Detail předmětu

Měření v elektrotechnice

FEKT-BPC-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.

Povinnou prerekvizitou je absolvování předmětu BPC-MA2 Matematika 2

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  (minimální počet bodů na získání zápočtu je 15)
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.

Prerekvizity a korekvizity

Základní literatura

BEJČEK, L.; ČEJKA, M.; GESCHEIDTOVÁ, E. a STEINBAUER, M. Měření v elektrotechnice. Skripta VUT FEKT. 2002 (CS)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-MET bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program BPC-SEE bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program BPC-AMT 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. Číslicové osciloskopy a příslušenství.
6. 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. Ondřej Skalský
Ing. Martin Čala, Ph.D.
Ing. Miroslav Uher
Ing. Jakub Krejčí
Ing. Albert Mlčoch
Ing. Martin Doseděl
Ing. Soňa Šedivá, Ph.D.
Ing. Jiří Fialka, Ph.D.

Osnova

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

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz