Metrologia elektryczna / Augustyn Chwaleba, Maciej Poniński, Andrzej

Transkrypt

1 Metrologia elektryczna / Augustyn Chwaleba, Maciej Poniński, Andrzej Siedlecki. wyd. 11. Warszawa, 2014 Spis treści 1. Pojęcia podstawowe Obiekt fizyczny, wielkość fizyczna (mierzalna) Proces pomiarowy Jednostka miary, układy wielkości i układy jednostek miar Urządzenia pomiarowe Wprowadzenie Wzorce Przyrządy pomiarowe Przetworniki pomiarowe Układy pomiarowe Systemy pomiarowe Metody pomiarowe Pojęcie metody pomiarowej i klasyfikacja metod Metody analogowe i cyfrowe Metody bezpośrednie, pośrednie i złoŝone Metoda podstawowa Metody porównawcze Metody przetwarzania Metoda przekształcenia Metoda bezpośredniego porównania Określanie dokładności pomiarów Błąd i niepewność pomiaru Klasyfikacja błędów pomiarów Błędy systematyczne Błędy przypadkowe Błędy przypadkowe jako zmienna losowa i parametry jej rozkładu Rozkłady prawdopodobieństwa zmiennej losowej Obliczanie błędów granicznych przy pomiarach bezpośrednich i pośrednich Niepewność jako miara dokładności pomiarów Typy niepewności pomiarów Obliczanie niepewności standardowych i rozszerzonych przy pomiarach bezpośrednich i pośrednich Elementy techniki eksperymentu Wprowadzenie Modele badanego obiektu 53

2 3.3. Planowanie eksperymentu Dobór urządzeń pomiarowych w procesie pomiarowym Zasady przeprowadzania pomiarów bezpośrednich i pośrednich Opracowanie wyników pomiarów Wyznaczanie charakterystyk na podstawie wyników pomiarów Ogólne wiadomości o urządzeniach pomiarowych Zasady podziału, schematy funkcjonalne i strukturalne urządzeń pomiarowych Podział przyrządów i przetworników pomiarowych według spełnianych funkcji Podział przyrządów i przetworników pomiarowych ze względu na charakter wyjściowej informacji pomiarowej Struktury przyrządów i przetworników pomiarowych Właściwości statyczne przyrządów i przetworników pomiarowych Charakterystyki i parametry opisujące właściwości statyczne analogowych przyrządów i przetworników pomiarowych Parametry statyczne cyfrowych przyrządów pomiarowych i przetworników analogowo-cyfrowych Właściwości dynamiczne przyrządów i przetworników pomiarowych Charakterystyki i parametry opisujące właściwości dynamiczne analogowych przyrządów i przetworników pomiarowych Parametry dynamiczne cyfrowych przyrządów pomiarowych i przetworników analogowo-cyfrowych Wzorce jednostek elektrycznych i źródła sygnałów wzorcowych Hierarchia wzorców Wzorcowe źródła prądu stałego Waga prądowa Kalibratory prądu Źródła wzorcowych napięć stałych Ogniwa Westona Źródła oparte na zjawisku Josephsona Źródła z diodami Zenera Kalibratory napięcia Wzorce rezystancji Wzorzec kwantowy Rezystory wzorcowe Rezystory dekadowe Wzorce pojemności Wzorce indukcyjności Wzorce indukcyjności własnej Wzorce indukcyjności wzajemnej Źródła częstotliwości wzorcowych Podział wzorców 112

3 Wzorzec częstotliwości cezowy atomowy zegar cezowy Wzorzec częstotliwości wodorowy maser wodorowy Wzorzec częstotliwości rubidowy Generatory pomiarowe Podział i wymagania Generatory małej częstotliwości Generatory wielkiej częstotliwości Syntezery częstotliwości Generatory cyfrowe Przetworniki pomiarowe wielkości elektrycznych Wprowadzenie Przetworniki elektromechaniczne Wprowadzenie Przetworniki magnetoelektryczne Przetworniki elektromagnetyczne Przetworniki elektrodynamiczne i ferrodynamiczne Przetworniki elektrostatyczne Przetworniki indukcyjne Przetworniki sygnałów elektrycznych Wprowadzenie Boczniki Rezystory dodatkowe (posobniki) Dzielniki napięć Wprowadzenie Dzielniki rezystancyjne Dzielniki pojemnościowe Dzielniki indukcyjnościowe Tłumiki Przekładniki prądu przemiennego Wprowadzenie Przekładniki prądowe Przekładniki napięciowe Przekładniki prądu stałego Wzmacniacze pomiarowe Ogólne właściwości wzmacniaczy pomiarowych Rola ujemnego sprzęŝenia zwrotnego we wzmacniaczu pomiarowym Wzmacniacze pomiarowe prądu przemiennego Wzmacniacze pomiarowe prądu stałego Wzmacniacze izolujące Przetworniki I/U i U/I Przetworniki standaryzujące i pętla prądowa Przetworniki całkujące i róŝniczkujące Przetworniki Q/U 180

