Detail předmětu

Měření v elektrotechnice

FEKT-BKC-MVEAk. rok: 2022/2023

Předmět se věnuje problematice měření elektrických a částečně i neelektrických veličin v elektrotechnice. Důraz je kladen na srovnání úrovně znalostí 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. 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

Garant předmětu

Ing. Soňa Šedivá, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a měřicí techniky (UAMT)

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.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

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 osm laboratorních záznamů.

Způsob a kritéria hodnocení

Zápočet - až 40 bodů za hodnocení laboratoří
Zkouška - k bodům ze cvičení se přičítá až 60 bodů za závěrečnou písemnou zkoušku (minimální počet bodů z písemné zkoušky je 20)

Osnovy výuky

1. Úvod do problematiky. Zásady správného měření. Pokyny pro vypracování zprávy o měření. Stručné základy metrologie.
2. Chyby měření, jejich dělení a výpočet.
3. Nejistoty měření, jejich dělení. Výpočet nejistot měření pro přímé a nepřímé měření.
4. Přístroje pro měření napětí – A/D převodníky pro měřicí techniku, vlastnosti přístrojů pro měření střídavého a stejnosměrného napětí, číslicové voltmetry (princip, vlastnosti). Multimetry.
5. Záznamníky. Analogové osciloskopy – princip, vlastnosti, parametry, použití. Příslušenství k osciloskopům – sondy.
6. Číslicové osciloskopy – princip, vlastnosti, typy. Spektrální analyzátory – typy, princip, vlastnosti, použití.
7. Univerzální čítač – princip, parametry. Měření časového intervalu, frekvence, fáze – rozdělení metod, principy, použití.
8. Měření proudu – ampérmetry. Měření výkonu – wattmetry, měření výkonu v jednofázové soustavě.
9. Měření výkonu ve vícefázových soustavách.
10. Přístroje pro měření pasivních elektrických veličin – odpor, kapacita, indukčnost (principy, použití). Měření impedancí a admitancí.
11. Měření statických charakteristik a dynamických charakteristik součástek. Zdroje a generátory měřicích signálů.
12. Magnetická měření – měření magnetických polí ve vzduchu, ve feromagnetiku. Měření parametrů feromagnetik (hysterezní křivka, ztráty).
13. Automatizace měření – komunikační rozhraní používaná v měřicí technice, virtuální instrumentace.

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)
ŠEDIVÁ, S.: Měření v elektrotechnice - Sbírka příkladů. Elektronická skripta VUT-FEKT, 2017. (CS)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BKC-MET bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program BKC-SEE bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Soňa Šedivá, Ph.D.

Osnova

1. Úvod. Pokyny pro vypracování zprávy o měření. Základní pojmy.
2. Chyby měření, jejich dělení a výpočet.
3. Nejistoty měření, jejich dělení. Výpočet nejistot pro přímé a nepřímé měření.
4. Přístroje pro měření napětí – A/D převodníky, vlastnosti přístrojů pro měření střídavého a stejnosměrného napětí, analogové a digitální voltmetry. Multimetry.
5. Záznamníky. Analogové osciloskopy.
6. Číslicové osciloskopy. Spektrální analyzátory.
7. Měření časového intervalu, frekvence, fáze.
8. Měření proudu – ampérmetry. Měření výkonu - wattmetry, měření výkonu v jednofázové soustavě.
9. Měření výkonu ve vícefázových soustavách.
10. Přístroje pro měření pasivních elektrických veličin – odpor, kapacita, indukčnost. Měření impedancí a admitancí
11. Měření statických charakteristik a dynamických charakteristik součástek. Zdroje a generátory měřicích signálů.
12. Magnetická měření – měření magnetických polí ve vzduchu, ve feromagnetiku. Měření parametrů feromagnetik (hysterezní křivka, ztráty).
13. Automatizace měření.

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Soňa Šedivá, Ph.D.

Osnova

1. Úvodní cvičení - bezpečnost práce v laboratoři, postupy pro vypracování zprávy o měření.
2. Chyby přímých a nepřímých měření. Nejistoty měření.
3. Měření napětí – stejnosměrné a střídavé voltmetry a jejich parametry.
4. Osciloskopy – základní měření s číslicovým osciloskopem.
5. Náhradní cvičení
6. 1.praktický test
7. Měření kmitočtu, časového intervalu a fáze (pomocí univerzálního čítače, multimetrem a osciloskopem)
8. Měření pasivních prvků (LCR metry)
9. Měření jednofázového výkonu
10. Měření amplitudového spektra pomocí osciloskopu a spektrálním analyzátorem. Amplitudová a fázová modulace signálu. Stanovení hloubky modulace u amplitudové modulace.
11. Rušivé vlivy působící na elektronické měřicí přístroje a jejich potlačení.
12. Náhradní cvičení
13. 2.praktický test

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz