Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb CW01 - Teorie měření a regulace © 2010 - Ing. Václav Rada, CSc. ZS – 2010/2011 9.39.3.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb CW01 - Teorie měření a regulace © 2010 - Ing. Václav Rada, CSc. ZS – 2010/2011 9.39.3."— Transkript prezentace:

1 Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb CW01 - Teorie měření a regulace © Ing. Václav Rada, CSc. ZS – 2010/

2 T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Další pokračování o principech měření …………

3 T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Měření fyzikálních veličin – elektrické veličiny Elektrotechnická měření Elektrotechnická měření lze rozčlenit do skupin či oblastí podle obecných nebo specifických kriterií závislých na účelu členění. Do skupiny „Základních elektrotechnických měření“ jsou zařa- zena měření základních elektrotechnických veličin: - napětí - proudu - výkonu - odporu - kapacity - indukčnosti

4 T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2010/2011 A Měření fyzikálních veličin – elektrické veličiny Ostatní měření elektrotechnických veličin (většinou odvozených či odvoditelných, případně vypočitatelných, ze základních měření, kdy jsou takovéto komplikované přístupy nahrazeny přímo pří- strojem obsahujícím vše potřebné – např. mikropočítač pro nume- rické výpočty atd. – z těch nejznámějších sem patří měření výkonu / příkonu či cos φ – takto definováno jen pro jednoduchost) - jsou zařazeny do jediné skupiny – „Pokročilá elektrotechnická měření“.

5 Přístroj: voltmetr Zapojení: paralelně ke zdroji či spotřebiči (k potenciá- lovému rozdílu) Měření napětí: V © VR - ZS 2009/2010 T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

6 © VR - ZS 2009/2010 Měření napětí: MĚŘÍCÍ PŘÍSTROJ V ZÁTĚŽZDROJ G RZRZ V alternativní zapojení MĚŘÍCÍHO PŘÍSTROJE T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

7 © VR - ZS 2010/2011 T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY Měření vyšších napětí – použití napěťového děliče: Aby byl V-metr schopen měřit vyšší napětí (U G ) – a to právě „n- krát“ vyšší – musí být použit napěťový dělič – zde odporový. Problémem napěťových děličů je, že odpor R 1 musí být podstat- ně menší než vnitřní odpor V-metru – za dostatečné se považuje, pokud hodnota vzájemného poměru těchto odporů bude minimál- ně 100, lepší je Odpor R 2 je v praxi zátěží neboli spotřebičem a jeho hodnota je tudíž dána (a většinou se nedá ovlivnit) – pak musí být použit (jako speciální varianta) měřicí přístroj s vysokým vnitřním odporem.

8 © VR - ZS 2009/2010 T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY Měření vyšších napětí – použití napěťového děliče: MĚŘÍCÍ PŘÍSTROJ ODPOROVÝ DĚLIČ ZDROJ G R1R1 V R2R2 UmUm UGUG U G - U m

9 © VR - ZS 2009/2010 T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY Měření vyšších napětí – použití napěťového děliče: U m / R 2 = (U G – U m ) / R 1  R 1 = R 2 * ( U G / (U m – 1) ) sníží Napěťový dělič sníží napětí (U G ) v poměru hodnot celkového od- poru (R 1 + R 2 ) a dílčího odporu (R 2 ) na úroveň U m : Dělicí poměr napěťového děliče a hodnota „základního“ odporu v děliči jsou dány vztahy: n = U G / U m R 1 = R 2 * ( n – 1)

10 © VR - ZS 2009/2010 T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY Měření vyšších napětí – použití napěťového děliče: U m / R 2 = (U G – U m ) / R 1  R 1 = R 2 * ( U G / (U m – 1) ) sníží Napěťový dělič sníží napětí (U G ) v poměru hodnot celkového od- poru (R 1 + R 2 ) a dílčího odporu (R 2 ) na úroveň U m : Dělicí poměr napěťového děliče a hodnota „základního“ odporu v děliči jsou dány vztahy: n = U G / U m R 1 = R 2 * ( n – 1)

11 © VR - ZS 2010/2011 T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY Měření vyšších napětí – použití napěťového děliče: snést procházející proud Druhým problémem je, že odpory děliče musí také snést (vydržet) procházející proud - jejich výkonová hodnota (tzv. „watáž“ neboli hodnota dovolené či přípustné wattové zátěže jednotlivých prvků děliče) – musí respektovat tento procházející proud. V některých případech (a to pouze u střídavého napětí) mohou být místo odporů použity kondenzátory. Jiná verze pro střídavé napětí je využití transformátoru se snižu- jícím poměrem.

12 Přístroj: ampérmetr Zapojení: sériově ke zdroji či spotřebiči (aby pří- strojem protékal ak-tivní pracovní proud) Měření proudu: A © VR - ZS 2009/2010 T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

13 A ZÁTĚŽZDROJ G RZRZ MĚŘÍCÍ PŘÍSTROJ © VR - ZS 2009/2010 Měření proudu: T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

14 © VR - ZS 2009/2010 Měření proudu: Hodnota proudu je dána Ohmovým zákonem: U = R * I … … napětí je dáno násobkem odporu a proudu nebo I = U / R To znamená, že velikost proudu závisí na hodnotě napájecího napětí (napětí zdroje U G ) a hodnotě zátěžného odporu R z. T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

15 Přístroj: wattmetr obsahuje vždy dvě části = pro měření připojeného napětí a pro měření procházejícího proudu – výchozí vztah: P = U * I nebo N = U * I Měření výkonu / příkonu: © VR - ZS 2010/2011 T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY W

16 Zapojení: principem je současné sériově a paralelně ke zdroji či spotře- biči (aby přístrojem protékal aktivní pracovní proud a přístroj byl zároveň připojen i na příslušný potenciálový rozdíl) © VR - ZS 2010/2011 Měření výkonu / příkonu: T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

17 © VR - ZS 2009/2010 Měření výkonu / příkonu: ZÁTĚŽZDROJ G RZRZ W MĚŘÍCÍ PŘÍSTROJ (elektroměr) T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

18 © VR - ZS 2009/2010 Měření výkonu / příkonu: A ZÁTĚŽZDROJ G RZRZ MĚŘÍCÍ PŘÍSTROJ V T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

19 Přístroj: elektroměr Obsahuje vždy tři části = pro měření připojeného napětí, pro měření pro- cházejícího proudu a pro určení doby po kterou proud procházel (praco- val) – výchozí vztah: A = P * t nebo A = U * I * t Měření (vykonané) práce: Ws © VR - ZS 2010/2011 T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

20 Zapojení: obdobné, tj. sériově a paralelně ke zdroji či spotřebiči – proto, aby přístrojem protékal aktivní pracovní proud a přístroj byl zároveň připojen i na příslušný potenciálový rozdíl + (navíc, protože fyzikální veličina „práce“ je dynamickou veličinou) časové určení = odměření doby po kterou proud protékal (pracoval) © VR - ZS 2010/2011 Měření práce: T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

21 © VR - ZS 2009/2010 Měření práce: ZÁTĚŽZDROJ G RZRZ Ws MĚŘÍCÍ PŘÍSTROJ (elektroměr) T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

22 © VR - ZS 2009/2010 Měření el. práce - nepřímé měření: A ZÁTĚŽZDROJ G RZRZ MĚŘÍCÍ PŘÍSTROJ V t měření času T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

23 elektroměr Zapojení 1-fázo- vého elektromě- ru (pro jednofá- zový odběr) ve 3-fázové síti. Měření el. práce: © VR - ZS 2009/2010 T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

24 3-fázový ZDROJ napětí sdružené napětí fázové fázový proud ZÁTĚŽ V V V V V V A A A N © VR - ZS 2009/2010 Měření na 3-fázové síti: T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

25 Přístroj: ohmmetr obsahuje vlastní zdroj napětí a proudu, který bude protékat mě- řeným odporem – (proto se ne- hodí každý přístroj pro měření libovolného fyzického odporu) – principiálně se využívá jednoho ze vztahů vyjadřujících Ohmův zákon: Měření odporu: © VR - ZS 2010/2011 T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY RxRx Ω R = U / I

26 Zapojení přímé : ohmmetr – (paralelně) k měřenému fyzickému odporu (předmětu, jehož elektrický odpor chceme změřit) – obsahuje vlastní zdroj cca 1,5 nebo 3 V ss – vyšší napětí se nepoužívá z provozně-praktických důvodů - pokud se neměří vysoké Ohmické hodnoty, například u isolačních odporů. © VR - ZS 2009/2010 Měření odporu: T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

27 MĚŘENÝ (FYZICKÝ) ODPOR MĚŘÍCÍ PŘÍSTROJ Měření odporu – přímo Ohmmetrem: RxRx Ω © VR - ZS 2009/2010 T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

28 Zapojení nepřímé : sériovým ampérmetrem (přístrojem musí proté-kat aktivní pracovní proud tekoucí měřeným od-porem) a paralelním voltmetrem připojenými zároveň do obvodu s měřeným odporem – je nutný externí zdroj s hodnotami napětí a proudu přiměřenými měřenému odporu © VR - ZS 2009/2010 Měření odporu - nepřímé: T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

29 A ZÁTĚŽZDROJ ss G RZRZ MĚŘÍCÍ PŘÍSTROJ V © VR - ZS 2009/2010 Měření odporu – pomocí výpočtu z Ohmova zákona: T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

30 Měření velkých odporů (např. isolačního): přístrojem megmet – pro rozsah od 1 [ MΩ ] výše (až do hodnot jednotek [ GΩ ] - podle konstrukce přístroje) – obsahuje zdroj zvýšeného střídavého napětí (500 V st a více) © VR - ZS 2009/2010 Měření odporu: T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

31 Měření zemních odporů přístrojem přístrojem terrametr – pro rozsah od 10 [ MΩ ] výše (do hodnot až stovek [ GΩ ] - podle konstrukce přístroje) – obsahuje vlastní zdroj cca 200 V st a více © VR - ZS 2009/2010 Měření odporu: T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

32 Měření velmi malých odporů (např. přechodových odporů v kontaktech a spojích) přístrojem miliohmmetr – pro rozsah do 1 (příp. 10) [Ω ] – od hodnot 0,001 [Ω ] = 1 [ mΩ ] (nebo i menších) – vždy v můstkovém zapojení s kompenzacemi přídavných přechodových odporů a v přesných přístrojích i včetně teplotních kompenzací) – má vlastní zdroj malého stejnosměrného napětí (cca 1 až 3 V) © VR - ZS 2009/2010 Měření odporu: T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

33 L1L2L2 N2N1 U1U2U2 Převodní poměr: k tr = U 2 / U 1 = I 1 / I 2 = N 2 / N 1 primár sekundár © VR - ZS 2009/2010 Měření na transform á toru : T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

34 © VR - ZS 2009/2010 Měření na transformátoru: L1L2 N2N1 U1 U2 A V RZRZ G A V T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

35 T- MaR © VR - ZS 2009/2010 … a to by bylo k informacím o měření el. veličin (skoro) vše MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

36 T- MaR © VR - ZS 2009/2010 Témata


Stáhnout ppt "Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb CW01 - Teorie měření a regulace © 2010 - Ing. Václav Rada, CSc. ZS – 2010/2011 9.39.3."

Podobné prezentace


Reklamy Google