Moodle FEL ČVUT
Elektrická měření
B242 - Letní 24/25
Toto je tzv. shluknutý kurz. Skládá se z několika samostatných předmětů, které sdílejí výukové materiály, úkoly, testy apod. Níže si můžete zobrazit informace o jednotlivých předmětech tvořících tento shluk.
Elektrická měření - B1B38EMA
Hlavní kurz
Kredity | 5 |
Semestry | letní |
Zakončení | Klasifikovaný zápočet |
Jazyk výuky | čeština |
Rozsah výuky | 2P+2L |
Anotace
Předmět seznamuje studenty se základními metodami používanými v elektrických a magnetických měřeních a s vyhodnocením přesnosti měření pomocí nejistot. Důraz je kladen na minimalizaci metodických chyb vhodnou volbou metody a použité měřicí techniky. U jednotlivých metod měření elektrických veličin jsou ukázány principy senzorů, které tyto veličiny využívají. V klasických laboratorních úlohách se studenti naučí správně používat běžné moderní měřicí přístroje a získají dovednosti při samostatném zapojování měřicích obvodů.
Cíle studia
None
Osnovy přednášek
1. ÚVOD, PŘESNOST MĚŘENÍ
Organizace předmětu
Význam měření pro výrobu a její automatizaci
Přesnost měření
Nejistota měření
Chyba metody a její korekce
2. PŘÍSTROJE PRO MĚŘENÍ NAPĚTÍ A PROUDU
Analogové a číslicové měřicí přístroje
Přístroje pro měření stejnosměrného napětí
Přístroje pro měření stejnosměrného proudu
Přístroje pro měření střídavého napětí a proudu měřící střední hodnotu
Přístroje pro měření střídavého napětí a proudu měřící efektivní hodnotu
3. MĚŘICÍ PŘEVODNÍKY ELEKTRICKÝCH VELIČIN (1)
Měřicí zesilovače
Měření malých napětí a proudů s využitím OZ
Převodníky střední hodnoty
Integrační zesilovač
4. MĚŘENÍ KMITOČTU A FÁZOVÉHO ROZDÍLU
Měření kmitočtu
Čítače
Elektronické analogové kmitoměry
Měření fázového rozdílu
5. MĚŘENÍ ODPORU
Etalony odporu
Měření odporu V-metrem a A-metrem
Sériová srovnávací metoda
Převodník R → U
Wheatstoneův můstek
Odporové senzory
6. MĚŘENÍ PROUDU A NAPĚTÍ
Etalony, referenční a kalibrační zdroje
Měření stejnosměrného napětí
Měření stejnosměrného proudu
Měření střídavého napětí a proudu
Měřicí transformátory
7. MĚŘENÍ VÝKONU EL. PROUDU
Výkon stejnosměrného proudu
Definice P, Q, S
Elektronický (číslicový) W-metr
Měření spotřeby el. energie
8. MĚŘENÍ IMPEDANCÍ A ADMITANCÍ (R-L, C-G)
Náhradní schémata, etalony
Číslicové měření impedancí a admitancí – fázorový princip, další metody měření
Střídavé můstky – princip, podmínky rovnováhy
Kapacitní a indukčnostní senzory, LVDT
9. MĚŘICÍ PŘEVODNÍKY EL. VELIČIN (2)
Převodníky ef. hodnoty
Převodníky pro měření součtu a rozdílu
Převodníky pro měření součinu
Řízené usměrňovače
10. MAGNETICKÁ MĚŘENÍ
Měření magnetické indukce a intenzity magnetického pole
Měření charakteristik feromagnetických materiálů
Měření ztrát ve feromagnetiku
11. ANALOGOVĚ - ČÍSLICOVÉ A ČÍSLICOVĚ - ANALOGOVÉ PŘEVODNÍKY ČÍSLICOVÉ
Princip vzorkování a kvantování
Č-A převodníky
Integrační AČP
Kompenzační AČP
Komparační AČP
12. DALŠÍ MĚŘICÍ PŘÍSTROJE – 1
Analogový osciloskop
Osciloskop s číslicovou pamětí
Osciloskopická sonda
13. DALŠÍ MĚŘICÍ PŘÍSTROJE – 2
Číslicové paměti dynamických dějů a číslicové záznamníky dat
Číslicové multimetry
Přístroje pro spektrální analýzu
Nízkofrekvenční generátory měřicích signálů
14. REZERVA
Opakování, diskuze se studenty
Organizace předmětu
Význam měření pro výrobu a její automatizaci
Přesnost měření
Nejistota měření
Chyba metody a její korekce
2. PŘÍSTROJE PRO MĚŘENÍ NAPĚTÍ A PROUDU
Analogové a číslicové měřicí přístroje
Přístroje pro měření stejnosměrného napětí
Přístroje pro měření stejnosměrného proudu
Přístroje pro měření střídavého napětí a proudu měřící střední hodnotu
Přístroje pro měření střídavého napětí a proudu měřící efektivní hodnotu
3. MĚŘICÍ PŘEVODNÍKY ELEKTRICKÝCH VELIČIN (1)
Měřicí zesilovače
Měření malých napětí a proudů s využitím OZ
Převodníky střední hodnoty
Integrační zesilovač
4. MĚŘENÍ KMITOČTU A FÁZOVÉHO ROZDÍLU
Měření kmitočtu
Čítače
Elektronické analogové kmitoměry
Měření fázového rozdílu
5. MĚŘENÍ ODPORU
Etalony odporu
Měření odporu V-metrem a A-metrem
Sériová srovnávací metoda
Převodník R → U
Wheatstoneův můstek
Odporové senzory
6. MĚŘENÍ PROUDU A NAPĚTÍ
Etalony, referenční a kalibrační zdroje
Měření stejnosměrného napětí
Měření stejnosměrného proudu
Měření střídavého napětí a proudu
Měřicí transformátory
7. MĚŘENÍ VÝKONU EL. PROUDU
Výkon stejnosměrného proudu
Definice P, Q, S
Elektronický (číslicový) W-metr
Měření spotřeby el. energie
8. MĚŘENÍ IMPEDANCÍ A ADMITANCÍ (R-L, C-G)
Náhradní schémata, etalony
Číslicové měření impedancí a admitancí – fázorový princip, další metody měření
Střídavé můstky – princip, podmínky rovnováhy
Kapacitní a indukčnostní senzory, LVDT
9. MĚŘICÍ PŘEVODNÍKY EL. VELIČIN (2)
Převodníky ef. hodnoty
Převodníky pro měření součtu a rozdílu
Převodníky pro měření součinu
Řízené usměrňovače
10. MAGNETICKÁ MĚŘENÍ
Měření magnetické indukce a intenzity magnetického pole
Měření charakteristik feromagnetických materiálů
Měření ztrát ve feromagnetiku
11. ANALOGOVĚ - ČÍSLICOVÉ A ČÍSLICOVĚ - ANALOGOVÉ PŘEVODNÍKY ČÍSLICOVÉ
Princip vzorkování a kvantování
Č-A převodníky
Integrační AČP
Kompenzační AČP
Komparační AČP
12. DALŠÍ MĚŘICÍ PŘÍSTROJE – 1
Analogový osciloskop
Osciloskop s číslicovou pamětí
Osciloskopická sonda
13. DALŠÍ MĚŘICÍ PŘÍSTROJE – 2
Číslicové paměti dynamických dějů a číslicové záznamníky dat
Číslicové multimetry
Přístroje pro spektrální analýzu
Nízkofrekvenční generátory měřicích signálů
14. REZERVA
Opakování, diskuze se studenty
Osnovy cvičení
1. týden: 1. Měření analogovým osciloskopem + úvod
2. - 5. týden, test 1 v 5. týdnu
2. Kmitočtová závislost střídavých voltmetrů + vliv tvaru křivky
3. Měření na napěťovém děliči (chyba metody, určení nejistoty)
4. Měření malých proudů
5. Měřicí zesilovače
6. - 9. týden, test 2 v 8. týdnu
6. Měření kmitočtu a doby periody čítačem
7. Měření rozptylového magnetického pole
8. Měření výkonu jednofázové zátěže
9. Měření odporů
10. - 13. týden, test 3 v 10. týdnu
10. Měření amplitudové permeability
11. Měření výkonu nesouměrné 3 - fázové zátěže
12. Číslicový měřič impedancí a admitancí
13. Závěrečný test
14. týden - klasifikovaný zápočet
2. - 5. týden, test 1 v 5. týdnu
2. Kmitočtová závislost střídavých voltmetrů + vliv tvaru křivky
3. Měření na napěťovém děliči (chyba metody, určení nejistoty)
4. Měření malých proudů
5. Měřicí zesilovače
6. - 9. týden, test 2 v 8. týdnu
6. Měření kmitočtu a doby periody čítačem
7. Měření rozptylového magnetického pole
8. Měření výkonu jednofázové zátěže
9. Měření odporů
10. - 13. týden, test 3 v 10. týdnu
10. Měření amplitudové permeability
11. Měření výkonu nesouměrné 3 - fázové zátěže
12. Číslicový měřič impedancí a admitancí
13. Závěrečný test
14. týden - klasifikovaný zápočet
Literatura
[1] Haasz, V. - Sedláček, M.: Elektrická měření. Přístroje a metody (2. vydání). Monografie CVUT, Praha 2003
[2] Kolektiv: Elektrická měření. Návody k laboratorním cvičením. Skripta FEL ČVUT, Praha 2005 (dotisk 2007)
[2] Kolektiv: Elektrická měření. Návody k laboratorním cvičením. Skripta FEL ČVUT, Praha 2005 (dotisk 2007)
Požadavky
None
Elektrická měření - A1B38EMA
Kredity | 5 |
Semestry | letní |
Zakončení | Klasifikovaný zápočet |
Jazyk výuky | čeština |
Rozsah výuky | 2+2L |
Anotace
Předmět seznamuje studenty se základními metodami používanými v elektrických a magnetických měřeních a s vyhodnocením přesnosti měření pomocí nejistot. Důraz je kladen na minimalizaci metodických chyb vhodnou volbou metody a použité měřicí techniky. U jednotlivých metod měření elektrických veličin jsou ukázány principy senzorů, které tyto veličiny využívají. V klasických laboratorních úlohách se studenti naučí správně používat běžné moderní měřicí přistroje a získají dovednosti při samostatném zapojování měřicích obvodů.
