Electrical Measurements

B242 - Summer 2024/2025

B1B38EMA

Electrical Measurements - B1B38EMA

Credits	5
Semesters	Summer
Completion	Graded Assessment
Language of teaching	Czech
Extent of teaching	2P+2L

Annotation

The subject is focused to fundamentals of measurement and instrumentation. Based on the principle of the methods of electrical quantities measurement (voltage, current, power, frequency, resistance, capacitance and inductance) a structure and properties of measuring instruments are explained including principles of their correct application and an accuracy estimation. Fundamentals of magnetic measurements close the course.

Study targets

None

Course outlines

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

Exercises outlines

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

Literature

[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)

Requirements

None