Лаборатория теоретических основ электротехники

На кафедре ТОЭ для студентов, обучающихся на технических факультетах СПбГЭТУ «ЛЭТИ» создан многопрофильный учебно-лабораторный комплекс «Теоретические Основы Электротехники».

Учебно-лабораторный комплекс включает в себя:

  • классическую лабораторию с реальными приборами и электрическими цепями;
  • стендовую лабораторию с цифровой обработкой информации;
  • центр компьютерных технологий в электротехнике;
  • лабораторию по теории электромагнитного поля с уникальными работами для каждой группы студентов.

В лаборатории с традиционным исполнением лабораторные работы проводятся на установках, выполненных с использованием реальных элементов, источников питания, генераторов сигналов и измерительных приборов. Каждая установка состоит из лабораторного стенда с комплектом приборов и набора макетов (плат) с размещенными на них элементами цепей. Сборку исследуемой цепи и подключение к ней необходимых приборов студенты выполняют самостоятельно при помощи соединительных проводов с однополюсными штекерами. Набор лабораторных макетов позволяет выполнять исследование различных видов цепей и наблюдать процессы в них. Результаты эксперимента фиксируются в виде таблиц измерений и осциллограмм.

Лабораторные работы в стендовом исполнении реализованы на пятнадцати стендах, где исследуемые цепи, состоящие из реальных элементов, коммутируются ключами, которые управляются кнопками на лицевой панели. Все величины напряжений и токов устанавливаются и  контролируются по цифровому дисплею и внешнему осциллографу. Лабораторные работы в компьютерном исполнении проводятся в Центре компьютерных технологий в электротехнике (ЦКТЭ) с применением программных средств Multisim v.10 и Labview v.8.2. корпорации National Instrument. Все лабораторные работы имеют электронные версии методических указаний.

В ЦКТЭ на базе пакетов Mathcad и Multisim проводятся занятия студентов по курсовым работам, посвященным моделированию электрических цепей.

Цикл лабораторных работ по курсу ТОЭ ориентирован на работу в системе LabView в режиме моделирования эксперимента. Входные сигналы, внешние устройства, объекты исследования и управления, измерительные установки и т.п. моделируются средствами пакета LabView с учетом особенностей протекания реальных процессов.

В среде Multisim цепи составляются символами виртуальных элементов, а их структура изменяется ключами, управляемыми с клавиатуры компьютера. Задающие генераторы и измерительные приборы имеют лицевые панели реальных приборов, что позволяет привить студентам навыки работы с ними.

На кафедре ТОЭ разработан комплекс лабораторных работ, в котором использовано компьютерное моделирование электрических цепей на основе цифровой обработки информации программными средствами LabVIEW.

В “Центре компьютерных технологий в электротехнике” (ЦКТЭ) на всех 24 компьютерах используется только лицензионное программное обеспечение, полученное по Инновационной программе Университета.

На кафедре также разработан лабораторный практикум по теории электромагнитно-го поля. Лаборатория электромагнитного поля кафедры ТОЭ оснащена приборами, позво-ляющими студентам и магистрам проводить измерение напряженности реальных физиче-ских моделей в широком диапазоне частот от 0.1 Гц до 10 ГГц.