\\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A1B38EMA
a zde http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/AD1B38EMA
\\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A1B38EMA
a zde http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/AD1B38EMA
Cíle studia
None
Osnovy přednášek
1. Úvod. Analogové měřicí přístroje - magnetoelektrický, elektromagnetický, elektrodynamický, elektrostatický
2. Přesnost měření, nejistota typu A a B, kombinovaná nejistota, nejistota při nepřímých měřeních, chyba metody a její korekce
3. Měřicí zesilovače, měření malých napětí a proudů s využitím OZ, převodníky střední hodnoty
4. Měření kmitočtu a fázového rozdílu; měření otáček a průtoku
5. Měření odporu - etalony, měření odporu voltmetrem a ampérmetrem, Wheatstoneův můstek, odporové senzory
6. Měření výkonu el. proudu a spotřeby el. energie
7. Měření impedancí a admitancí (R-L, C-G)
8. Měřicí převodníky el. veličin - převodníky ef. hodnoty, převodníky pro měření součtu, rozdílu a součinu, integrační zesilovač
9. Magnetická měření - měření magnetického pole ve vzduchu, měření charakteristik feromagnetických materiálů, měření ztrát ve feromagnetiku
10. Měření stejnosměrného proudu a napětí
11. Měření střídavého produ a napětí
12. A/Č a Č/A převodníky - princip vzorkování a kvantování, Č-A převod, kompenzační, komparační a integrační A-Č převodníky
13. Další měřicí přístroje a senzory - analogový osciloskop, osciloskop s číslicovou pamětí, spektrální analyzátory, generátory měřicích signálů, optoelektrické senzory
2. Přesnost měření, nejistota typu A a B, kombinovaná nejistota, nejistota při nepřímých měřeních, chyba metody a její korekce
3. Měřicí zesilovače, měření malých napětí a proudů s využitím OZ, převodníky střední hodnoty
4. Měření kmitočtu a fázového rozdílu; měření otáček a průtoku
5. Měření odporu - etalony, měření odporu voltmetrem a ampérmetrem, Wheatstoneův můstek, odporové senzory
6. Měření výkonu el. proudu a spotřeby el. energie
7. Měření impedancí a admitancí (R-L, C-G)
8. Měřicí převodníky el. veličin - převodníky ef. hodnoty, převodníky pro měření součtu, rozdílu a součinu, integrační zesilovač
9. Magnetická měření - měření magnetického pole ve vzduchu, měření charakteristik feromagnetických materiálů, měření ztrát ve feromagnetiku
10. Měření stejnosměrného proudu a napětí
11. Měření střídavého produ a napětí
12. A/Č a Č/A převodníky - princip vzorkování a kvantování, Č-A převod, kompenzační, komparační a integrační A-Č převodníky
13. Další měřicí přístroje a senzory - analogový osciloskop, osciloskop s číslicovou pamětí, spektrální analyzátory, generátory měřicích signálů, optoelektrické senzory
Osnovy cvičení
1. Úvod, bezpečnost práce, osciloskop - základní ovládání a měření
2. Kmitočtová závislost střídavých voltmetrů; vliv tvaru křivky na údaj přístroje
3. Měření na napěťovém děliči 4. Měření malých proudů
5. Měřicí zesilovače
6. Měření kmitočtu a doby periody čítačem
7. Měření rozptylového magnetického pole
8. Měření výkonu jednofázové zátěže
9. Měření odporů
10. Měření amplitudové permeability
11. Měření výkonu nesouměrné 3-fázové zátěže
12. Číslicový měřič impedancí a admitancí
13. Závěrečný test
14. Klasifikovaný zápočet
2. Kmitočtová závislost střídavých voltmetrů; vliv tvaru křivky na údaj přístroje
3. Měření na napěťovém děliči 4. Měření malých proudů
5. Měřicí zesilovače
6. Měření kmitočtu a doby periody čítačem
7. Měření rozptylového magnetického pole
8. Měření výkonu jednofázové zátěže
9. Měření odporů
10. Měření amplitudové permeability
11. Měření výkonu nesouměrné 3-fázové zátěže
12. Číslicový měřič impedancí a admitancí
13. Závěrečný test
14. Klasifikovaný zápočet
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 2007
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A1B38EMA
[2] Kolektiv: Elektrická měření. Návody k laboratorním cvičením. Skripta FEL ČVUT, Praha 2007
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A1B38EMA
Požadavky
None