elektrotechnika 2 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Elektrotechnika 2 PowerPoint Presentation
Download Presentation
Elektrotechnika 2

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 35

Elektrotechnika 2 - PowerPoint PPT Presentation


  • 106 Views
  • Uploaded on

Elektrotechnika 2. Elektrické měřicí přístroje. Měřicí přístroj. číslicový ukazatel. grafický ukazatel. přepínač funkcí a rozsahů. připojovací svorky. grafický multimetr. číslicový digitální multimetr. Měřicí zařízení. obsahuje jeden nebo více měřicích přístrojů a příslušenství.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Elektrotechnika 2' - ingo


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
elektrotechnika 2

Elektrotechnika 2

Elektrické měřicí přístroje

slide2

Měřicí přístroj

číslicový ukazatel

grafický ukazatel

přepínač funkcí a rozsahů

připojovací svorky

grafický multimetr

číslicový digitální multimetr

slide3

Měřicí zařízení

obsahuje jeden nebo více měřicích přístrojů a příslušenství

  • příslušenství:
    • speciální měřicí sondy
    • měřicí transformátor
    • měřicí vedení
    • tiskárna protokolu měření
slide4

Měřicí rozsah

  • hodnota, ke které se vztahuje údaj o třídě přesnosti přístroje
  • zároveň hodnota, kterou by měřená veličina neměla překročit

Digitální megaohmmetr

slide5

Základní pojmy měřicí techniky

určování číselné hodnoty fyzikální veličiny, např. elektrického napětí nebo tíhové síly

měření

určování počtu událostí stejného typu nebo předmětů v určitém časovém úseku, např. počet elektrických impulzů za sekundu

počítání

zjišťování, zda má zkoušený předmět předepsané vlastnosti, zvláště jsou-li tyto vlastnosti v předepsaných tolerancích

zkoušení

zjištění rozdílu mezi skutečnou hodnotou a hodnotou ukazovanou měřícím přístrojem

kalibrování

justování

nastavení ukazatele tak, aby ukazoval správnou hodnotu

úřední postup ověření správnosti měřicího přístroje nebo normálu, potvrzuje se značkou, pravidelně se opakuje

kontrolování

slide6

Ukazatele měřicích přístrojů

analogové ukazatele

  • ukazatel měřené hodnoty sleduje spojitě hodnotu měřené (vstupní) veličiny
  • hodnotu na stupnici ukazuje ručka nebo jiný ukazatel pohybující se spojitě podél stupnice
  • pro větší přehlednost – zapisovací přístroje

číslicové ( digitální ) ukazatele

  • číselná hodnota měřené veličiny je znázorněná číslem složeným z číslic a případně znaménka
  • naměřené hodnoty mohou být vytištěny, případně může být vytištěn graf časového průběhu
slide7

Analogové měřicí přístroje

součásti

  • pohyblivá část měřicího ústrojí ( měřidla ) s ručkou
  • stupnice
  • pevná část měřicího ústrojí obsahující trvalý magnet nebo cívku
slide8

pohyblivá část měřidla ( otočná část )

  • uložení s malým třením – potřeba snadného vychýlení
  • potřeba tlumení kmitů kolem správné polohy
  • tlumící síla musí být úměrná rychlosti pohybu
    • vzduchové tlumení
    • tlumení vířivými proudy
  • ručka
  • musí být lehká, aby netlumila otáčivé pohyby
  • musí se krýt se svým obrazem v zrcadle

chyba paralaxou – způsobena šikmým pohledem na stupnici

slide9

stupnice

musí být přehledná a snadno čitelná

dílek stupnice - rozestup čárek stupnice

konstanta stupnice – změna měřené veličiny odpovídající jednomu dílku stupnice

citlivost přístroje – převrácená hodnota konstanty stupnice

tvary stupnic

slide10

důležité údaje o přístroji

  • jednotka měřené veličiny
  • značka typu měřicí soustavy
  • druh měřeného proudu
  • třída přesnosti
  • pracovní poloha přístroje
  • velikost zkušebního napětí
slide11

analogový multimetr

  • měření stejnosměrných napětí
  • měření střídavých napětí
  • měření stejnosměrných proudů
  • měření stejnosměrných napětí
  • měření elektrického odporu
  • třeba vždy kontrolovat nastavení správné funkce i rozsahu

při měření veličiny neznámé velikosti je třeba z bezpečnostních důvodů nastavit nejprve největší měřicí rozsah odpovídající veličiny a rozsah pak snižujeme na nejmenší možný, aby byla ručka pokud možno v horních dvou třetinách stupnice

slide12

Číslicové měřicí přístroje

součásti

  • analogově – digitální převodník
  • zobrazovací jednotka - displej
  • zdroj energie – síťový zdroj nebo baterie

příklady údajů na číslicovém displeji

slide13

analogově-digitální převodník – AD převodník

  • zpracovává pouze napětí
  • pro měření proudu a odporu je potřeba měřicí převodník

převod napětí na čas - při nulovém napětí porovnávacího přesného pilovitého napětí začíná počítání časových impulsů, končí, když rostoucí pilovité napětí dosáhne úrovně měřeného napětí

- počet impulsů odpovídá velikosti měřeného napětí

měření s dvojnásobnou integrací - kondenzátor prvního integrátoru se nabílí po přesně stanovenou dobu přes přesný odpor při měřeném napětí, pak je vybíjen proti srovnávacímu napětí opačné polarity přes stejný odpor

- čas vybíjení je měřen přesným čítačem impulsů – počet impulsů odpovídá měřenému napětí

slide14

zobrazovací jednotky - displeje

umožňuje zobrazit i písmena

  • 3místný displej čísla: 000 až 999
  • 1/2místný displej číslo: nic nebo 1
  • → 3 ½ místný displej čísla: 000 až 1999
slide15

chyba digitálního měřicího přístroje

Příklad: Digitální voltmetr s 3 ½ místným displejem, ve třídě přesnosti 0,2 a přípustnou odchylkou na posledním místě z = ± 3 digitů (jednotek) ukazuje napětí, 100,0 V. Jak velké je

a) rozlišení a b) přípustná absolutní chyba F?

slide16

popis digitálního multimetru

range (rozsah): manuální nastavování měřících rozsahů

šířka pásma AC: kmitočtový rozsah, ve kterím lze měřit parametry střídavých proudů a napětí s chybou odpovídající třídě přesnosti přístroje

baragraf: pruh krátkých čárek pod číslicovým údajem simulující změnami své délky analogový pohyb ručky přístroje

přenost: třída přesnosti k udává horní mez relativní chyby měřené hodnoty – je třeba zohlednit přípustnou odchylku udávanou v digitech /jednotkách/

slide17

popis digitálního multimetru

automatické přepínání rozsahů: multimetr volí takový rozsah, při kterém je možné dosáhnout nejlepší přesnosti – využívá všech míst displeje

automatické ukládání naměřené hodnoty do paměti (Hold): měřená hodnota je v určený okamžik uložena do paměti a zobrazována na displeji

zkoušení průchodnosti (vodivosti) s akustickou indikací: galvanická průchodnost /zkrat/ mezi dvěma místy je indikována akusticky i na displeji (propískávání obvodů)

true RMS, střední kvadratická hodnota: efektivní hodnota je měřena správně pro sinusové i nesinusové střídavé proudy a napětí

měření diod (bipolárních tranzistorů): měření diodových přechodů, při kterém má být úbytek napětí v propustném směru 0,6 V až 0,7 V

slide18

popis digitálního multimetru

vrcholový činitel (Crestfaktor) Fc: efektivní hodnota napětí nebo proudu je správně měřena tehdy, je-li přípustný vrcholový činitel udávaný výrobcem větší než poměr amplitudy a efektivní hodnoty měřené veličiny

slide19

popis digitálního multimetru

relaticní referenční hodnota: v relativním režimu je v paměti uložena vztažná (referenční) hodnota a naměřené hodnoty jsou zobrazovány vzhledem k této hodnotě, tedy jako odchylky od referenční hodnoty

min/max: přístroj uchovává v paměti při průběžném měření minimální a maximální hodnotu měřené veličiny

automatické vypínání (Slep-Modus): přístroj se automaticky vypíná po určité době po poslední změně při obsluze přístroje

střída: u periodického impulsního signálu je měřena střída jako poměr šířky impulsů a periody, udává se v %

upozornění na nesprávné nastavení funkce přístroje (Input Alert): varovný akustický signál, jsou-li do zdířek pro měření proudu připojeny vodiče a funkční přepínač není nastaven na měření proudu

sériové rozhraní: datové rozhraní pro komunikaci s počítačem, sloužící k přenosu měřicích dat

slide20

Chyby ručkových měřicích přístrojů

mohou vzniknout nepřesným nebo chybným čtením údajů

osobní chyby

jsou nahodilé

nejsou zohledňovány

může je vnést způsob zapojení přístroje – např. použití zapojení s chybou proudu namísto zapojení s chybou napětí

systematické chyby

odchylku měření způsobují konstrukční nedostatky – např. nepřesná stupnice

chyba ukazatele (výsledku měření)

přípustná absolutní chyba F

vliv na měření má kolísání okolní teploty nebo kmitočtu sítě

chyby vnějšími vlivy

jsou zohledňovány pouze když jsou experimentálně zjistitelné

slide21

třída přesnosti

udává největší přípustnou chybu v procentech měřicího rozsahu, na kterém měření probíhá

absolutní chyba F – pro všechny naměřené hodnoty při daném rozsahu stejná

třída přesnosti x horní mez rozsahu

absolutní chyba F =

100

relativní chyba měření f – poměr absolutní chyby F a naměřené hodnoty M

absolutní chyba

.

