450-4094/01 – Měření elektrických obvodů (MEO)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity4
Garant předmětuIng. Richard Velička, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Richard Velička, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný typu B
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
DRA0108 Ing. Martin Dratnal
HLA0189 Ing. Lukáš Hlavatý
JAR0076 Ing. René Jaroš, Ph.D.
KOL0181 Ing. Jakub Kolařík, Ph.D.
VAL47 Ing. David Vala, Ph.D.
VAN72 doc. Ing. Jan Vaňuš, Ph.D.
VEL25 Ing. Richard Velička, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Klasifikovaný zápočet 2+2
kombinovaná Klasifikovaný zápočet 0+16

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
Výuka odborníka z praxe (přednáška nebo cvičení)

Anotace

Studenti se naučí používat všechny typy měřicích přístrojů od analogových přes číslicové až po virtuální instrumentaci. Studenti budou umět měřit základní elektrické veličiny a pasivní prvky řadou metod. Speciální kapitoly jsou věnovány vyjádření nejistoty výsledku měření. Předmět obsahuje 10 laboratorních měření. Teoretická podpora k měřením je probírána na přednáškách.

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.

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 s. Dostupné z: http://lms.vsb.cz.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Průběžné odevzdávání protokolů a psaní dílčích testů. Podmínky udělení zápočtu: Absolvování závěrečného testu a kontrolního měření. Spolu s odevzdáním protokolů a dílčích testů nutno získat alespoň 51 bodů

E-learning

Studium dle podkladů v systému LMS pro uvedený předmět.

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. Laboratorní měření: - Úvodní teoretická příprava, požadavky na protokol, bezpečnost v laboratoři. - 1. Měření napětí a proudu. - 2. Měření pasivních prvků. - 3. Vliv kmitočtu a tvaru elektrického signálu na údaj měřicího přístroje. - 4. Analogový osciloskop. - 5. Měření jednofázových výkonů. - 6. Měření výkonů nesouměrné třífázové zátěže. - 7. Měření frekvence a fázového posunu. - 8. Měření charakteristik feromagnetických materiálů. - 9. Virtuální instrumentace – virtuální měřicí přístroje - 10. Digitální osciloskop a komunikace přes GPIB - Samostatné měření. Projekty: 10 protokolů z měření dle laboratorních měření. Testy: 10 testovacích otázek - v každém cvičení 1, dle měřené úlohy. Otázky jsou vázány na odměření úlohy.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Klasifikovaný zápočet Klasifikovaný zápočet 100  51 3
Rozsah povinné účasti: Průběžné odevzdávání protokolů a psaní testů. Odevzdaný protokol je za max. 5 bodů, test k měřené úloze za 1 bod. Celkem je možné získat za změřené a zpracované úlohy 60 bodů (10 úloh). Zbývajících 40 bodů je za samostatné měření, přičemž se zpravidla hodnotí ve stupnici po 8 bodech. V režimu distanční výuky bude měření, včetně testů, nahrazeno zpracováním příslušné teoretické úlohy. Samostatné měření bude nahrazeno testem v LMS.

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP: Průběžné odevzdávání protokolů a psaní testů. Odevzdaný protokol je za max. 5 bodů, test k měřené úloze za 1 bod. Celkem je možné získat za změřené a zpracované úlohy 60 bodů (10 úloh). Zbývajících 40 bodů je za samostatné měření, přičemž se zpravidla hodnotí ve stupnici po 8 bodech. V režimu distanční výuky bude měření, včetně testů, nahrazeno zpracováním příslušné teoretické úlohy. Samostatné měření bude nahrazeno testem v LMS.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2024/2025 (N0988A060001) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2024/2025 (N0988A060001) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2023/2024 (N0988A060001) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2023/2024 (N0988A060001) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2022/2023 (N0988A060001) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2022/2023 (N0988A060001) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2021/2022 (N0988A060001) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2021/2022 (N0988A060001) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (N0988A060001) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (N0988A060001) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (N0988A060001) Biomedicínské inženýrství P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (N0988A060001) Biomedicínské inženýrství K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.