MIERNICTWO ELEKTRONICZNE
Politechnika
Białostocka
Wydział Elektryczny
Przedmiot: Miernictwo elektronicznw (1) i (2)
wykład 30 godz. (1), laboratorium 30 godz. (2),
sem. V (1) i VI (2), EiT I stopnia, studia stacjonarne
Tematyka wykładów:
Zagadnienia do opracowania:
- Analogowe przetworniki pomiarowe A/A wielkości elektrycznych. (I/U; U/I; dzielniki napięcia; tłumiki; wzmacniacze pomiarowe; wzmacniacze izolujące; przekładniki prądowe i napięciowe; przetworniki całkujące i różniczkujące; przetworniki AC/DC: prostowniki wartości średniej, szczytowej i skutecznej; przetworniki mnożące: hallotron, gaussotron, półprzewodnikowe scalone układy mnożące; przetworniki mocy) +++
- Błędy przetwarzania cyfrowego. (błąd dyskretyzacji; błąd wzmocnienia i przesunięcia zera, nieliniowość całkowa i różniczkowa; niemonotoniczność przetwornika; brakujące kody; niestałość parametrów przetwornika w funkcji temperatury; błędy dynamiczne; błąd aliasingu)
- Cyfrowe pomiary częstotliwości, okresu, czasu i fazy. Błędy cyfrowych pomiarów wymienionych wielkości.
- Cyfrowy pomiar napięcia stałego i zmiennego. (przetwarzanie A/C metodą: czasową prostą, metodą wielokrotnego całkowania, metodą równoważenia ładunków, metodą delta-sigma, metodą kompensacji wagowej i równomiernej; przetworniki wartości średniej i skutecznej) +++
- Metody próbkowania sygnału w oscyloskopach.
- Multimetry. (struktura i zasada działania - schemat blokowy; funkcje i zakresy pomiarowe; przetwarzanie A/C; przyrządy z funkcją TrueRMS; wyświetlacze; zabezpieczenia)
- Oddziaływanie przyrządów na wielkość mierzoną.
- Pomiarowe sondy napięciowe i prądowe. (sondy pasywne i aktywne; kompensacja sond; parametry sond)
- Pomiary oscyloskopowe. (pomiar parametrów napięciowych i czasowych sygnału; pomiar okresu i częstotliwości; pomiar częstotliwości metodą porównawczą; pomiar przesunięcia fazowego; pomiar charakterystyk napięciowo-prądowych; różnicowe pomiary napięć między dwoma nieuziemionymi punktami; wyznaczanie charakterystyk amplitudowo-częstotliwościowych czwórnika; pomiary parametrów elementów biernych: rezystancji o dużej wartości, pojemności; pomiar głębokości modulacji sygnału AM i dewiacji sygnału FM) +++
- Pomiary parametrów impulsów. (wpływ układu łączącego źródło z oscyloskopem na kształt rejestrowanego przebiegu; wpływ obciążenia źródła sygnału impedancją sondy lub oscyloskopu na parametry rejestrowanego przebiegu; drogi wnikania zakłóceń do obwodów pomiarowych; pomiary z wykorzystaniem wzmacniaczy różnicowych; poprawna interpretacja oscylogramu)
- Pomiary bardzo wysokich częstotliwości. (dzielniki częstotliwości; przetworniki heterodynowe; metoda generatora pośredniego; heterodynowe przetwarzanie harmoniczne)
- Pomiary wybranych wielkości nieelektrycznych. (klasyfikacja mierzonych wielkości nieelektrycznych; czujniki pomiarowe; pomiar temperatury; pomiar sił, masy i ciśnienia; pomiar poziomu hałasu i wibracji; pomiar wielkości geometrycznych; pomiar wielkości kinetycznych)
- Przetwarzanie A/C. (kondycjonowanie sygnału; filtracja; próbkowanie; kwantowanie; kodowanie; podział przetworników A/C; przetworniki bezpośrednie; przetworniki pośrednie u/t, u/f; przetworniki z wielokrotnym całkowaniem; parametry przetworników) +++
- Skopometr – funkcje i parametry przyrządu, przykładowe rozwiązania i zastosowania.
Tematyka ćwiczeń laboratoryjnych:
Wprowadzenie, regulamin laboratorium, zagadnienia BHP – 1 godz.
Badanie własności metrologicznych oraz możliwości funkcjonalnych generatora funkcyjnego typu HP33120A klasy DDS.
Badanie oprogramowania BenchLink Software HP34811Arb do obsługi generatora pomiarowego HP33120A. (nr instr. 01) – 3 godz.Oscyloskop cyfrowy HP54522A. (nr instr. 02) – 3 godz.Badanie woltomierzy cyfrowych prądu przemiennego. (nr instr. 03) – 3 godz.
Badanie miernika zniekształceń nieliniowych. (nr instr. 04) – 3 godz.Badanie oprogramowania wspomagającego pomiary oscyloskopowe (Tektronix THS710A). (nr instr. 05) – 3 godz.Badanie mierników częstotliwości i czasu. (nr instr. 06) – 3 godz.
Pomiar bardzo małych napięć przemiennych w warunkach szumu i zakłóceń przy użyciu nanowoltomierza homodynowego. (nr instr. 07) – 3 godz.Pomiary mocy czynnej, biernej i pozornej w obwodach trójfazowych. (nr instr. 08) – 3 godz.Analizator sygnału DVB-T. (nr instr. 09) – 3 godz.
Zaliczenie końcowe – 2 godz.
Literatura:
- Stabrowski M.: Cyfrowe przyrządy pomiarowe. PWN, Warszawa, 2002.
- Stabrowski M.: Miernictwo elektryczne. Cyfrowa technika pomiarowa. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1999.
- Rydzewski J.: Pomiary oscyloskopowe. WNT, Warszawa, 2007.
- Derlecki S.: Metrologia elektryczna i elektroniczna. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź, 2010.
- Ratyńska J.: Zarys miernictwa elektrycznego i elektronicznego. Zakład Poligraficzny Politechniki Radomskiej, Radom, 2002.
- Tumański S.: Technika pomiarowa. WNT, Warszawa 2007.
- Chwaleba A., Poniński M., Siedlecki A.: Metrologia elektryczna. WNT, Warszawa, 2010.
- Kulka Z., Libura A., Nadachowski M.: Przeworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe. WKŁ, Warszawa, 1987.
- Parchański J.: Miernictwo elektryczne i elektroniczne. WSiP, Warszawa, 1995.
- Maloberti F.: Przetworniki danych. WKiŁ, Warszawa, 2010.
- Kester W.: Przetworniki A/C i C/A: teoria i praktyka. Wydawnictwo BTC, Legionowo, 2012.
- Kołodziejski J., Spiralski L., Stolarski E.: Pomiary przyrządów półprzewodnikowych. WKiŁ, Warszawa, 1990.
- Marven C.: Zarys cyfrowego przetwarzania sygnałów. WKiŁ, Warszawa, 1999.
- Goldberg BG.: Digital Frequency Synthesis Demystified. LLH Technology Publishing, 1999.
- Agilent Technologies Impedance Measurement Handbook. A guide to measurement technology and techniques. 4th Edition. Agilent Technologies, 2009.
- Materiały i katalogi firmowe, czasopisma.
Materiały pomocnicze i instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych (format PDF):
- Materiały z wykładów są do pobrania TUTAJ.
Ćwiczenia laboratoryjne - II seria: - Badanie miernika zniekształceń nieliniowych. (instr. nr 04).
- Badanie oprogramowania wspomagającego pomiary oscyloskopowe (Tektronix THS710A). (instr. nr 05).
- Badanie mierników częstotliwości i czasu. (instr. nr 06).
Ćwiczenia laboratoryjne - III seria: - Pomiar bardzo małych napięć przemiennych w warunkach szumu i zakłóceń przy użyciu nanowoltomierza homodynowego. (instr. nr 07).
- Pomiary mocy czynnej, biernej i pozornej w obwodach trójfazowych. (instr. nr 08).
- Analizator sygnału DVB-T. (instr. nr 09).
Oceny:
Ostatnia modyfikacja:06-03-2014