relativní chyba F =

100

naměřená hodnota

wu – dolní možná mez skutečné hodnoty

wo – horní možná mez skutečné hodnoty

slide22

výpočet chyby měření

  • příklad: Vypočtěte pro přístroj s uvedenou stupnicí a uvedenou hodnotou rozsahu a znázorněnou naměřenou hodnotou:
  • konstantu stupnice
  • naměřenou hodnotu M
  • absolutní chybu F
  • relativní chybu f
  • horní mez wo skutečné hodnoty
  • dolní mez wu skutečné hodnoty

řešení:

slide23

druhy měřicích metod pro získání hodnot elektrických veličin

1) základní rozdělení metod

přímé metody

  • využíváme měřící přístroje pro zjištění požadované hodnoty (proud - ampérmetr)

nepřímé metody

  • využíváme funkčních závislostí (vzorce) pro zjištění požadovaných hodnot

2) rozdělení podle určení měřené veličiny

základní metody

  • měřená veličina se stanoví měřením

srovnávací metody

  • naměřená veličina se srovná s veličinou téhož druhu pomocí výpočtu

3) rozdělení podle funkce měřících přístrojů

  • výchylkové metody
  • metody nulové (všecko metody můstkové)
slide24

Měření aktivních elektrických veličin

napětí

proud

elektrický výkon

Magnetoelektrická měřicí soustava s otočnou cívkou

  • stejnosměrný proud
  • stejnosměrné napětí
  • velká citlivost a přesnost
  • možnost měření střídavých proudů a napětí s předřazeným usměrňovačem
  • lineární stupnice
slide25

Feromagnetická (elektromagnetická) měřicí soustava s otočným železem

  • stejnosměrný i střídavý proud
  • stejnosměrné i střídavé napětí
  • nevhodná pro měření malých hodnot
  • nelineární stupnice
slide26

Elektrodynamická měřicí soustava

  • stejnosměrný i střídavý proud
  • stejnosměrné i střídavé napětí
  • měření výkonu (wattmetr)

měření činného výkonu jednofázového střídavého proudu wattmetrem

nutné dávat pozor, aby nedošlo k přetížení v proudové nebo napěťové větvi i při nepřekročení

rozsahu ve wattech

slide27

Měření pasivních elektrických veličin

elektrický odpor

obecná impedance

Měření odporu

slide28

Měřící můstky

  • představují obvod složený ze čtyř impedancí a to tak, že tvoří uzavřený čtyřúhelník
  • účelem můstku je zjišťovat neznámou impedanci, zařazenou na místě jedné z nich
  • přitom obvykle jedna impedance je proměnná, aby se můstek "vyrovnal„, v tom případě měřidlo v úhlopříčce můstku nezaznamená žádnou výchylku, protože oběma větvemi teče stejný proud
  • měření je přesné, ale vyhovuje pouze pro úzký rozsah hodnot (záleží na součástkách v můstku)
  • společným znakem je napájení, které je připojeno k jedné úhlopříčce můstku a způsob indikace, indikátor se zapojí k druhé úhlopříčce
  • vyvažování je stejné, poslouží proměnný rezistor zapojený jako reostat.
slide29

Měřící můstky

stejnosměrné

střídavé

Maxwellův můstek

Thomsonův můstek

Wienův můstek

Wheatstonův můstek

De Sautyho můstek

měření odporu R

měření odporu R

kapacity C

indukčnosti L

jakosti Q

ztrátového činitele D

slide30

Wheatstonův můstek

používá se k měření malých hodnot odporů

neznámý odpor X se připojí ke vstupním svorkám, R1 a R3 jsou rezistory s hodnotami nepříliš vzdáleny od měřeného odporu a rezistor R2 je proměnný s hodnotami vynesenými na stupnici

jako měřidlo slouží miliampérmetr s "nulou" uprostřed

napájení - stejnosměrný zdroj (např. galvanické články 4,5 V).

použití střídavého zdroje - uplatnila by se případná induktivní (kapacitní) složka a místo reálného odporu by můstek měřil impedanci

slide32

De Sautyho můstek

používá se k měření kapacit

v horních větvích fungují kapacity neznámá Cx a kondenzátor C2

Indikátor - obvykle vysokoohmové sluchátko, které se s protékajícím střídavým proudem ozývá

Pokud zvuk utichne, můstek je vyrovnán

napájení - střídavým proudem z generátoru o kmitočtu, který je většinou 1 kHz

Proměnný rezistor R2 se musí předem ocejchovat podle kapacitního normálu

slide33

Wienův můstek

používá se k měření kapacit

slide35

Maxwellův můstek

používá se k měření indukčnosti

cívka se vyznačuje i vlastní kapacitou, můstek se nepodaří plně vyrovnat

ke kompenzaci imaginární složky se používá rezistor R3

napájení - střídavým proudem a příčný proud se indikuje sluchátkem