VÝUKOVÝ MATERIÁL Identifikační údaje školy
Vyšší odborná škola a Střední škola, Varnsdorf, příspěvková organizace Bratislavská 2166, 407 47 Varnsdorf, IČO: 18383874
Číslo projektu
CZ.1.07/1.5.00/34.1076
Název projektu
Pro vzdělanější Šluknovsko
Číslo a název šablony
32 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT
Autor
0210 Bc. David Pietschmann.
Tematická oblast
Elektrická měření
Číslo a název materiálu
VY_32_INOVACE_0210_0307 Užití základních měřicích přístrojů
Anotace
Analogové a digitální měřicí přístroje pro měření napětí a proudu
Vytvořeno
4. 1. 2012
Určeno pro
Elektrotechnika, 3. ročník
Přílohy
Měřicí přístroje I
Měřicí přístroje, výpočet chyb jejich měření • seznámení s přístroji měřícími zákl. el. veličiny:
– ampérmetr – voltmetr – wattmetr – měřič kmitočtu – osciloskop
• seznámení s významem vyjadřování chyby měření a její výpočet
Obecné rozdělení měř. přístr. (MP) • analogové - měří kontinuelně - spojitý údaj - nepotřebují vlastní zdroj el. en. (někdy) - lze odečíst amplitudu přech.dějů - lze zjistit trend měřené veličiny
• číslicové
- několik měření za sekundu (multimetr 3x) - jednoznačný údaj - chyba je nezávislá na poloze přístroje - nespojitý údaj (záleží na citlivosti) - potřebují vždy cizí zdroj el. energie - nedávají informaci o trendu měř. veličiny
Ampérmetr – pro DC proud • měří elektrický proud – přímoukazující měřicí přístroj • prochází jím celý měřený proud – zapojen sériově • požadavek na minimální vnitřní odpor – chyba metody
Možnosti měření stejnosměrného proudu • •
101 μA ÷ 100 A
- analogový magnetoelektrický nebo
101 μA ÷ 101 A
elektromagnetický MP - číslicový Ametr a multimetry
.
- úbytek napětí na bočníku > ADP > ZJ • • •
od 101 nA 101 pA ÷ 102 pA
- el. převodník IU s operačním zesilovačem - úbytek napětí na vysokoohm.odporu
větší proudy
mikrovoltmetrem s modulačním zesilovačem - bočníkem zvětšíme měřicí rozsah Ametru
Ampérmetr – pro AC proud Možnosti měření střídavého proudu • 100 mA ÷ 102 A - elmag. a eldyn. analogové MP frekv. do 102 Hz - magel. analog. MP s usměrňovačem (harmon.průběh)
• 102 μA ÷ 101 A frekv. do 103 Hz
• větší proudy většinou f = 50 Hz
- číslicové multimetry (úbytek napětí na bezindukčním bočníku)
- externí bočník - měřicí transformátor proudu - klešťový ampérmetr
Voltmetr – pro DC napětí • měří el. napětí – přímoukazující měřicí přístroj • snímá rozdíl potenciálů – připojujeme paralelně na měř. část obvodu • požadavek na maximální vnitřní odpor (kvůli chybě metody) Možnosti měření stejnosměrného napětí • 101 mV ÷ 102 V - magel. analogové voltmetry • 102 μV ÷ 102 V - číslicové voltmetry • větší napětí - s použitím předřadníku • menší napětí - s použitím předzesilovače • velmi malá napětí - s použitím modulačního zesilovače
Voltmetr – pro AC napětí Možnosti měření střídavého napětí • 100 V ÷ 102 V - magel. analogové Vmetry s usměrňovačem frekv. do 103 nebo termočlánkem až 104 Hz - měří Ustř resp. Uef, stupnice v Uef • 101 V ÷ 102 V frekv. do 101 někdy až 103 Hz
- elmag. analogové Vmetry - měří Uef, stupnice v Uef
• 100 mV ÷ 101 V
- nf milivoltmetry (s analog. i dig. výstupem) - měří Ustř resp. Uef, stupnice v Uef
• 102 mV f až 100 GHz
- Vmetry s vf sondou - měří Umax, stupnice v Uef
Digit. multimetr – hlavní parametry • • • • •
počet míst zobrazovače (3 až 8 a ½ místa) počet a hodnoty vstupních rozsahů (4 až 6 pro 0,01 V až 1000 V) přesnost (tabulka v manuálu) časová stálost rozlišovací schopnost (1 digit – změna posledního místa na displeji o jednotku) • citlivost (min. napětí měřitelné tímto MP) • vstupní impedance (typicky 10 MΩ) • typ použitého AD převodníku (dvoutaktní integrace)
Číslicový ampérmetr Jaké zdířky?
Do obvodu zapojit sériově
Proudové svorky B + C – menší proudy (zde do 2A) - jištěno A + C – větší proudy (zde od 2 do 20A) - nejištěno Nastavený měřicí rozsah A B C
AC A – střídavý proud DC A – stejnosměrný proud
Číslicový voltmetr Do obvodu zapojit paralelně Jaké zdířky?
Napěťové svorky
A + B - pro měření všech napětí Nastavený měřicí rozsah AC V – střídavé napětí max. 750 V DC V – stejnosměrné napětí max. 1000 V Vnitřní odpor přístroje
A B
typická hodnota 10 MΩ
Děkuji za pozornost.
Kontakt: Bc. David Pietschmann
[email protected] 412 315 047
Zdroje (1) Haasz, Sedláček: Elektrická měření Přístroje a metody, Nakladatelství ČVUT, Praha 2005, ISBN (2) Furka, D. Elektrická měření – Laboratorní cvičení Silnoproudá laboratoř, VOŠ a SPŠ Varnsdorf, Varnsdorf 2006 (3) Hejtmanová, D., Draxler K., Kašpar P., Šimůnek M.: Elektrická měření laboratorní cvičení, Vydavatelství ČVUT, Praha 2001, ISBN 80-01-02289-7
Metodika • V úvodu hodiny • opakování (ústní, případně písemné) • chyby měření a jejich vyhodnocení • nejistoty měření a jejich vyhodnocení
• motivace
• Výklad doprovázený prezentací • Provedení zápisu • Závěrečné opakování
