Elektrická měření

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra měření

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

Požadavky:

Znalosti z předmětů: Elektronické prvky, Signály a soustavy, Základy elektrických obvodů

Osnova 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.

Osnova 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

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.

Studijní materiály:

[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

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l

Další informace:

http://measure.feld.cvut.cz/vyuka/predmety/A2B38EMB https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A2B38EMB

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: