Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Elektrotechnika Elektrické měřicí přístroje. Měřicí přístroj číslicový digitální multimetr číslicový ukazatel přepínač funkcí a rozsahů připojovací svorky.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Elektrotechnika Elektrické měřicí přístroje. Měřicí přístroj číslicový digitální multimetr číslicový ukazatel přepínač funkcí a rozsahů připojovací svorky."— Transkript prezentace:

1 Elektrotechnika Elektrické měřicí přístroje

2 Měřicí přístroj číslicový digitální multimetr číslicový ukazatel přepínač funkcí a rozsahů připojovací svorky grafický ukazatel grafický multimetr

3 Měřicí zařízení obsahuje jeden nebo více měřicích přístrojů a příslušenství příslušenství:  speciální měřicí sondy  měřicí transformátor  měřicí vedení  tiskárna protokolu měření

4 Měřicí rozsah  hodnota, ke které se vztahuje údaj o třídě přesnosti přístroje  zároveň hodnota, kterou by měřená veličina neměla překročit Rozsah měření50 kOhm - 10 TOhm v osmi rozsazích Přesnost2.5 % Měřící proud5 pA mA Měřící napětí V Délka měřícího cyklunastavitelná s Digitální megaohmmetr

5 Základní pojmy měřicí techniky měření určování číselné hodnoty fyzikální veličiny, např. elektrického napětí nebo tíhové síly počítání určování počtu událostí stejného typu nebo předmětů v určitém časovém úseku, např. počet elektrických impulzů za sekundu zkoušení zjišťování, zda má zkoušený předmět předepsané vlastnosti, zvláště jsou-li tyto vlastnosti v předepsaných tolerancích kalibrování zjištění rozdílu mezi skutečnou hodnotou a hodnotou ukazovanou měřícím přístrojem justování nastavení ukazatele tak, aby ukazoval správnou hodnotu kontrolování úřední postup ověření správnosti měřicího přístroje nebo normálu, potvrzuje se značkou, pravidelně se opakuje

6 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

7 Analogové měřicí přístroje součásti  pohyblivá část měřicího ústrojí ( měřidla ) s ručkou  stupnice  pevná část měřicího ústrojí obsahující trvalý magnet nebo cívku

8 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

9 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

10 důležité údaje o přístroji jednotka měřené veličiny značka typu měřicí soustavy druh měřeného proudu třída přesnosti pracovní poloha přístroje velikost zkušebního napětí

11 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

12 Číslicové měřicí přístroje součásti  analogově – digitální převodník  zobrazovací jednotka - displej  zdroj energie – síťový zdroj nebo baterie příklady údajů na číslicovém displeji

13 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

14 zobrazovací jednotky - displeje umožňuje zobrazit i písmena 3místný displejčísla: 000 až 999 1/2místný displejčíslo: nic nebo 1 → 3 ½ místný displejčísla: 000 až 1999

15 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?

16 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/

17 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

18 vrcholový činitel (Crestfaktor) F c : 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 popis digitálního multimetru

19 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

20 Chyby ručkových měřicích přístrojů osobní chyby chyby vnějšími vlivy systematické chyby chyba ukazatele (výsledku měření) přípustná absolutní chyba F mohou vzniknout nepřesným nebo chybným čtením údajů vliv na měření má kolísání okolní teploty nebo kmitočtu sítě může je vnést způsob zapojení přístroje – např. použití zapojení s chybou proudu namísto zapojení s chybou napětí odchylku měření způsobují konstrukční nedostatky – např. nepřesná stupnice jsou nahodilé nejsou zohledňovány jsou zohledňovány pouze když jsou experimentálně zjistitelné

21 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 relativní chyba měření f – poměr absolutní chyby F a naměřené hodnoty M w o – horní možná mez skutečné hodnoty w u – dolní možná mez skutečné hodnoty absolutní chyba F = třída přesnosti x horní mez rozsahu 100 relativní chyba F = absolutní chyba naměřená hodnota. 100

22 výpočet chyby měření příklad: Vypočtěte pro přístroj s uvedenou stupnicí a uvedenou hodnotou rozsahu a znázorněnou naměřenou hodnotou: a)konstantu stupnice b) naměřenou hodnotu M c) absolutní chybu F d) relativní chybu f e) horní mez w o skutečné hodnoty f) dolní mez w u skutečné hodnoty řešení:

23 druhy měřicích metod pro získání hodnot elektrických veličin 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 1) základní rozdělení metod 3) rozdělení podle funkce měřících přístrojů  výchylkové metody  metody nulové (všecko metody můstkové)

24 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

25 Feromagnetická (elektromagnetická) měřicí soustava s otočným železem  stejnosměrný i střídavý proud  stejnosměrné i střídavé napětí  nevhodná pro měření malých hodnot  nelineární stupnice

26 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

27 Měření pasivních elektrických veličin elektrický odporobecná impedance Měření odporu

28 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.

29 Měřící můstky stejnosměrné Thomsonův můstek Wheatstonův můstek měření odporu R střídavé Maxwellův můstek Wienův můstek De Sautyho můstek měření odporu R kapacity Cindukčnosti L jakosti Q ztrátového činitele D

30 Wheatstonův můstek 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 používá se k měření malých hodnot odporů použití střídavého zdroje - uplatnila by se případná induktivní (kapacitní) složka a místo reálného odporu by můstek měřil impedanci napájení - stejnosměrný zdroj (např. galvanické články 4,5 V).

31 můstky pro měření kapacit

32 De Sautyho můstek používá se k měření kapacit napájení - střídavým proudem z generátoru o kmitočtu, který je většinou 1 kHz 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 Proměnný rezistor R2 se musí předem ocejchovat podle kapacitního normálu

33 Wienův můstek používá se k měření kapacit

34 můstky pro měření indukčnosti

35 Maxwellův můstek používá se k měření indukčnosti napájení - střídavým proudem a příčný proud se indikuje sluchátkem ke kompenzaci imaginární složky se používá rezistor R3 cívka se vyznačuje i vlastní kapacitou, můstek se nepodaří plně vyrovnat


Stáhnout ppt "Elektrotechnika Elektrické měřicí přístroje. Měřicí přístroj číslicový digitální multimetr číslicový ukazatel přepínač funkcí a rozsahů připojovací svorky."

Podobné prezentace


Reklamy Google