METROLOGIA SKRYPT DO LABORATORIUM. dla studentów kierunku elektrotechnika. Leona Swędrowskiego. pod redakcją

Transkrypt

1 METROLOGIA SKRYPT DO LABORATORIUM dla studentów kierunku elektrotechnika pod redakcją Leona Swędrowskiego Gdańsk 2011

2 PRZEWODNICZ CY KOMITETU REDAKCYJNEGO WYDAWNICTWA POLITECHNIKI GDA SKIEJ Romuald Szymkiewicz RECENZENT Wiesław Kici ski PROJEKT OKŁADKI Katarzyna Olszonowicz Wydano za zgod Rektora Politechniki Gda skiej Oferta wydawnicza Politechniki Gda skiej jest dost pna pod adresem Copyright by Wydawnictwo Politechniki Gda skiej, Gda sk 2011 Utwór nie mo e by powielany i rozpowszechniany, w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób, bez pisemnej zgody wydawcy ISBN WYDAWNICTWO POLITECHNIKI GDA SKIEJ Wydanie I. Ark. wyd. 8,6 ark. druku 10,25, 973/657

3 Spis tre ci Wprowadzenie Anna Golijanek-J drzejczyk Zasady sporz dzania protokołu pomiarowego i sprawozdania... 9 Zasady sporz dzania protokołu pomiarowego... 9 Zasady sporz dzania sprawozdania Liczbowy zapis dokładno ci, zaokr glanie Estymacja parametryczna (regresja) Podsumowanie wiczenie 1 Anna Golijanek-J drzejczyk Ocena jako ci pomiarów i wzorcowanie przyrz dów pomiarowych Wst p Klasyfikacja bł dów pomiarowych Poj cia i terminy statystyczne Niepewno pomiaru Wzorcowanie Mierniki analogowe sprawdzenie ostateczne Mierniki cyfrowe Przebieg wiczenia Sprawdzanie zakresów napi cia stałego multimetru Sprawdzanie zakresów pr du stałego multimetru Wyznaczenie charakterystyki pr dowo-napi ciowej wybranych elementów Dyskusja wyników Pytania kontrolne Literatura wiczenie 2 Leon Sw drowski Pomiary parametrów elementów RLC Wprowadzenie teoretyczne Elementy bierne obwodów elektrycznych Mostki pr du stałego Mostki pr du przemiennego Przebieg wiczenia Pomiary mostkiem Wheatstone a Pomiary mostkiem Thomsona Pomiary mostkiem pr du przemiennego Dyskusja wyników Pytania kontrolne Literatura... 37

4 4 Spis tre ci wiczenie 3 Michał Ziółko, Ryszard Wepa Pomiary z wykorzystaniem oscyloskopu Wst p Oscyloskop analogowy Oscyloskop cyfrowy Przebieg wiczenia Pomiar wybranych parametrów i obserwacja przebiegów Pomiar cz stotliwo ci Pomiar fazy Zjawisko aliasingu w oscyloskopie cyfrowym Dyskusja wyników Pytania kontrolne Literatura wiczenie 4 Leon Sw drowski, Ryszard Roskosz Pomiar mocy w układzie jednofazowym Wprowadzenie teoretyczne Watomierze elektrodynamiczne (ED) Wpływ czynników zakłócaj cych Rozszerzenie zakresu pomiarowego Układy poł cze woltomierza i amperomierza w metodzie technicznej pomiaru rezystancji Wł czanie watomierza Przebieg wiczenia Sposób przeprowadzenia pomiarów Pomiar mocy przy obci eniu indukcyjnym Pomiar mocy przy obci eniu pojemno ciowym Dyskusja wyników Pytania kontrolne Literatura wiczenie 5 Ariel Dzwonkowski Pomiary mocy w obwodach trójfazowych Wst p Pomiar mocy w układzie trójfazowym czteroprzewodowym Pomiar mocy czynnej Pomiar mocy biernej Diagram pr dów i napi Pomiar mocy w układzie trójfazowym trzyprzewodowym Pomiar mocy czynnej Pomiar mocy biernej Diagram pr dów i napi Moc pozorna Przetworniki pomiarowe mocy Przebieg wiczenia Pomiar mocy w układzie trójfazowym czteroprzewodowym Pomiar mocy w układzie trójfazowym trzyprzewodowym... 72

