Měření elektrických veličin ‐ úvod do měření, metrologie Lubomír Slavík TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií
Materiál vznikl v rámci projektu ESF (CZ.1.07/2.2.00/07.0247) Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR
Úvod do měření - metrologie Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
Měřicí technika 1 Měření elektrických veličin Letní semestr 2011 Přednášející:
Ing. Lubomír Slavík Doc. Ing. Miroslav Svoboda
Cvičící:
Ing. Lubomír Slavík Ing. Lenka Kretschmerová Ph.D. Ing. Jiří Primas Ing. Michal Malík
Úvod do měření - metrologie Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
Náplň předmětu úvod do problematiky měření elektrických veličin seznámení se se základními měřicími metodami získání vědomosti o konstrukci elektrických a elektronických měřicích přístrojů získání znalosti pomocí těchto přístrojů měřit elektrické veličiny a stanovit chyby měření Předpoklady dobré znalosti matematiky, fyziky, mechaniky a elektrotechniky Následná návaznost na předmět Měřicí technika II – měření neeletrických veličin je vytvořen široký základ z oblasti měření, který je využíván v mnoha předmětech následné části (např. Analogová technika) Podmínky pro úspěšné absolvování předmětu zápočet – absolvování cvičení a odevzdání všech protokolů zkouška test + příklady, v případě nerozhodné známky ústní pohovor
Úvod do měření - metrologie Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
Obsah přednášek
1)
úvod do měření, základní pojmy, metrologie, jednotky SI
2)
způsoby měření, měření přímá a nepřímá, vyjadřování chyb a nejistot
3)
metody měření, metody výchylkové, nulové, rezonanční, komparační, substituční, diferenční, měření na můstcích
4)
elektromechanické měřicí přístroje, měření napětí a proudu
5)
přístroje elektrodynamické, ferodynamické a indukční, měření výkonu
6)
prvky a obvody elektronických měřicích přístrojů ‐ operační zesilovače, vlastnosti
7)
filtry, analogové přepínače, vzorkovací obvody, AD/DA převodníky
8)
osciloskopická měření, analogový a digitální osciloskop
9)
stabilizované zdroje napětí a proudu
10) číslicové měření základních elektrických veličin, digitální multimetry 11) měření impedance a admitance 12) generátory měřicích signálů, základní typy oscilátorů 13) číslicové měření kmitočtu a časových intervalů, čítače 14) spektrální analýza periodických signálů, spektrální analyzátory
Úvod do měření - metrologie Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
Obsah cvičení cvičení podporují přednášenou problematiku forma cvičení je převážně laboratorní je kladen důraz na individuální zpracování výsledků měření 1) zápis do skupin, bezpečnost práce 2) početní cvičení ‐ chyba metody, systematická chyba, stanovení nejistoty, regrese 3) nejistoty měření analogových a číslicových přístrojů, dělič, můstek 4) frekvenční charakteristika přístrojů, vliv tvaru křivky 5) měření R‐L‐C 6) měření na osciloskopech 7) stabilizované zdroje 8) měření výkonu 9) komparátor, generátor s OZ 10) přístrojový OZ, frekvenční filtr 11) měření napětí o nízkých úrovních 12) Ad a DA převodníky 13) magnetická měření 14) opakování, zápočet
Úvod do měření - metrologie Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
Dobré předpoklady pro absolvování předmětu MT1 Dobře vybavená výuková laboratoř měření
Úvod do měření - metrologie Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
Celkový pohled
Laboratoř je k dispozici pro řešení ročníkových, bakalářských a diplomových prácí
Úvod do měření - metrologie Reflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření
Standardní pracoviště
Specializované pracoviště
osciloskop Rigol DS1102D
osciloskop LeCroy WaveRunner 434 (350MHz)
stolní multimetr Agilent 34410A
měřicí ústředna Keithely 3706
ruční multimetr Agilent U1252B
ruční multimetr Agilent U1252B
generátor Agilent 33220A
spektrální analyzátor Agilent N9320B
zdroj BK 9130
generátor Tektronix AFG 3102
měřič výkonu Lutron DW6090
zdroj Agilent E3631A
RLC metr Escort 132A
RLC metr Escort 132A
odporová dekáda Metrel MA2115S
čitač HP 53131A
kapacitní dekáda C1‐250 SAB
měřič RLC HP 4263B
oddělovací transformátor SVED 1kW
možnost automatizovaného měření (ethernet, USB, GPIB, RS232)
autotransformátor Statron 5358.1 (750W)
Další výhody absolvování předmětu MT1 neobvykle vlídné zacházení vyučujících
[email protected]
[email protected]
linka 3142
linka 3198
[email protected] linka 3582
opravdu oblíbená témata – namátkou neustálé výpočty nejistot měření dobře vybavená lékárnička => nízká úmrtnost studentů při cvičeních
Doporučená literatura Haasz, V., Sedláček,M.: Elektrická měření (Přístroje a metody). ČVUT, Praha 2003 Vedral, J., Fischer, J.: Elektronické obvody pro měřicí techniku. ČVUT, Praha 1999 Jenčík, J., Volf, J.: Technická měření. ČVUT, Praha 2000 Ďaďo, S., Vedral, J.: Analogové a číslicové měřicí přístroje I, II. Skriptum ČVUT FEL, Praha 1990 Vedral, J.: Elektronické obvody měřicích přístrojů. Skriptum ČVUT FEL, Praha 1995 Šindelář, V., Tůma, Z.: Metrologie, její vývoj a současnost. ČMS, Praha 2002 Fajt, V. a kol.: Elektrická měření. SNTL, Praha 1987 Fajt,V., Haasz, V., Sedláček, M.: Elektrická měření. Skriptum ČVUT FEL, Praha 1994 Hejtmanová, D., Draxler, K., Kašpar, P., Šimůnek, M.: Elektrická měření ‐ laboratorní cvičení. Skriptum ČVUT FEL, Praha 1996 Kašpar, P. a kol.: Elektrická měření – návody k laboratorním cvičením. ČVUT, Praha 2004 Howarth, P.: Metrologie v kostce. ČMI, druhé vydání 2003