть понятные инструкции сразу в нескольких формах.
Методические указания на русском языке - Лутц Шульц "Электропроводка зданий и жилых помещений, светотехника. Сборник решений для учащихся". Руководство кроме подробного описания экспериментов содержит также многочисленные упражнения, примеры и проекты. Руководство дополняют цветные "рабочие листы и образцы решений".
Книжка с методическими указаниями:
Раздаточный материал для сборки схем (дополнение к методическим указаниям):
Спиосок разделов в электронном учебном комплексе:
Схемы соединения светильников (выключение, включение по группам, включение и выключение из нескольких мест и схем управления лестничными светильниками из двух или более мест со штепсельной розеткой с заземляющим контактом или без такой розетки);
Эксплуатация люминесцентных ламп с ПРА (процесс запуска и рабочий режим, компенсация реактивной мощности);
Схемы включения люминесцентных ламп (включение, выключение, включение по группам, парное и последовательное соединение);
Люминесцентные лампы с ЭПРА;
Эксплуатация светодиодных ламп;
Регулирование яркости свечения;
Схемы включения газоразрядных ламп высокого давления;
Эксплуатация газоразрядных ламп высокого давления.
Составление различных видов схем и работа с ними служат началом ознакомления с техникой электромонтажных работ и основой для изучения других тем и более сложных схем установок.
Мультимединый курс на компьютере дает непосредственный доступ к результатам измерений различных приборов.
В курсе дается большой объем теоретических сведений, в том числе там есть анимированная теория, описание процесса выполнения лабораторных работ, интерактивные схемы экспериментов, формы отчетов по лабораторным работам, вопросы для проверки уровня знаний.
Мультимедийные содержащие анимации учебные блоки сопровождают обучающихся при изучении теории и дают указания при практических экспериментах.
Лабораторные работы и эксперименты на стенде:
Другие учебные стенды лаборатории "Умный дом": "Домовой ввод", "Коммуникационная техника", "Охранная и пожарная сигнализации", "Системы управления зданиями с использованием технологии KNX" и т. д.
Кроме этого в лаборатории "Возобновляемая энергетика, энергетические системы и сети" получилось провести полный курс лабораторных работ на учебном стенде "Ветрогенераторные установки". Но об этом я расскажу уже в следующий раз.
Кстати, агрогородок Волма находится рядом с самой высокой точкой в Беларуси - горой Дзержинская (345 метров над уровнем моря).
А вы хотели бы пособирать схемы на таких стендах? Вам нравится учебное оборудование такого типа?
Коммуникативный педагогический тренинг: способы взаимодействия с разными категориями учащихся
Сертификат и скидка на обучение каждому участнику
Как показывает педагогическая практика, достичь высокого качества образования невозможно без использования учебной техники и стендового оборудования. Не последнюю роль в этом процессе играет использование лабораторного оборудования, включая лабораторные стенды. Лабораторный стенд – это залог успешного образования.
С помощью лабораторных стендов проведение практических и лабораторных занятий становится увлекательным и позволяет более качественно изучить техническую базу, а также получить практические навыки работы.
Цель проекта было создание лабораторного стенда для практического изучения способов соединения электропроводки. Знания эти актуальны и имеют практическую ценность. При изготовлении электрического стенда формируются нужные навыки работы с проводами и инструментом - проводятся исследования соединения фазного и нулевого провода при формировании электрической цепи. Электрическую схему на стенде можно много раз разбирать и собирать, так как для подсоединения проводов применяются специальные клеммы многоразового использования для того, чтобы с каждым обучающимся можно было провести практический эксперимент.
Стенд состоит из следующих элементов:
1, 2 Автоматический выключатель
3 Счетчик электроэнергии
4, 5, 6 Соединительная коробка
7, 8 Проходные выключатели
9 Двойной выключатель
Перечень рекомендуемых лабораторных работ и экспериментов включает в себя следующие лабораторные темы:
1. Электроизмерительные приборы и измерения.
3. Соединение проводов и кабелей.
4. Подключение проходных выключателей.
5. Подключение двойного выключателя.
7. Определение мощности в цепях переменного тока.
