Физическая модель осциллографа | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №5 (139) февраль 2017 г.

Дата публикации: 03.02.2017

Статья просмотрена: 51 раз

Библиографическое описание:

Микляев Д. С., Стыцко А. Е. Физическая модель осциллографа // Молодой ученый. — 2017. — №5. — С. 45-49. — URL https://moluch.ru/archive/139/39138/ (дата обращения: 19.06.2018).



Современный этап развития военно-политической обстановки в мире характеризуется острым соперничеством ведущих государств за сферы влияния, источники сырья и рынки сбыта. Данная тенденция уже в ближайшее время определяет серьезные предпосылки для возникновения военных опасностей и угроз для России [1]. Это обусловливает необходимость уделять постоянное внимание вопросам развития технической составляющей Вооруженных сил Российской Федерации, их оснащению вооружением, военной и специальной техникой в таком количестве и таком качестве, которые позволят обеспечить парирование любых военных опасностей и военных угроз.

Важное место в техническом оснащении отводится метрологическому обеспечению Вооруженных сил Российской Федерации, под которым понимается комплекс мероприятий по установлению и применению научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности, полноты, своевременности и экономичности измерений в войсках [4].

Эффективность метрологического обеспечения Вооруженных сил Российской Федерации зависит не только от технического облика военной измерительной техники [2], но и от уровня компетентности военных специалистов-метрологов [5], готовых осуществлять поверку, ремонт и техническое обслуживание средств измерений военного назначения в любых условиях обстановки. Вместе с тем, достижение требуемого уровня компетентности военных специалистов-метрологов в значительной степени определяется их качеством подготовки в военных учебных заведениях, в том числе и Военно-космической академии имени А. Ф. Можайского. В то же время несвоевременная поставка в академию современных средств измерений, применяемых в войсках, не позволяет в полной мере выполнить эту задачу.

Особенно остро данная ситуация прослеживается при подготовке военных специалистов-метрологов на кафедре метрологического обеспечения вооружения, военной и специальной техники. Так, из-за наличия объективных трудностей существующая учебно-материальная база не позволяет охватить весь спектр практических работ и групповых занятий по дисциплине «Технология ремонта и техобслуживания» по военной специальности «Эксплуатация и ремонт измерительной техники» программы среднего профессионального образования, а также по дисциплине «Техническая эксплуатация и ремонт средств измерений военного назначения» по военной специальности «Метрологическое обеспечение вооружения и военной техники» программы высшего образования.

В связи с этим на кафедре разработана физическая модель осциллографа. Данное учебно-тренировочное средство реализовано по аналогии с наклонным стендом технического обслуживания и ремонта персонального компьютера, описанного в работе [3]. Однако, в отличие от последнего, физическая модель осциллографа имеет ряд принципиальных особенностей, обусловленных спецификой конструкции и работы измерительной техники.

Упрощенная схема физической модели осциллографа представлена на рис. 1. Согласно данной схеме основными элементами стенда являются: средство измерений (осциллограф С1–49), панель со съемными элементами, запасные инструменты и принадлежности (ЗИП).

Рис. 1. Структурная схема стенда технического обслуживания и ремонта средств измерений

Более детальная схема физической модели осциллографа изображена на рис. 2. На ее основе осуществлен монтаж физической модели осциллографа (рис. 3).

На корпусе осциллографа С1–49 боковые стенки исполнены из прозрачного оргстекла. К осциллографу С1–49 подключена панель со съемными элементами. Панель, также как и корпус осциллографа С1–49, реализована из прозрачного оргстекла, на котором закреплены выводы под элементы платы регулировки и блока питания. Выводы и элементы платы регулировки и блока питания реализованы таким образом, чтобы было возможно осуществлять их замену без использования пайки (рис. 4, 5). Ко всему прочему, конструкция физической модели осциллографа позволяет обеспечить простоту ее транспортировки к месту проведения занятий.

Рис. 2. Детальное представление физической модели осциллографа

DSC_0009

Рис. 3. Физическая модель осциллографа

С учетом представленных выше особенностей физическая модель осциллографа может применяться при проведении как теоретических, так и практических видов занятий. В частности, наличие прозрачных стенок на корпусе осциллографа обеспечивает наглядность его конструкции при проведении лекций и групповых занятий. Практические занятия могут проводиться в различных вариациях. Одним из таких вариантов является определение неисправных элементов блока питания, который у осциллографа наиболее чаще подвержен к отказу (рис. 6).

