Elektrická měření - A2B38EMB

Kredity 5
Semestry zimní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 2P+2L
Anotace
Na základě principu metod měření jednotlivých elektrických veličin je vysvětlena struktura a z ní vyplývající uživatelské vlastnosti a zásady používání měřicích přístrojů pro měření elektrických veličin (napětí, proud, výkon, frekvence, odpor, kapacita, indukčnost), a to i s ohledem na dosahovanou přesnost. Toto na závěr doplňují základy magnetických měření a problematika měřicích systémů. \\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/AD2B38EMB \\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A2B38EMB
Cíle studia
Seznámit studenty se základy elektrických popř. magnetických měření, a to zejména metodami měření, běžnými měřicími přístroji a jejich klíčovými bloky, jejich vlastnostmi a zásadami správného používání, a to včetně možností jejich integrace do měřicích systémů.
Osnovy přednášek
1. Úvod - význam měření, měřicí řetězec; přesnost měření - nejistota měření při přímých a nepřímých měřeních, chyba metody a její korekce.
2. Přistroje pro měření napětí a proudu (analogové, číslicové).
3. Měřicí zesilovače, převodníky střední a efektivní hodnoty, řízený usměrňovač.
4. Převodníky pro měření součtu, rozdílu a součinu; integrační zesilovač; metody a přístroje pro měření kmitočtu a fázového rozdílu.
5. Měření stejnosměrných i střídavých proudů a napětí - etalony, přístroje a metody.
6. Princip vzorkování a kvantování analogového signálu, analogově-číslicové a číslicově-analogové převodníky - principy a vlastnosti.
7. Měření odporu - převodník R/U, metody měření malých a velkých odporů; nevyvážený Wheatstoneův můstek pro senzorové aplikace.
8. Moderní číslicové multimetry, souhlasné rušení a jeho potlačení, princip autokalibrace a softwarové kalibrace.
9. Měření výkonu el. proudu - definice, metody měření, číslicový W-metr; měření spotřeby el. energie.
10. Měření impedancí a admitancí v nízkofrekvenční oblasti - můstkové metody, princip číslicových RLC měřičů.
11. Měření stejnosměrných a nf magnetických polí, měření parametrů a charakteristik feromagnetických materiálů.
12. Analogový osciloskop a osciloskop s číslicovou pamětí, pasivní osciloskopická sonda.
13. Nízkofrekvenční generátory měřicích signálů.
14. Měřicí systémy - přehled a použití, měřicí systém GP-IB, měřicí systémy na bázi zásuvných měřicích karet do PC, možnosti programování.
Osnovy cvičení
1. Úvod, bezpečnost práce, osciloskop - základní ovládání a měření
2. Kmitočtová závislost střídavých voltmetrů; měření na napěťovém děliči (chyba metody, odhad nejistoty)
3. Měření malých proudů; měřicí zesilovače
4. Vliv tvaru křivky na údaj měřicího přístroje; měřicí usměrňovač
5. Měření výkonu jednofázové zátěže; měření kmitočtu a doby periody čítačem
6. Demonstrace principu vzorkování; test I
7. Číslicový osciloskop a generátor programovatelného průběhu; měření malých odporů
8. Nevyvážený Wheatstoneův můstek - aplikace pro odporový snímač, test II
9. Číslicový měřič impedancí a admitancí
10. Měření amplitudové permeability; test III
11. Číslicový měřicí systém se sběrnicí IEEE 488
12. Měření rozptylového magnetického pole transformátoru, test IV
13. Samostatná práce
14. Samostatná práce
Literatura
[1] Haasz, V. - Sedláček, M.: Elektrická měření. Přístroje a metody (2. vydání). Monografie ČVUT, Praha 2003
[2] Kolektiv: Elektrická měření. Návody k laboratorním cvičením. Skripta FEL ČVUT, Praha 2005
[3] Placko D. : Fundamentals of Instrumentation and Measurement, ISTE 2007, ISBN 1 905209 39 8
[4] Northrop R.B.: Introduction to Instrumentation and Measurements, CRC 2005, 0-8493-3773-9
Požadavky
Znalosti z předmětů: Elektronické prvky, Signály a soustavy, Základy elektrických obvodů