8. Устройство, принцип действия электросчетчика.
Перед выполнением задания необходимо убедиться, что силовой подающий провод обесточен автоматическим выключателем 1, который установлен перед счетчиком для обеспечения безопасной работы со стендом.
Начинать работу со стендом только после разрешения преподавателя.
Для выполнения поставленной задачи необходимо:
Первое - подключить счетчик электроэнергии 3 к питающей сети через автоматические выключатели 1, 2 и первую соединительную коробку 4 для распределения электроэнергии между двумя помещениями.
Второе - подключить соединительную коробку 4 с соединительной коробкой 5, предназначенной для того чтобы подать питание на проходные выключатели 7, 8. С их помощью будет подаваться, и сниматься питание на лампочку 10.
Третье - перед сборкой схемы необходимо определить, где фазный, а где нулевой провод. Все выключатели должны прерывать питание осветительных приборов только через отключение фазного провода, в противном случае при замене лампочек монтажник будет поражен электротоком. Используем индикатор – там, где загорается светодиод индикатора, находится фазный провод
К распределительным коробкам подходит белый (фазный) провод и синий (нулевой). Провода я буду скреплять соединителем WAGO .
Проходной выключатель состоит из трех контактов: один входной и два выходных. Переключая клавишу, я замыкаю либо первую, либо вторую группу контактов.
Фазный провод соединительной коробки 5 я подсоединяю к входу проходного выключателя 7.
Нейтральный провод подсоединяю к входу лампы 10.
Второй провод лампы подсоединить к входу проходного выключателя 8.
Далее двухжильным проводом присоеденить два выходных контакта проходных выключателей 7, 8.
В заключение следует сказать, что все элементы и устройства расположены на стенде свободно и доступно, разбиты по группам и логически связаны между собой. Соеденительные клеммы расположены таким образом, что обеспечивается быстрый и безопасный доступ. Возможности стенда можно расширить путем добавления новых элементов. Использование таких учебно-лабораторных стендов на лекционных демонстрациях и на лабораторно-практических занятиях является прочной основой для подготовки будущего профессионально-компетентного, творческого специалиста, имеющего достаточный уровень фундаментальной, предметной, технико-технологической и общепрофессиональной подготовки.
Эффективность подготовки будущих специалистов во многом зависит от качества образования, а именно: лекционные занятия, демонстрационные эксперименты, лабораторные практикумы с применением учебно-лабораторного оборудования, мультимедийные средства обучения. Как показывает педагогическая практика, достичь высокого качества образования невозможно без использования учебной техники и стендового оборудования. Не последнюю роль в этом процессе играет использование качественного лабораторного оборудования, включая лабораторные стенды.
Общая характеристика
Одним из лучших способов обучения, несомненно, является применение специальных учебных лабораторных стендов. С их помощью проведение практических и лабораторных занятий становится увлекательным и позволяет более качественно изучить техническую базу, а также получить практические навыки работы с современными средствами автоматизации и программным обеспечением.
Учебные лабораторные стенды созданы с применением новейшего оборудования и программного обеспечения для организации полноценного обучения студентов и проведения исследовательских работ. Эта техника позволяет будущим специалистам получить не только теоретические, но и практические навыки работы. Только с помощью учебных лабораторных стендов можно безопасно и максимально приближенно к реальности работать с виртуальными и реальными объектами управления.
К общим характеристикам учебных лабораторных стендов можно отнести: удобство в использовании, продуманная функциональность, легкость и безопасность использования, возможность дистанционного управления, длительный срок службы, отличная эргономика, богатая комплектация, современный уровень компьютеризации и автоматизации, оптимальное соотношение между ценой и качеством. Оборудование является отличным помощником в объяснении и усвоении материала. Они незаменимы и приносят пользу как студентам, так и преподавателям.
Особенности устройства
Учебные лабораторные стенды с возможностью симуляции сложных распределенных объектов управления и натурными компонентами автоматизированной системы — это новый путь при решении проблемы организации учебных лабораторий по изучению сложных программно-технических средств автоматизированного управления.