5 Spis tre ci Pomiar mocy w układzie trójfazowym czteroprzewodowym symetrycznym Dyskusja wyników Pytania kontrolne Literatura wiczenie 6 Marek Wołoszyk Pomiary sygnałów przemiennopr dowych sinusoidalnych i odkształconych Wprowadzenie teoretyczne Mierniki sygnałów przemiennopr dowych Przetworniki sygnałów przemienno pr dowych na napi cie stałe Program wiczenia Wyznaczanie bł dów w funkcji cz stotliwo ci Wyznaczanie bł dów dla sygnałów odkształconych Wyznaczanie współczynnika THD Dyskusja wyników Pytania kontrolne Literatura wiczenie 7 Dariusz wisulski Pomiary cz stotliwo ci i pr dko ci obrotowej Wprowadzenie teoretyczne Metody pomiaru cz stotliwo ci Cz sto ciomierze analogowe Cz sto ciomierze cyfrowe Pomiar pr dko ci obrotowej Pr dnica tachometryczna pr du stałego Pr dnica tachometryczna pr du przemiennego synchroniczna Pr dnica tachometryczna pr du przemiennego asynchroniczna Metody cyfrowe pomiaru pr dko ci Metoda stroboskopowa Przebieg wiczenia Pomiary cz sto ciomierzem cyfrowym Pomiary pr dko ci obrotowej Wyznaczenie charakterystyk pr dnicy tachometrycznej pr du stałego Wyznaczenie charakterystyk pr dnicy tachometrycznej pr du przemiennego asynchronicznej Pomiary przy u yciu tachometru stroboskopowego Pomiary przy u yciu tachometru cyfrowego optycznego Dyskusja wyników Pytania kontrolne Literatura... wiczenie 8 Marek Wołoszyk Analogowe przetwarzanie sygnałów pomiarowych Wprowadzenie teoretyczne Wzmacniacze sygnałowe Podstawowe układy ze wzmacniaczami operacyjnymi

6 6 Spis tre ci Filtry analogowe Eliminacja zakłóce Przebieg wiczenia Dyskusja wyników Pytania kontrolne Literatura wiczenie 9 Dariusz wisulski Komputerowe przetwarzanie sygnałów pomiarowych Wprowadzenie teoretyczne Akwizycja sygnałów pomiarowych Cz stotliwo próbkowania Analiza Fouriera Okno czasowee i wygładzaj ce Filtracja cyfrowa Przebieg wiczenia Badanie wpływu aliasingu Badanie wpływu okna czasowego Badanie wpływu okna wygładzaj cego Badanie działania filtrów cyfrowych Dyskusja wyników Pytania kontrolne Literatura wiczenie 10 Leszek Rafi ski Pomiary podstawowych wielko ci nieelektrycznych metodami elektrycznymi odległo i przemieszczenie, temperatura Wiadomo ci wst pne Pomiar odległo ci i przemieszczenia Czujniki potencjometryczne Czujniki indukcyjne Czujniki pojemno ciowe Pomiar temperatury Czujniki termorezystancyjne Czujniki termoelektryczne Pomiar zdalny i termografia Przebieg wiczenia Dyskusja wyników Pytania kontrolne Literatura wiczenie 11 Michał Ziółko Pomiary rezystancji uziemienia i impedancji p tli zwarciowej Wst p Pomiary parametrów uziemie Warunki poprawnego pomiaru rezystancji statycznej uziemienia

7 Spis tre ci Pomiar rezystancji statycznej uziemienia metod kompensacyjn Pomiar rezystancji statycznej uziemienia metod techniczn Pomiar impedancji (rezystancji) udarowej uziemienia Pomiar rezystancji wła ciwej (rezystywno ci) gruntu Pomiar impedancji p tli zwarciowej Zasada pomiaru Metody i mierniki impedancji p tli zwarciowej Czynniki wpływaj ce na dokładno pomiaru Przebieg wiczenia Pomiar rezystancji statycznej uziemienia metod kompensacyjn i techniczn Pomiar impedancji udarowej uziemienia Pomiar impedancji p tli zwarciowej Dyskusja wyników Pytania kontrolne Literatura wiczenie 12 Piotr Szwangruber, Ryszard Roskosz Pomiary wybranych wielko ci magnetycznych Wst p Materiały magnetyczne P tla histerezy i krzywa magnesowania Wyznaczanie p tli histerezy metod oscyloskopow Wyznaczanie normalnej krzywej magnesowania metod techniczn Straty w ferromagnetykach Wyznaczanie stratno ci magnetycznej blach elektrotechnicznych Przygotowanie próbek blachy Aparat Epsteina 50 cm budowa Układ pomiarowy Rozdział strat Czujniki indukcyjne do pomiarów indukcji magnetycznej Hallotrony Przebieg wiczenia Pomiary stratno ci magnetycznej blach stalowych aparatem Epsteina 50 cm Wyznaczanie p tli histerezy metod oscyloskopow Wyznaczanie normalnej krzywej magnesowania metod techniczn Dyskusja wyników Pomiary strat blach ferromagnetycznych aparatem Epsteina 50 cm Pomiar p tli histerezy metoda oscyloskopow Wyznaczenie normalnej p tli magnesowania metoda techniczn Pytania kontrolne Literatura