450-0501/01 – Electrical Measurements (EMBc)
| Gurantor department | Department of Cybernetics and Biomedical Engineering | Credits | 8 |
| Subject guarantor | doc. Ing. Ludvík Koval, Ph.D. | Subject version guarantor | doc. Ing. Ludvík Koval, Ph.D. |
| Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Choice-compulsory |
| Year | 1 | Semester | summer |
| | Study language | Czech |
| Year of introduction | 1999/2000 | Year of cancellation | 2009/2010 |
| Intended for the faculties | FEI | Intended for study types | Bachelor |
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
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.