Максимальное удобство в работе стенда обеспечивается:
– подключением соединительных проводов и измерительных приборов;
– переключением режимов и регулировок;
– считыванием показаний измерительных приборов.
В зависимости от поколения лабораторный стенд может быть отнесен к одному из следующих типов:
1. Специализированный лабораторный стенд.
Относится к поколению 1. Предназначен для исследования одного объекта, что обеспечивает минимальную стоимость стенда тренажера.
2. Универсальный учебно-лабораторный стенд.
Второе поколение. Его отличие от первого — предназначен для изучения группы объектов. Содержит общую для объектов инвариантную часть (сигнальные источники, блоки питания, измерительные приборы и прочее) и специальное оборудование для объекта. На стендах 2-го поколения используются универсальные измерительные приборы и улучшенные средства управления.
Достоинства — сокращение численности необходимых стендов и площадей, проще работать фронтальным способом, поскольку на все стенды можно поставить одинаковые сменные объекты.
3 поколение, представляет собой автоматизированное рабочее место, которое содержит компьютер, подключенный к устройству сопряжения с объектом. Измерительные приборы заменили датчиками, подсоединенные к сопряженному устройству. Функции экспериментатора перешли из области непосредственного управления изучаемым объектом в область функций оператора.
Достоинства — уменьшение текущих операций и более эффективное использование времени.
4. Лабораторный стенд с удаленным коллективным доступом.
Стенд 4-го поколения. Попытка преодолеть основной недостаток лабораторного стенда 3-го поколения с одновременным сохранением его преимуществ. На компьютер возлагаются дополнительные задачи сервера с удаленным доступом. Появляется возможность доступа множества экспериментаторов к одному стенду без ограничения в расстоянии.
Все элементы и устройства расположены на стенде свободно и доступно, разбиты по группам и логически связаны между собой. Приборные клеммы расположены таким образом, что обеспечивается быстрый и безопасный доступ. Использование таких учебно-лабораторных стендов на лекционных демонстрациях и на лабораторно-практических занятиях является прочной основой для подготовки профессионально-компетентного, творческого специалиста, имеющего достаточный уровень фундаментальной, предметной, технико-технологической и общепрофессиональной подготовки.
Классификация стендов
В современном мире будущие специалисты должны обладать высоким уровнем электротехнической подготовки. Для достижения данного уровня требуется оптимальный баланс между теоретическими и практическими занятиями. В ходе практических занятий вырабатываются необходимые для прочного изучения навыки и умения. Учебные стенды по электротехнике, как и лабораторные стенды по электронике практически не подлежат освоению без практических занятий.
Электрические лабораторные стенды отличаются тем, что они призваны реализовывать на практике как можно больше отдельных процессов, и предоставляют возможности для постановки самых разнообразных экспериментов. При этом к ним должны применяться и особые требования по безопасности – если электрические лабораторные стенды призваны смоделировать условия процессов, происходящих на производстве, то они вполне могут использовать полноценное промышленное напряжение в 380 В.
В свою очередь, учебный стенд по электронике, наоборот, может работать с минимальным напряжением и силой тока и использовать очень точные и хрупкие элементы в своей конструкции, поэтому в таком случае также важна безопасность – но уже не для экспериментатора, а для самой конструкции, которая может оказаться крайне дорогостоящей.
Лабораторные стенды по метрологии предназначены для изучения методов электрических измерений и основ метрологии.
Целью лабораторной установки является изучение методов прямых и косвенных измерений электрических величин, получение навыков применения вольтметров, амперметров, осциллографов, генераторов, измерителей резисторов и емкостей, а также расчет погрешностей проводимых измерений.
С помощью лабораторной установки студенты смогут закрепить теоретические знания в области цифровых измерительных приборов, а также изучить принципы действия цифрового осциллографа.
Лабораторные стенды по гидравлике помогают в изучении таких специальностей профильной подготовки, как: гидростатика, гидродинамика, гидравлика простых и сложных систем, газовая динамика, кинематика жидкости, гидравлика открытых русел, гидравлика трубопроводов, гидравлика сооружений, кинематическое движение жидкости, аэродинамика.
Читайте также: