Moodle FEL ČVUT
Metrology
B241 - Zimní 24/25
Metrology - AE0M38MET
| Kredity | 5 |
| Semestry | zimní |
| Zakončení | zápočet a zkouška |
| Jazyk výuky | angličtina |
| Rozsah výuky | 2+2L |
Anotace
Po stručném vysvětlení úlohy nejdůležitějších tuzemských i zahraničních metrologických organizací a institucí je výklad zaměřen na problematiku jednotek fyzikálních veličin a možnosti jejich definování, realizace, uchovávání nebo reprodukce pomocí etalonů. Pozornost je dále věnována měřicím metodám a různým způsobům vyhodnocování a zvyšování přesnosti měření. Jsou popsány metody a prostředky použitelné při přesných měřeních aktivních i pasivních elektrických veličin.
Cíle studia
None
Osnovy přednášek
1. Úvod. Fyzikální veličiny a jejich jednotky. Mezinárodní soustava jednotek (SI).
2. Etalony elektrických veličin. Kvantové etalony napětí a odporu.
3. Thompsonův-Lampardův etalon kapacity. Etalony transferové a skupinové.
4. Měřicí metody.
5. Chyby přímých statických měření. Chyby systematické a náhodné. Allanova variance.
5. Chyby nepřímých měření, zákon šíření chyb měření.
7. Nejistoty měření. Zákon šíření nejistot.
8. Vyhodnocování nejistot metodou Monte Carlo.
9. Indukční poměrové prvky a optimalizace jejich metrologických parametrů.
10. Měření proudu. Proudové váhy, elektronický kilogram.
11. Napěťové kompenzátory. Měření napětí a výkonu v oblasti zvukových kmitočtů.
12. Měření aktivních elektrických veličin s nesinusovými průběhy.
13. Můstky pro měření odporu a kapacity. Koaxiální můstky.
2. Etalony elektrických veličin. Kvantové etalony napětí a odporu.
3. Thompsonův-Lampardův etalon kapacity. Etalony transferové a skupinové.
4. Měřicí metody.
5. Chyby přímých statických měření. Chyby systematické a náhodné. Allanova variance.
5. Chyby nepřímých měření, zákon šíření chyb měření.
7. Nejistoty měření. Zákon šíření nejistot.
8. Vyhodnocování nejistot metodou Monte Carlo.
9. Indukční poměrové prvky a optimalizace jejich metrologických parametrů.
10. Měření proudu. Proudové váhy, elektronický kilogram.
11. Napěťové kompenzátory. Měření napětí a výkonu v oblasti zvukových kmitočtů.
12. Měření aktivních elektrických veličin s nesinusovými průběhy.
13. Můstky pro měření odporu a kapacity. Koaxiální můstky.
Osnovy cvičení
1. Úvodní cvičení. Předpisy pro metrologické zkoušky měřicích přístrojů.
2. Kalibrace číslicových voltmetrů.
3. Kalibrace vícehodnotových měr elektrického odporu.
4. Vyšetřování vlivu potenciálu stínění na parametry kapacitních etalonů.
5. Charakterizace etalonů vlastní a vzájemné indukčnosti.
6. Termoelektrický transferový etalon.
7. Skupinový etalon napětí.
8. Thompsonův-Lampardův etalon kapacity.
9. Použití Hamonových transferových etalonů při přesných měřeních poměrů napětí.
10. Kalibrace indukčních děličů napětí.
11. Nejistoty měření (příklady výpočtu).
12. Návštěva Českého metrologického institutu.
13. Diskuze, zápočet.
2. Kalibrace číslicových voltmetrů.
3. Kalibrace vícehodnotových měr elektrického odporu.
4. Vyšetřování vlivu potenciálu stínění na parametry kapacitních etalonů.
5. Charakterizace etalonů vlastní a vzájemné indukčnosti.
6. Termoelektrický transferový etalon.
7. Skupinový etalon napětí.
8. Thompsonův-Lampardův etalon kapacity.
9. Použití Hamonových transferových etalonů při přesných měřeních poměrů napětí.
10. Kalibrace indukčních děličů napětí.
11. Nejistoty měření (příklady výpočtu).
12. Návštěva Českého metrologického institutu.
13. Diskuze, zápočet.
Literatura
[1] Boháček, J.: Metrology. Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2013.
[2] Rabinovich, S. G.: Measurement Errors and Uncertainties: Theory and Practice. Springer, 2005.
[3] Evaluation of Measurement Data - Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. Joint Committee for Guides in Metrology, 2008, http://www.bipm.org/utils/common/documents/jcgm/JCGM_100_2008_E.pdf.
[4] Evaluation of Measurement Data - Supplement 1 to the " Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement" - Propagation of Distributions Using a Monte Carlo Method. Joint Committee for Guides in Metrology, 2008,
http://www.bipm.org/utils/common/documents/jcgm/JCGM_101_2008_E.pdf.
[2] Rabinovich, S. G.: Measurement Errors and Uncertainties: Theory and Practice. Springer, 2005.
[3] Evaluation of Measurement Data - Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. Joint Committee for Guides in Metrology, 2008, http://www.bipm.org/utils/common/documents/jcgm/JCGM_100_2008_E.pdf.
[4] Evaluation of Measurement Data - Supplement 1 to the " Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement" - Propagation of Distributions Using a Monte Carlo Method. Joint Committee for Guides in Metrology, 2008,
http://www.bipm.org/utils/common/documents/jcgm/JCGM_101_2008_E.pdf.
Požadavky
Doporučení: absolv. předmětu A2M01PMS