Detail předmětu

Měření v elektrotechnice

FEKT-KMVEAk. rok: 2013/2014

Předmět se věnuje problematice měření elektrických a částečně i neelektrických veličin v elektrotechnice. Důraz je kladen srovnání úrovně zanlostí v této oblasti, praktickou práci s měřicími přístroji a postupy pro zpracování naměřených dat. Týká se těchto oblastí:
Klasifikace přístrojů pro měření elektrických veličin. Zásady správného měření. Analogová měřicí ústrojí. Přístroje pro měření aktivních el.veličin. Záznamníky a analogové osciloskopy. Číslicové osciloskopy a spektrální analyzátory. Měření časového intervalu , frekvence a fáze. Přístroje pro měření proudu, výkonu. Přístroje pro měření pasivních el. veličin. Měření charakteristik součástek, obvodů a soustav. Zobrazování charakteristik. Zkoušeče polovodičových součástek. Generátory měřicích signálů a jejich vlastnosti. Automatizae měření. Měření magnetických a jiných veličin.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Výsledky učení předmětu

Absolvent zná:
- principy elektrických měřicích přístrojů
- principy metod měření napětí, proudu, výkonu, práce, odporu, kapacity indukčnosti, vzájemné indukčnosti
- postupy zpracování naměřených dat a jejich vyhodnocení
Absovent je schopen:
- činit kvalifikované závěry o konkrétním měření
- používat elektrické měřicí přístroje
- navrhnout a realizovat měření elektrických veličin

Prerekvizity

Student musí mít znalosti fyziky, matematiky a elektrických obvodů na úrovni 1.ročníku Bc. studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratoře. Student odevzdává sedm samostatných domácích úkolů. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

až 40 bodů za hodnocení laboratoří a domácí úloly.
až 60 bodů za závěrečnou písemnou zkoušku.

Osnovy výuky

1,2,.Úvod do problematiky, zásady správného měření.
Obecný postup měření. Stručné základy metrologie. Analogová a digitální měření. Chyby měření, jejich dělení a výpočet. Nejistoty měření, jejich dělení a výpočet. Parametry přesnosti a nejistoty udávané výrobci. Příčiny vzniku nepřesností a jejich minimalizace. Vliv měřicího přístroje na měřený objekt. Vztah ceny a přesnosti měření.

3.Analogová měřicí ústrojí.
Elektromechanická měřicí ústrojí – základní princip a uživatelské vlastnosti (magnetoelektrická, feromagnetická, elektrodynamické a ferodynamické, indukční).

4.Přístroje pro měření aktivních elektrických veličin – napětí.
Měření stejnosměrného napětí, měření střídavého napětí analogově. Číslicové měření napětí. A/Č převodníky pro měřicí přístroje. Vlastnosti přístrojů pro měření napětí střídavého i stejnosměrného, analogové i digitální. Multimetry a jejich vlastnosti.

5-6.Záznamníky a analogové osciloskopy.
Záznamníky, zapisovače, analogové osciloskopy. Typy analogových osciloskopů, části a struktura osciloskopu z hlediska uživatele, doplňková zařízení osciloskopů, přehled vlastností analogových osciloskopů komerčně dodávaných.

7.Číslicové osciloskopy a spektrální analyzátory.
Číslicové osciloskopy, jejich části a struktura z hlediska uživatele, výhody a nevýhody, přehled vlastností číslicových osciloskopů komerčně dodávaných. Měření v logických. obvodech (informativně). Uspořádání spektrálního analyzátoru, doplňková zařízení k osciloskopům pro měření spektra, interpretace výsledků zjištěných spektrální analýzou.

8.Měření časového intervalu , frekvence a fáze.
Analogové a číslicové metody, měření nízkých a vysokých kmitočtů, uspořádání univerzálního čítače, způsob jeho použití.

9-10.Přístroje pro měření proudu a výkonu.
Měření ss a st proudu analogově i číslicově. Převodníky proudu a napětí (transformátory, CR děliče, Rogowskiho cívka jako snímač proudu. Měření výkonu, a práce. Principy a uspořádání wattmetrů. Měření ve vícefázových soustavách.

10-11.Přístroje pro měření pasivních elektrických veličin – odpor, kapacita, indukčnost.
Přístroje a metody s přímým údajem analogové i číslicové, principy mostových metod. Měření impedancí a admitancí.

12.Měření charakteristik součástek, obvodů a soustav.
Měření statických charakteristik, zobrazování charakteristik, měření dynamických charakteristik. Měření vlastností lineárních soustav (stručně). Generátory měřicích signálů a jejich vlastnosti. Automatizace měření.

13.Měření magnetických a jiných veličin
Měření magnetických veličin (polí) ve vzduchu, ve feromagnetiku, používané fyzikální principy. Měření parametrů feromagnetik (hysterezní smyčka, ztráty). Využití magnetických měření pro měření elektrická. Základní informace o měření teploty, tlaku, rychlosti, dráhy, mech. napětí .

Učební cíle

Cílem je naučit pracovat s elektrickými měřicími přístroji, umět realizovat potřebnou metodu a dokázat zpracovat naměřené výsledky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Laboratorní výuka je povinná, je možno nahradit zameškané laboratorní cvičení.

Základní literatura

BEJČEK, L., ČEJKA, M., REZ, J., GESCHEIDTOVÁ, E., STEINBAUER, M. Měření v elektrotechnice. Měření v elektrotechnice. VUT- FEKT, 2002. (CS)

Doporučená literatura

Virtuální laboratoř VLM (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BK bakalářský

    obor BK-MET , 2 ročník, zimní semestr, povinný
    obor BK-AMT , 2 ročník, zimní semestr, povinný
    obor BK-SEE , 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Úvod do problematiky, zásady správného měření
Analogová měřicí ústrojí
Přístroje pro měření aktivních el. veličin, měření napětí.
Záznamníky a analogové osciloskopy
Číslicové osciloskopy a spektrální analyzátory. Měření časového intervalu , frekvence a fáze
Přístroje pro měření proudu a výkonu
Přístroje pro měření pasivních el. veličin - odpor, kapacita, indukčnost
Měření charakteristik součástek, obvodů a soustav.
Měření magnetických a jiných veličin

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Úvodní cvičení, bezpečnost práce
Měření napětí a proudu
Měření výkonu a práce
Měření magnetických parametrů
Kontrola vlastností měřidel, elektroměry
Měření impedancí na průmyslových kmitočtech, symtrie třífázové soustavy
Měření pomocí analogového osciloskopu
Měření odporu, kapacity, indukčnosti, vzájemné indukčnosti.
Číslicové osciloskopy.
Měření kmitočtu, časového intervalu a fáze.
Měření impedance.
Měření vlastností nelineárních prvků.
Vlastnosti zdrojů stimulačních signálů.