4 Przetworniki prostownikowe Wiadomości wstępne Prostowniki wartości średniej Fazoczułe prostowniki wartości średniej Prostowniki wartości skutecznej Prostowniki wartości szczytowej Analogowe przetworniki mnoŝące Przetworniki prawdziwej wartości skutecznej (TRMS) Przetworniki próbkująco-pamiętające Przetworniki cyfrowo-cyfrowe (C/C) Wprowadzenie Bramki logiczne i przerzutniki bistabilne Zegar taktujący Rejestry Liczniki Systemy mikroprocesorowe Przetworniki cyfrowo-analogowe (C/A) Wprowadzenie Struktury i właściwości przetworników C/A Przetworniki analogowo-cyfrowe (А/С) Wprowadzenie Bloki pomocnicze przetworników analogowo-cyfrowych Przetworniki А/С bezpośrednie Przetworniki А/С pośrednie Przetworniki mocy Wprowadzenie Przetworniki mocy z układami mnoŝącymi analogowymi Przetworniki mocy z układami mnoŝącymi cyfrowymi Przetworniki wielkości magnetycznych Wprowadzenie Przetworniki magnetoindukcyjne Przetworniki transduktorowe Przetworniki hallotronowe Przetworniki gaussotronowe Układ przetwarzający natęŝenie pola magnetycznego metodą rezonansu magnetycznego Przetworniki SQUID Wybrane czujniki i przetworniki wielkości nieelektrycznych Wprowadzenie Klasyfikacja przetworników pomiarowych wielkości nieelektrycznych Podstawowe właściwości inteligentnych przetworników pomiarowych Przetworniki mechanoelektryczne Wprowadzenie Przetworniki potencjometryczne 276

5 Tensometry metalowe Piezorezystory Przetworniki tensometryczne sił, momentów, ciśnienia i parametrów ruchu Przetworniki pojemnościowe Przetworniki piezoelektryczne Wprowadzenie Przetworniki piezoelektryczne ceramiczne Przetworniki piezoelektryczne foliowe Przetworniki termoelektryczne Wprowadzenie Przetworniki termoelektryczne stykowe Wprowadzenie Termorezystory Termoogniwa Właściwości dynamiczne przetworników termoelektrycznych Pirometry i kamery termowizyjne Wprowadzenie Pirometry Kamery termowizyjne Przetworniki optoelektroniczne Wprowadzenie Fotosensory Wprowadzenie Fotorezystory Fotodiody i fotoogniwa Fototranzystory Fotosensory zintegrowane Właściwości dynamiczne fotosensorów Przetworniki światłowodowe Wybrane laserowe urządzenia pomiarowe Wprowadzenie do techniki laserowej Dalmierze laserowe Lidary Przetworniki chemoelektryczne Wprowadzenie Przetworniki konduktometryczne Elektrody stęŝeniowe Mierniki Wprowadzenie Bloki pomocnicze mierników Wprowadzenie Urządzenia odczytowe mierników analogowych Komutatory elektroniczne 377

6 Dekodery i wskaźniki cyfrowe w mierniku cyfrowym Oznaczenia i symbole na miernikach Woltomierze Wprowadzenie Woltomierze napięć stałych Wprowadzenie Woltomierze analogowe napięć stałych Woltomierze cyfrowe napięć stałych Woltomierze napięć zmiennych Wprowadzenie Woltomierze analogowe napięć zmiennych Woltomierze cyfrowe napięć zmiennych Mikroprocesorowe woltomierze cyfrowe Amperomierze Wprowadzenie Amperomierze prądu stałego Amperomierze prądu zmiennego Mierniki rezystancji, pojemności i indukcyjności Wprowadzenie Omomierz z przetwarzaniem rezystancji na napięcie Mierniki cyfrowe z przetwarzaniem rezystancji, pojemności i indukcyjności na przedział czasu Mierniki mocy Częstościomierze i czasomierze cyfrowe Częstościomierz Czasomierz Mikroprocesorowe częstościomierze-czasomierze Fazomierze cyfrowe Multimetry Wprowadzenie Multimetry analogowe Multimetry cyfrowe Liczniki energii elektrycznej Wprowadzenie Liczniki energii elektrycznej prądu przemiennego Wprowadzenie Elektromechaniczne liczniki energii elektrycznej prądu przemiennego Wprowadzenie Liczniki indukcyjne jednofazowe Liczniki indukcyjne trójfazowe i specjalne Elektroniczne liczniki energii elektrycznej prądu przemiennego Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej prądu przemiennego 433

7 9.3. Liczniki prądu stałego Liczniki energii elektrycznej prądu stałego Liczniki magnetoelektryczne ładunku elektrycznego (liczniki amperogodzin) Liczniki elektrochemiczne ładunku elektrycznego Liczniki elektroniczne ładunku elektrycznego Przyrządy do rejestracji, obrazowania i analizy sygnałów Wprowadzenie Rejestratory Oscyloskopy Wprowadzenie Oscyloskopy analogowe Zasada działania oscyloskopu analogowego Rodzaje i parametry lamp oscyloskopowych Rodzaje rozciągów i układów podstawy czasu Układy wejściowe i wzmacniacze w kanałach oscyloskopu Kalibratory napięcia i czasu Oscyloskopy wielokanałowe Oscyloskopy cyfrowe Wprowadzenie Próbkowanie i akwizycja oraz technika odtwarzania przebiegu sygnałów w oscyloskopie cyfrowym Wyzwalanie rozciągu liniowego w oscyloskopie cyfrowym Wierność odtwarzania przebiegów sygnałów w oscyloskopie cyfrowym Rodzaje pracy oscyloskopu cyfrowego Przyrządy do analizy sygnałów Wprowadzenie Mierniki zniekształceń nieliniowych Analogowe analizatory widma Cyfrowe analizatory widma Struktura i zasada działania analizatora algorytm szybkiej transformaty Fouriera Zniekształcenia widma i rola okien czasowych Wybrane układy pomiarowe Wprowadzenie Kompensatory Kompensatory napięć i prądów stałych Kompensatory napięć przemiennych Mostki pomiarowe Wprowadzenie Mostki prądu stałego Mostki prądu stałego zrównowaŝone 483

8 Mostki prądu stałego niezrównowaŝone Mostki prądu przemiennego Wiadomości wstępne Mostki czteroramienne Mostki transformatorowe Automatyczne mostki cyfrowe RLC Systemy pomiarowe Wprowadzenie Systemy z kartami pomiarowymi Systemy magistralowo-interfejsowe Wprowadzenie Systemy z magistralą GPIB (IEC-625) Systemy modułowe VXI Interfejsy szeregowe Systemy przemysłowe Systemy z przetwornikami inteligentnymi Wirtualne przyrządy pomiarowe Magistrale komputerowe w systemach pomiarowych Interfejsy bezprzewodowe Oprogramowanie systemów pomiarowych Zasady kompletacji systemu pomiarowego Pomiary wielkości elektrycznych Wprowadzenie Pomiary napięcia i prądu Pomiary RLC Pomiary rezystancji Pomiary indukcyjności, pojemności i rezystancji strat Pomiary częstotliwości Pomiary mocy czynnej Pomiary mocy biernej Pomiary przesunięcia fazowego Pomiary wielkości magnetycznych Pomiary pola magnetycznego Wiadomości wstępne Pomiary strumienia i indukcji magnetycznej z wykorzystaniem przetwornika magnetoindukcyjnego Pomiary indukcji za pomocą hallotronu Pomiary właściwości materiałów magnetycznych Wiadomości wstępne Wyznaczanie krzywej magnesowania Wyznaczanie krzywej magnesowania metodą róŝnicową Pomiary dynamicznej charakterystyki magnesowania i stratności

9 magnetycznej Pomiary wielkości nieelektrycznych Wprowadzenie Pomiary wymiarów geometrycznych Pomiary sił i momentów Pomiary ciśnienia Pomiary parametrów ruchu Pomiary temperatury Pomiary stęŝenia roztworów Zdalne monitorowanie zanieczyszczeń atmosfery Wprowadzenie Techniki zdalnego monitoringu atmosfery Krajowa słuŝba miar Zadania podstawowe Organizacja Normy 600 Tablice rozkładu normalnego 602 Tablica rozkładu Studenta 604 Tablica rozkładu χ Bibliografia 606 Skorowidz 611 oprac. BPK