Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2021/2022

Elektrická měření

Typ studia bakalářské
Jazyk výuky čeština
Kód 450-2018/01
Zkratka EM
Název předmětu česky Elektrická měření
Název předmětu anglicky Electrical Measurements
Kreditů 6
Garantující katedra Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství
Garant předmětu Ing. Richard Velička, Ph.D.

Osnova předmětu

Přednášky:
1.Přesnost měření.
-Chyba měření, chyby přístrojů analogových a číslicových přístrojů, chyby přímých a nepřímých měření, nahodilé chyby, celková chyba měření.
-Neharmonické průběhy elektrických veličin.
-Vyjádření periodických průběhů Fourierovou řadou; činitelé tvaru, výkyvu, harmonického zkreslení; nároky na měřicí přístroje a další prvky měřicích obvodů a hodnocení vhodnosti pro měření neharmonických průběhů.
2.Měřicí převodníky.
-MTI, MTU; měřicí zesilovače; převodníky pro měření střední, efektivní, maximální hodnoty; převodníky pro měření součinu; převodníky pro měření součtu a rozdílu; převodník pro měření časového integrálu elektrických veličin.
3.Analogové měřicí přístroje (AMP).
-Statické a dynamické vlastnosti, vznik pohybového momentu; magnetoelektrický, elektromagnetický, elektrodynamický
- měřená veličina, dosažitelná přesnost, spotřeba, frekvenční rozsah.
4.Číslicové měřicí přístroje (ČMP).
-Kvantizační chyby, základní obvody ČMP - spínací, porovnávací, klopné obvody, integrátory, zdroje přesného napětí a kmitočtu; analogově číslicové převodníky - metody kompenzační, komparační, metoda dvojí integrace; číslicové voltmetry; rušivé vlivy a jejich potlačení (SMRR, CMRR).
5.Analogové osciloskopy.
-Základní schéma analogového osciloskopu, ovládání spouštění časové základny, dvoukanálový osciloskop, připojení měřeného signálu k osciloskopu.
6.Číslicové osciloskopy.
-Základní schéma číslicového osciloskopu, rozdíly mezi AO a ČO, vzorkování, kvantování; připojení osciloskopu k měřenému obvodu.
7.Zapisovače.
-Servomechanické zapisovače, souřadnicové zapisovače.
8.Kmitočtové analyzátory.
9.Virtuální měřicí přístroje.
-Řízení měřicích přístrojů a sběr naměřených dat v automatizovaných měřicích soustavách - číslicová rozhraní GPIB, RS 232, USB, Ethernet, VXI/ PXI měřicí systémy, virtuální měřicí přístroje na bázi zásuvných karet; softwarové prostředky pro oblast sběru, zpracování a analýzy naměřených dat; vývojové prostředí LabVIEW.
10.Metody měření aktivních elektrických veličin.
-Měření napětí a proudu výchylkovou metodou, stejnosměrné a střídavé kompenzátory, měření stejnosměrného, jednofázového a třífázového výkonu činného, jalového, zdánlivého, měření časových intervalů, kmitočtu a fáze.
11. Metody měření pasivních elektrických veličin.
-Etalony odporu, měření odporů výchylkovými metodami, ohmmetry analogové, číslicové, etalony kapacity, měření kondenzátorů výchylkovou metodou, měřiče kapacity analogové, číslicové, etalony indukčnosti vlastní a vzájemné, měření indukčnosti vlastní a vzájemné výchylkovými metodami, měření odporů nulovými metodami - Wheatstone můstek vyvážený, Thomsonův můstek, měření impedancí výchylkovými metodami, měřiče impedance analogové, číslicové, měření impedance nulovými metodami - střídavé můstky Wheatstone typu, transformátorového typu.
12.Magnetická měření.
-Měření B a H stejnosměrného magnetického pole ve vzduchu - integrační měření, měření sondami, měření střídavého magnetického pole ve vzduchu, měření stejnosměrných charakteristik feromagnetik, měření magnetizačních charakteristik na uzavřených a otevřených vzorcích, měření střídavých charakteristik feromagnetických materiálů - zobrazení dynamické hysterezní smyčky osciloskopem, měření amplitudových charakteristik, ztráty ve feromagnetiku při střídavém magnetování.
13.Rušivé vlivy a jejich omezení.
-Termoelektrická napětí, přechodové odpory, magnetická pole, elektrická pole, stínění, zemnění, EMC.

Laboratoře:
-Úvodní teoretická příprava, bezpečnost v laboratoři.
-Měření napětí a proudu.
-Měření pasivních veličin.
-Vliv kmitočtu a tvaru elektrického signálu na údaj měřicího přístroje.
-Analogový osciloskop.
-Měření jednofázového výkonu.
-Měření výkonů nesouměrné třífázové zátěže.
-Měření frekvence a fázového posuvu.
-Měření charakteristik feromagnetických materiálů.
-Virtuální měřicí přístroje, LabView.
-Řízení měřicích přístrojů přes sběrnici GPIB.

-Samostatné měření.

Projekty:
10 protokolů z měření dle laboratorních cvičení.

Testy:
10 testovacích otázek - v každém cvičení 1.

E-learning

Studijní materiály, včetně zadání úloh a pokynů pro vypracování jsou k dispozici v LMS.

Povinná literatura

1. VELIČKA, R., BIČOVSKÁ, B., ONDRACZKA, T.: Metody a měření v elektrotechnice, VŠB-TU Ostrava, INTERREG V-A, PROJECT REG. NUMBER:CZ.11.3.119/0.0/0.0/16_022/0001155, Ostrava 2021. 82 s. Dostupné z: http://lms.vsb.cz.
2. SEDLÁČEK, M., HOLUB, J., HEJTMANOVÁ, D.: Laboratory exercises in electrical measurements. ČVUT, Praha 2011. ISBN 978-80-01-04883-2.

Doporučená literatura

1. HAASZ, V. SEDLÁČEK, M.: Elektrická měření, Přístroje a metody. ČVUT, Praha 2005, ISBN 80-01-02731-7.
2. BARTUŠEK, K.: Měření v elektrotechnice. Brno VUTIUM, 2010. ISBN 978-80-214-4160-6.
3. Boháček, J.: Metrologie, ČVUT Praha, 2017, ISBN 978-80-01-06169-5 .
4. DRAXLER, K., KAŠPAR P. RIPKA P.: Magnetické prvky a měření. České vysoké učení technické, 2008. ISBN 978-80-01-03970-0.
5. KOVAL, L. a kol.: Elektrická měření, VŠB-TU Ostrava, 2012. 150 s. Dostupné z: http://lms.vsb.cz.
6. KOVAL, L. a kol.: Elektrická měření, návody do cvičení, VŠB Ostrava, 2012. 84
7. VELICKA, R., BICOVSKA, B., ONDRACZKA, T.: Methods and Measurement in Electrical Engineering, VSB-TU Ostrava, INTERREG V-A, PROJECT REG. NUMBER:CZ.11.3.119/0.0/0.0/16_022/0001155, Ostrava 2021. 86 p. [On-Line]: http://lms.vsb.cz.