PODSTAWY ELEKTRONIKI I MIERNICTWA Konsultacje: - czwartki 15.05-15.35 WEL, pok. 56/100 tel. 839-082 jjakubowski@wat.edu.pl
4.1. Pojęcia podstawowe M E T R O L O G I A OGÓLNA TEOTERYCZNA PRAWNA STOSOWANA
Wielkość mierzalna Wartość wielkości Jednostka miary 3
wartość wielkości Pomiar zbiór operacji mających na celu wyznaczenie wartości wielkości. porównanie z jednostką miary wielkość mierzalna
4.2. Klasyfikacja przyrządów pomiarowych Wzorzec Miernik Przyrząd pomiarowy urządzenie przeznaczone do wykonywania pomiarów samodzielnie lub w połączeniu z urządzeniami dodatkowymi. Przetwornik Układ pomiarowy System pomiarowy 5
4.3. Wzorce 4.3.1. Hierarchia wzorców 6
4.3.2. Wzorce wybranych o użytkowy wzorzec napięcia współczynnik stabilizacji S D I I Z U U Z 100 współczynnik temperaturowy α T 1 U 4 T U Z 5 10 K 7
dygresja - wzmacniacz operacyjny
o użytkowe wzorce rezystancji wzorce nienastawne (oporniki wzorcowe) R n 10 4 7 wzorce nastawne (oporniki dekadowe) - komplet oporników wzorcowych w układzie dziesiętnym najmniejszy stopień dekady: 0.1 największy stopień dekady: 1 M materiały: stopy miedzi z niklem, manganem, chromem i aluminium popularne nazwy handlowe: manganin i nikrothal
Parametry wzorców rezystancji: współczynnik temperaturowy rezystancji: < 2 10-5 /K siła termoelektryczna względem miedzi: ~ V/K obciążalność: w powietrzu 1W, w nafcie (oleju) 3W częstotliwość znamionowa
o wzorzec odniesienia napięcia (1) ogniwo Westona
o wzorzec odniesienia napięcia (2) złącze Josephsona
4.4. Mierniki analogowe 4.4.1. Nazewnictwo Miernik analogowy przyrząd pomiarowy, którego wskazanie jest ciągłą funkcją wielkości mierzonej. o działaniu bezpośrednim: o działaniu pośrednim: 13
Podzielnia Wskaz Podziałka Działka elementarna Działka obliczeniowa Zakres wskazań Stała podziałki 14
4.4.2. Ustrój magnetoelektryczny siła na przewodnik l: F = B i l moment napędowy: M n = B z d i l moment zwrotny: M z = k w równowadze: M n = M z = c i
4.4.3. Przyrządy pomiarowe o działaniu bezpośrednim 4.4.3.1. Miernik do pomiaru natężenia prądu stałego amperomierz bezpośredni
4.4.3.2. Miernik do pomiaru napięcia stałego woltomierz bezpośredni
4.4.3.3. Miernik do pomiaru rezystancji omomierz bezpośredni
4.4.4. Przyrządy pomiarowe o działaniu pośrednim - woltomierz elektroniczny analogowy - amperomierz elektroniczny analogowy - omomierz elektroniczny analogowy 19
4.4.5. Pomiary napięć zmiennych Problem:? u(t) U 0 4.4.5.1. Wartości charakterystyczne napięć zmiennych wartość szczytowa wartość średnia prądu (average) ekwiwalentna wartość prądu stałego I śr, który w czasie równym okresowi T rozpatrywanego prądu zmiennego i przeniesie taki sam ładunek 20
wartość skuteczna (RMS) ekwiwalentna wartość napięcia stałego U sk, które w czasie równym okresowi T rozpatrywanego napięcia zmiennego u wydzieli na rezystorze taką samą energię współczynniki - współczynnik kształtu - współczynnik szczytu U kk U U ka U RMS AVG MAX RMS k k 1.11 1.15 1 k a 2 3 1 21
4.4.5.2. Struktura woltomierza napięcia zmiennego 22
4.4.5.3. Budowa przetwornika AC/DC na przykładzie przetwornika prostownikowego wartości średniej i(t) u(t) R L i(t) R L u(t) 23