450-2018/02 – Elektrická měření (EM)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity6
Garant předmětudoc. Ing. Ludvík Koval, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Ludvík Koval, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KOV04 doc. Ing. Ludvík Koval, Ph.D.
VEL25 Ing. Richard Velička, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+3
kombinovaná Zápočet a zkouška 0+18

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Studenti se naučí používat elektrické měřicí přístroje, měřit základní elektrické veličiny a pasivní prvky. Nedílnou součástí kompetencí studenta je také znalost vyčíslení nejistoty výsledku měření.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Studenti se naučí používat všechny typy měřicích přístrojů od analogových přes číslicové až po virtuální, které si zkusí i vytvářet. Různými metodami budou umět měřit základní elektrické veličiny a pasivní prvky. Nedílnou součástí každého měření je také znalost vyčíslení nejistoty výsledku měření.

Povinná literatura:

1. KOVAL, L. a kol.: Elektrická měření, VŠB-TU Ostrava, 2012. 150 s. Dostupné z: http://lms.vsb.cz. 2. KOVAL, L. a kol.: Elektrická měření, návody do cvičení, VŠB Ostrava, 2012. 84 s. Dostupné z: http://lms.vsb.cz. 3. 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.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Průběžné odevzdávání protokolů a psaní testů. Podmínky udělení zápočtu: Absolvování testů a kontrolního měření. Spolu s odevzdáním protokolů nutno získat alespoň 25 bodů.

E-learning

Další požadavky na studenta

Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

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, sběrnice VXI, 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 analogové a číslicové. 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 - Wheatstoneův můstek vyvážený, Thomsonův můstek, měření impedancí výchylkovými metodami, měřiče impedance analogové, číslicové, měření impedance nulovými metodami - střídavé můstky Wheatstoneova 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: 1. Úvodní teoretická příprava, bezpečnost v laboratoři. 2. Měření napětí a proudu. 3. Měření pasivníchn veličin. 4. Vliv kmitočtu a tvaru elektrického signálu na údaj měřicího přístroje. 5. Analogový osciloskop. 6. Měření jednofázového výkonu. 7. Měření výkonů nesouměrné třífázové zátěže. 8. Měření frekvence a fázového posuvu. 9. Magnetická měření. 10. Virtuální měřicí přístroje, LabView. 11. Řízení měřicích přístrojů přes sběrnici GPIB. 12. Kontrolní měření. Projekty: 10 protokolů z měření. Testy: 10 testovacích otázek - v každém cvičení 1.

Podmínky absolvování předmětu

Podmínky absolvování jsou definovány pouze pro konkrétní verzi předmětu a formu studia

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (B2660) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika K angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (B2660) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B3973) Automobilové elektronické systémy P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika K angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika K angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (B2660) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B3973) Automobilové elektronické systémy P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika K angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (B2660) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika K angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika K angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku