Elektrická měření

Předmět lze klasifikovat až po klasifikaci předmětů:

Elektronické součástky a senzory v lékařství (17BKESL)

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra biomedicínské techniky

Anotace:

Měření elektrických veličin, principy, použití, vlastnosti. Analogové měřicí převodníky. Elektromechanické měřicí přístroje. Měření proudu a napětí. Měření kmitočtu, fázového posunu. Měření práce, výkonu: stejnosměrný, jednofázový střídavý a trojfázový střídavý proud. Měření odporu, impedancí. Magnetická měření. Analogové osciloskopy. Digitalizace, číslicové zpracování signálu, rekonstrukce signálu. Elektronické měřicí přístroje: multimetr, osciloskop. Optoelektronické měřicí metody.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1.Elektromechanické měřicí přístroje - měřící soustava magnetoelektrická, elektromagnetická, elektrodynamická, indukční, vibrační, elektrostatická - princip, použití, vlastnosti. Analogové měřící převodníky - operační zesilovač, měřící zesilovače, měřící usměrňovač - princip, vlastnosti, použití

2.Měření stejnosměrného proudu a napětí - etalony, volba a zapojení měřících přístrojů do obvodu, změna rozsahu

3.Měření střídavého proudu a napětí - etalony, volba a zapojení měřících přístrojů do obvodu, změna rozsahu

4.Měření kmitočtu a fázového posunu - měřící metody, přístroje

5.Měření výkonu a práce stejnosměrného a jednofázového střídavého proudu - měřící metody, přístroje

6.Měření výkonu a práce trojfázového střídavého proudu - měřící metody, přístroje

7.Měření odporu stejnosměrným proudem - měřící metody, přístroje

8.Měření impedancí - měřící metody a přístroje, teorie obecného můstku

9.Magnetická měření - měřící metody, přístroje

10.Analogové osciloskopy a zapisovače - princip, použití

11.Digitalizace, číslicové zpracování a rekonstrukce měřeného signálu - vzorkování signálu a vzorkovače, A/Č a Č/A převodníky

12.Základní elektronické měřicí přístroje - číslicové multimetry, osciloskopy - vlastnosti, příklady použití

13.Měřící systémy - rozdělení, struktura, standardizované sběrnice a měřící systémy

14.Optoelektronické měřící metody - princip, použití

Osnova cvičení:

1.Úvod, bezpečnostní předpisy pro práci v elektrolaboratoři, laboratorní řád, seznámení s laboratoří, zdroje energie a regulace napětí a proudu v laboratoři, výpočet chyb a neurčitosti měření

2.Měření stejnosměrného proudu a napětí - zapojení přístrojů do obvodu, cejchování přístrojů, nezatížený a zatížený dělič napětí

3.Měření střídavého proudu a napětí - cejchování přístrojů, ověření Kirchhoffových zákonů

4.Měření kmitočtu a fázového posunu - měření kmitočtu vibračním kmitoměrem, digitálním multimetrem a pomocí osciloskopu - Lissajousovy obrazce, přímá a nepřímá měření fázového posunu a měření pomocí osciloskopu

5.Měření výkonu stejnosměrného proudu voltmetrem a ampérmetrem, zapojení stejnosměrného elektroměru do měřeného obvodu, měření činného a jalového výkonu střídavého proudu elektrodynamickým a digitálním wattmetrem

6.Měření činného a jalového výkonu trojfázového proudu wattmetry v závislosti na rovnoměrnosti zátěže, výpočet zdánlivého výkonu

7.Měření spotřeby elektrické energie, zapojování elektroměrů

8.Měření odporu ohmmetry a ohmovou metodou pro měření malých a velkých odporů, výpočet chyby metody

9.Měření odporu metodou srovnávací, substituční a voltmetrickou

10.Měření indukčnosti LC metry a pomocí tří voltmetrů, princip měření vzájemné indukčnosti

11.Měření indukčnosti vzduchové cívky a cívky s feromagnetickým jádrem VA metodou

12.Měření kapacity LC metry a rezonanční metodou

13.Měření kapacity VA metodou a můstkové metody

14.Měření magnetizační charakteristiky a hysterezí smyčky

Cíle studia:

Cílem výuky předmětu elektrická měření na FBMI je získat potřebné znalosti a dovednosti měření elektrických veličin a pochopit principy a vlastnosti nejužívanějších měřících přístrojů. Výuka je zaměřena na získání praktických dovedností pro uživatele měřících přístrojů a systémů, nikoliv pro jejich konstruktéry. Proto je také teoretická část věnovaná měřicím přístrojům omezena na nejnutnější pasáže, potřebné pro pochopení principu a funkce, které jsou nutné pro správnou volbu měřících přístrojů s ohledem na požadovanou přesnost měření.

Studijní materiály:

[1] Haasz V., Sedláček M.: Elektrická měření. Přístroje a metody. Monografie ČVUT. ¨

[2] Praha 2005. 337 s.

[3] Elektrotechnická měření. - Praha : BEN - technická literatura, 2002. - 255 s. : il. - ISBN 80-7300-022-9.

[4] Kolektiv: Elektrická měření. Návody k laboratorním cvičením. FEL ČVUT Praha 2005. 122 s.

[5] Číslicové měření : přístroje a metody / Stanislav Ďaďo, Josef Vedral. - Praha : ČVUT, 2002. - 232 s. : il. - ISBN 80-01-02492-X.

[6] Novák, Nováková: základy měření a zpracování dat, ČVUT Praha, 1999

[7] Elektronické obvody pro měřicí techniku / Josef Vedral, Jan Fischer.. - Praha : Vydavatelství ČVUT, 2004.. - 340 s. : il. - ISBN 80-01-02966-2.

[8] Bláhovec: Elektrotechnika I. až III., Informatorium Praha, 2005

[9] Fajt, Haasz, Sedláček: Elektrická měření, ČVUT Praha, 1994

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Bakalářský studijní obor Biomedicínský technik - kombinované (povinný předmět)