DSC_0025

Рис. 4. Элементы платы регулировки и блока питания

DSC_0026

Рис. 5. Выводы под элементы платы регулировки и блока питания

Данный вариант предполагает, что преподаватель заменяет исправный элемент панели на неисправный и вызывает обучающегося для отработки практического задания. При помощи мультиметра обучающий тестирует элементы цепи блока питания и находит неисправный элемент. После чего обучающийся заменяет его на исправный из комплекта ЗИП и подает электропитание на осциллограф.

Рис. 6. Схема использования физической модели осциллографа

Физическая модель осциллографа реализована в учебном процессе академии. Так, в период с 1 сентября 2014 года по 16 января 2015 года он была апробирован в качестве дидактического материала на практических и теоретических занятиях учебной группы 705 по дисциплине «Техническая эксплуатация и ремонт средств измерений военного назначения».

Для оценивания эффективности внедрения физической модели осциллографа в учебном процессе академии проводился анализ успеваемости курсантов 705 учебной группы по дисциплине «Основы технической эксплуатации и ремонта средств измерений военного назначения». Данный анализ затронул успеваемость, как упомянутой выше учебной группы, так и учебной группы 785, которая изучала эту же дисциплину, но без использования физической модели осциллографа. Результаты успеваемости курсантов в учебных группах 705 и 785 по дисциплине «Техническая эксплуатация и ремонт средств измерений военного назначения» приведены в таблице 1 и на рис. 7.

Исходя из данных, представленных в таблице 1 и на рис. 7, прослеживаются следующие тенденции:

  1. Результаты текущей успеваемости учебной группы 705 превысили результаты текущей успеваемости учебной группы 785 на 8 %.
  2. Результаты сдачи экзаменов учебной группы 705 превысили результаты сдачи экзаменов учебной группы 785 на 6 %.

Таблица 1

Средний балл курсантов 705 и 785 учебных групп по дисциплине «Техническая эксплуатация иремонт средств измерений военного назначения»

Номера учебных групп / средний балл

785

705

По результатам текущей успеваемости

4,0

4,4

По результатам экзамена

4,2

4,5

Рис. 7. Средний балл курсантов 705 и 785 учебных групп по дисциплине «Техническая эксплуатация и ремонт средств измерений военного назначения»

Заключение.

Таким образом, полученные результаты подтверждают возможность и целесообразность повышения качества подготовки военных специалистов-метрологов за счет разработки и внедрения в учебном процессе академии физической модели осциллографа. Использование физической модели осциллографа на теоретических и практических занятиях способствует усвоению объема необходимых знаний у курсантов без увеличения сроков обучения.

Литература:

  1. Гусеница Я. Н. Анализ военных угроз и военных опасностей Российской Федерации на долгосрочную перспективу / Я. Н. Гусеница, Ю. Л. Кругляк, Д. О. Петрич, О. В. Беленович // СРДР. Сер. Б. — М.: ЦВНИ МО РФ, 2014. — Вып. 107.
  2. Гусеница Я. Н. Имитационная модель функционирования реконфигурируемых метрологических комплексов в условиях неопределенности информации о моментах поступления средств измерений на метрологическое обслуживание // Я. Н. Гусеница, А. В. Малахов // Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. 2016. Т. 1. № 3 (27). С. 32–46.
  3. Гусеница Я. Н. Наклонный стенд технического обслуживания и ремонта персонального компьютера / Я. Н. Гусеница, Ю. Л. Кругляк, Д. О. Петрич // Теория и техника радиосвязи, № 3, 2014. — С. 124–128.
  4. Новиков А. Н. Основы метрологического обеспечения Вооруженных Сил Российской Федерации: учеб. пособие / А. Н. Новиков, Я. Н. Гусеница, А. В. Малахов; под ред. А. Н. Дорохова. — СПб.: ВКА имени А. Ф. Можайского, 2016. — С. 48.
  5. Петрич Д. О. Автоматизированная система контроля знаний обучающихся в области технического обслуживания компьютерных систем и комплексов // Д. О. Петрич, Я. Н. Гусеница, Ю. Л. Кругляк, В. А. Озеров // Труды Военно-космической академии имени А. Ф. Можайского. 2014. № 644. С. 219–230.
Основные термины (генерируются автоматически): физическая модель осциллографа, учебная группа, военное назначение, Техническая эксплуатация, ремонт средств измерений, блок питания, элемент платы регулировки, Российская Федерация, учебный процесс академии, корпус осциллографа.


Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос