450-0501/01 – Electrical Measurements (EMBc)

Gurantor departmentDepartment of Cybernetics and Biomedical EngineeringCredits8
Subject guarantordoc. Ing. Ludvík Koval, Ph.D.Subject version guarantordoc. Ing. Ludvík Koval, Ph.D.
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year1Semesterwinter
Study languageCzech
Year of introduction1999/2000Year of cancellation2009/2010
Intended for the facultiesFEIIntended for study typesBachelor
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 3+3
Part-time Credit and Examination 3+3

Subject aims expressed by acquired skills and competences

Students will get knowledge how to use electrical measuring instruments.

Teaching methods

Lectures
Experimental work in labs
Project work

Summary

Students are supposed to be acquainted with all types of measuring instruments such as analog, digital as well as virtual ones, which they will even be able to try to get together. They will also met various methods of electrical quantity measuring.

Compulsory literature:

Velička, R.: Electrical Measurements (Basic Course),Ostrava 2007 Klátil, P.: Electrical Measurements (Hands-on Training), Ostrava 2007

Recommended literature:

Lenk, John D.: Electonic Testing Handbook, USA 1994, by McGraw-Hill Inc.

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

Podmínky udělení zápočtu: Absolvování testů a kontrolního měření. Spolu s odevzdáním protokolů nutno získat alespoň 30 bodů.

E-learning

Other requirements

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

Přednášky: 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. 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. Analogové měřicí přístroje (AMP) Statické a dynamické vlastnosti, vznik pohybového momentu; magnetoelektrický, elektromagnetický, elektrodynamický, indukční přístroj - měřená veličina, dosažitelná přesnost, spotřeba, frekvenční rozsah. 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, převod napětí na frekvenci, metoda dvojí integrace; číslicové voltmetry; rušivé vlivy a jejich potlačení (SMRR, CMRR). Osciloskopy Základní schéma analogového osciloskopu; číslicové osciloskopy, rozdíly mezi AO a ČO, základní schéma, vzorkování, kvantování; připojení osciloskopu k měřenému obvodu. Zapisovače Servomechanické zapisovače, souřadnicové zapisovače. Kmitočtové analyzátory Virtuální měřicí přístroje Řízení měřicích přístrojů a sběr naměřených dat v automatizovaných měřicích soustavách - číslicová rozhraní GPIB, RS 232, sběrnice VXI, virtuální měřicí přístroje na bázi zásuvných karet; softwarové prostředky pro oblast sběru, zpracování a analýzu naměřených dat; vývojová prostředí LabWindows a LabVIEW. 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 analogové a číslicové. 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 - Wheatstoneův můstek vyvážený, Thomsonů můstek, měření impedancí výchylkovými metodami, měřiče impedance analogové, číslicové, měření impedance nulovými metodami - střídavé můstky Wheatstoneova typu, transformátorového typu. 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. Rušivé vlivy a jejich omezení Termoelektrická napětí, přechodové odpory, magnetická pole, elektrická pole, stínění, zemnění. EMC. Laboratoře: Měření stejnosměrného a střídavého napětí. Měření indukčností a kapacit. Měření odporů. Vliv kmitočtu a tvaru elektrického signálu na údaj měřicího přístroje. Osciloskop. Měření jednofázového výkonu s využitím měřicího trafa proudu. Měření odporů Wheatstoneovým můstkem. Měření výkonů nesouměrné třífázové zátěže. Měření frekvence a fázového posuvu. Magnetická měření. Virtuální měřicí přístroje, LabWindows. Řízení měřicích přístrojů přes sběrnici GPIB.

Conditions for subject completion

Part-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (145) 51
        Examination Examination 100  0
        Exercises evaluation Credit 45  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.ZaměřeníFormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2006/2007 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava 1 Choice-compulsory study plan
2006/2007 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (3907T001) Electrical Power Engineering K Czech Ostrava 1 Choice-compulsory study plan
2005/2006 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava 1 Choice-compulsory study plan
2005/2006 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (3907T001) Electrical Power Engineering K Czech Ostrava 1 Choice-compulsory study plan
2004/2005 (B2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907R001) Electrical Power Engineering K Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2004/2005 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava 1 Choice-compulsory study plan
2004/2005 (N2645) Electrical Engineerong, Communication and Computer Systems (3907T001) Electrical Power Engineering K Czech Ostrava 1 Choice-compulsory study plan
2003/2004 (B2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907R001) Electrical Power Engineering K Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2002/2003 (B2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907R001) Electrical Power Engineering K Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2001/2002 (B2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907R001) Electrical Power Engineering K Czech Ostrava 1 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner