česky english Vítejte, dnes je úterý 05. červenec 2022

Edukačný program ETCAI

DPS 1/2014 | CAD/CAE/CAM - články
Autor: Ing. Ladislav Vavrek

Edukačný program americkej firmy ETCAI je vynikajúcim prostriedkom pre učiteľov aj študentov stredných škôl zameraných na elektrotechniku a elektroniku. Má 10 modulov, ktoré umožňujú testovanie a vyhľadávanie porúch v obvodoch, slúžia aj na výučbu teórie a základných princípov elektrotechniky a elektroniky. Výhodou je jednoduchosť, nezničiteľnosť meracích prístrojov a obvodov, vynikajúca názornosť, ale tiež spojenie teórie s praxou, možnosť overiť si meranie na takmer skutočných prístrojoch a obvodoch, nakoniec aj výborná cena vzhľadom na to, čo program dokáže. Základnými modulmi programu sú:

Circuits Challenge: výpočty a diagnostika striedavých obvodov

Modul sa týka obvodov striedavých prúdov. Obsahuje úvod a 13 výpočtových častí – výkon, prevody strednej, maximálnej a efektívnej hodnoty, transformátory, sériové a paralelné zapojenie C a L, sériové a paralelné obvody RL, RC, RLC a sériový a paralelný rezonančný obvod. Umožňuje animáciu sériového rezonančného obvodu a po dva obvody na zisťovanie porúch v dvoch jednoduchých obvodoch bez a dvoch s transformátorom.

Basic Circuits Challenge: výpočty základných obvodov

Modul sa týka základných obvodov. Obsahuje úvod do programu, základné zákony a princípy, elektrické súčiastky, dekadické vyjadrovanie jednotiek, farebný kód, Ohmov zákon 1 a 2, elektrický výkon 1 a 2, sériové spojenie zdrojov, sériové zapojenie súčiastok 1 a 2, paralelné zapojenie súčiastok 1 a 2 a sériovo-paralelné zapojenie súčiastok 1 a 2.

DC Circuits Challenge: výpočty a diagnostika jednosmerných obvodov

Modul sa týka obvodov jednosmerných prúdov. Obsahuje úvod do programu, 14 výpočtových častí – sériové zapojenie rezistorov 1, 2, 3, paralelné zapojenie rezistorov 1, 2, 3, sériovo-paralelné zapojenie rezistorov 1, 2, 3, 4, 5, základné obvody s viacerými slučkami zloženými z rezistorov a zdrojov, prechodové javy v RL a RC obvodoch, a 6 obvodov na zisťovanie porúch v sériovom obvode s rezistormi 1, 2, v paralelnom obvode s rezistormi 1, 2 a v sériovo-paralelnom obvode s rezistormi 1, 2.

Digital Challenge: činnosť číslicových obvodov

Modul sa týka číslicovej techniky. Obsahuje úvod do programu a 17 častí na skúšanie. Ide o definíciu binárnych, oktálových a hexadecimálnych čísel, prevod čísel 1, 2, sčítanie a odčítanie binárnych čísel, logické hradlá 1, 2, určovanie typov hradiel 1, 2, pravdivostné tabuľky obvodov, zjednodušovanie obvodov, digitálne obvody v integrovanej forme, overovanie funkcie hradiel na nepájivom kontaktnom poli, preklápacie obvody D a JK.

Ohmeter Challenge: diagnostika obvodov ohmetrom

Modul sa týka použitia ohmetra v rôznych odvodoch. Obsahuje úvod do programu a 12 častí na zisťovanie stavu káblov a porúch v obvodoch zložených zo súčiastok. Ide o testovanie prerušených vodičov kábla 1, 2, testovanie skratovaných vodičov kábla 1, 2, testovanie prerušených a skratovaných vodičov kábla 1, 2, zisťovanie vnútorného zapojenia obvodu 1, 2, zisťovanie porúch v obvode zloženého z poistky, rezistora a prepínača 1, 2 a zisťovanie porúch v obvode zloženého z poistky, rezistora, prepínača, diódy, relé a cievky 1, 2.

Op Amp Challenge: výpočet a diagnostika obvodov s OZ

Modul sa týka vlastností OZ a zapojenia obvodov s OZ. Obsahuje úvod do programu, 5 častí na skúšanie, 4 časti na zisťovanie porúch a tri časti na výpočet obvodov s OZ. Ide o 3 základné zapojenia OZ (sledovač, komparátor a prevodník I na U), invertujúci a neinvertujúci OZ, sumátor a rozdielový zosilňovač, charakteristické vlastnosti OZ (vstupný jednosmerný posuv, vstupný pokojový prúd, CMRR, AFCH OZ, AFCH OZ príklady, rýchlosť priebehu, rýchlosť priebehu – príklady), zisťovanie porúch v obvodoch s OZ 1, 2, 3, 4, kalkulačka na výpočet aktívnych filtrov typu DP a HP, kalkulačka na výpočet RC oscilátorov s fázovacou DB, s Wienou DB so a bez stabilizácie amplitúdy. Na úvodnej strane je kalkulačka na výpočet generátora pravouhlého a trojuholníkového napätia.

Power Supply Challenge: diagnostika v obvodoch napájacích zdrojov

Modul sa týka vlastností napájacích zdrojov. Obsahuje 7 častí na zisťovanie porúch. Ide o zisťovanie porúch zdroja s jedno-, dvojcestným a mostíkovým usmerňovačom pomocou osciloskopu, zisťovanie porúch zdroja s jedno, dvojcestným a mostíkovým usmerňovačom pomocou js a st voltmetra a meranie na zdrojoch, ktoré sú bezchybné.

Edukačný program ETCAI 1

Obr. 1 Otvorené okno modulu Solid – State Challenge

Edukačný program ETCAI 2

Obr. 2 Otvorené okno výpočtu tranzistorového zosilňovača

Solid State Challenge: výpočet a diagnostika polovodičových súčiastok a obvodov s nimi

Modul sa týka vlastností polovodičových súčiastok a obvodov s nimi. Obsahuje 2 testovacie časti, 8 výpočtových častí a 2 časti na zisťovanie porúch. Ide o základné testovanie diód a tranzistorov, výpočty zosilňovača v zapojení SE 1, 2, výpočty zosilňovača v zapojení SC, výpočty zosilňovača v zapojení SB, zisťovanie porúch v jednoduchom a zložitejšom zapojení so spoločným emitorom. Na úvodnej strane je kalkulačka na výpočet zosilňovača. Úvodná strana modulu je na obr. 1. Na obr. 2 je ukážka výpočtu zosilňovača, ktorý je pod lištou Common Emitter Amp Two. Do okienok sa vpisujú odpovede urobené na základe vzťahov uvedených na začiatku testov. Po stlačení Grade sa automaticky spustí vyhodnotenie testu. Správne odpovede sú označené Right! a k ním je priradený počet bodov. Nesprávne odpovede sú označené červeným preškrtnutým krúžkom, za ktorým je správna odpoveď. Dole je celkový počet bodov (Final Grade). Na obr. 3 je ukážka zisťovania porúch v tranzistorovom zosilňovači, ktorý nájdete pod lištou Troubleshooting CE Amplifiers. Je použitý generátor signálu, napájací zdroj a voltmeter, ktorý meria js aj st napätie. Mínus pól – čierny banánik je trvalo pripojený na zem, s červeným sa pomocou myši môžeme pohybovať po všetkých bodoch zapojenia. Po diagnostikovaní poruchy sa označí krúžok v tabuľke Select the circuit fault. Po kliknutí na Grade Item sa zobrazí správnosť odpovede vo forme Right alebo Incorrect. Diagnostikovali sme, že je prerušený kondenzátor C1 (C1 Open). Je to správne, preto sa objaví Right! Keď chceme pokračovať na ďalšiu diagnostiku, klikneme na Continue. Takto absolvujeme 10 meraní a nakoniec sa dozvieme, koľko bodov sme získali. Pod hodnotami súčiastok (Beta, R1.......) je ukrytá schéma zapojenie, ktorú si môžeme kedykoľvek zobraziť. Veľkým prínosom je skutočnosť, že študent sa okrem diagnostiky učí tiež stotožňovať body v schéme s bodmi na plošnom spoji. Na obr. 4 je zobrazená časť určená na odpovede, lebo po označení odpovede písmo takmer zmizne. Je vidno, že poruchami sú prerušené súčiastky R a C, ale aj prerušené časti plošného spoja, prerušený alebo skratovaný priechod tranzistora a nakoniec môže byť obvod bez chýb.

Edukačný program ETCAI 3

Obr. 3 Otvorené okno zisťovania porúch v tranzistorovom zosilňovači

Edukačný program ETCAI 4

Obr. 4

Voltmeter Challenge: diagnostika obvodov voltmetrom

Modul sa týka diagnostiky obvodov pomocou voltmetra. Obsahuje iba testovacie časti, ktorých je 14 a jedna je na úvodnej strane. Ide o testovanie prerušených obvodov 1, 2, testovanie skratovaných obvodov 1, 2, zisťovanie zapojenia obvodov so zdrojmi js napätia 1, 2, zisťovanie zapojenia obvodov so zdrojmi js napätia a rezistormi 1, 2, testovanie jednoduchých obvodov voltmetrom 1, 2 a testovanie zložitejších obvodov voltmetrom.

Záver

Možno ste si všimli, že v úvode som spomínal 10 modulov a v článku ich opisujem iba 9. Je to tým, že posledný modul je venovaný trigonometrii. Najlepším spôsobom, ako sa zoznámiť s produktom firmy ETCAI, je stiahnuť si demoverzie všetkých modulov z adresy www.etcai.com.

Partneři

eipc
epci
imaps
ryston-logo-RGB-web
mikrozone
mcu
projectik