450-2018/04 – Elektrická měření (EM)
| Garantující katedra | Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství | Kredity | 6 |
| Garant předmětu | Ing. Richard Velička, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Richard Velička, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
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 odchylky a nejistoty výsledku měření.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Projekt
Výuka odborníka z praxe (přednáška nebo cvičení)
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 odchylky (chyby), nejistoty výsledku měření.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžná kontrola studia:
Průběžné odevzdávání protokolů a psaní dílčích testů.
Podmínky udělení zápočtu:
Absolvování samostatného měření (minimum 8 bodů). Spolu s odevzdáním protokolů a dílčích testů nutno získat alespoň 51 bodů.
E-learning
Studium dle podkladů v Methods and measurements in elektrical engineering uvedených v systému LMS (https://lms.vsb.cz).
Další požadavky na studenta
Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Témata přednášek (pořadí přednášek se může změnit, v jedné přednášce může být více témat):
1. Přesnost měření.
-Odchylka měření, odchylky přístrojů analogových a číslicových, odchylky přímých a nepřímých měření, nahodilé odchylky, celková odchylka měření. Nejistota 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
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. Číslicové zapisovače.
7. Kmitočtové analyzátory.
8. 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.
9. Metody měření aktivních elektrických veličin.
- Měření napětí a proudu výchylkovou metodou, měření stejnosměrného, jednofázového a třífázového výkonu činného, jalového, zdánlivého, měření časových intervalů, kmitočtu a fáze.
10. Metody měření pasivních elektrických veličin.
-Etalony odporu, měření odporů výchylkovými metodami, ohmmetry analogové, číslicové, etalony kapacity, měření kondenzátorů výchylkovou metodou, měřiče kapacity analogové, číslicové, měření vlastní indukčnosti výchylkovými metodami, měření odporů, měření impedancí výchylkovými metodami,
11.Magnetická měření.
- Měření B a H stejnosměrného magnetického pole ve vzduchu - integrační měření, měření sondami, měření střídavého magnetického pole ve vzduchu, 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.
12. 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.
-Magnetická měření.
-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.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky