1. SylabUZ
2. Wydział Informatyki, Elektrotechniki i Automatyki
3. semestr zimowy 2024/2025
4. Elektrotechnika - pierwszego stopnia z tyt. inżyniera
5. Elektroniczne przyrządy pomiarowe

Wygeneruj PDF dla tej strony

Elektroniczne przyrządy pomiarowe - opis przedmiotu

Cel przedmiotu

• zapoznanie studentów z budową, zasadą działania, właściwościami metrologicznymi współczesnych multimetrów, oscyloskopów cyfrowych, analizatorów widma i źródeł sygnałów pomiarowych
• ukształtowanie umiejętności w zakresie posługiwania się elektronicznymi przyrządami pomiarowymi i oceny dokładności wykonywanych pomiarów
• uświadomienie roli jaką odgrywa technika mikroprocesorowa w torach przetwarzania sygnałów współczesnych przyrządów pomiarowych

Wymagania wstępne

Zapisz zmiany

Podstawy elektrotechniki, Elektronika, Metrologia, Cyfrowe przetwarzanie sygnałów

Zakres tematyczny

Tendencje rozwojowe współczesnych przyrządów pomiarowych. Przyrządy mikroprocesorowe, mikroprocesorowe bloki pomiarowe, karty i moduły pomiarowe typu plug-in, przyrządy wirtualne, przyrządy na bazie systemów PXI.

Multimetry cyfrowe. Charakterystyka podstawowych bloków funkcjonalnych multimetrów cyfrowych. Ilustracja możliwości stosowania procedur programowej poprawy właściwości metrologicznych mikroprocesorowych przyrządów pomiarowych na przykładzie wybranych rozwiązań multimetrów cyfrowych. Wybrane problemu pomiaru wartości skutecznej napięć i prądów niesinusoidalnych za pomocą współczesnych multimetrów.

Zakłócenia elektryczne w pomiarach napięć i metody ich zwalczania. Rodzaje zakłóceń i ich źródła. Tłumienie zakłóceń szeregowych i równoległych. Zasady łączenia źródeł sygnałów pomiarowych z przyrządami pomiarowymi.

Pomiary napięcia w zakresie wielkich częstotliwości. Źródła błędów w pomiarach napięć w zakresie w.cz. Sondy pomiarowe. Pomiary woltomierzami z wejściem wysokoimpedancyjnym i pomiary z dopasowaniem impedancyjnym.

Przyrządy do wąskopasmowych pomiarów napięć przemiennych. Woltomierze selektywne. Woltomierze z detekcją synchroniczną. Woltomierze wektorowe.

Oscyloskopy cyfrowe. Klasyfikacja oscyloskopów elektronicznych. Budowa i zasada działania oscyloskopu cyfrowego. Charakterystyka trybów pracy. Charakterystyka porównawcza wybranych typów nowoczesnych oscyloskopów cyfrowych. Pomiary z zastosowaniem oscyloskopu cyfrowego.

Analizatory widma i mierniki współczynnika zniekształceń nieliniowych. Klasyfikacja, zasada działania, właściwości metrologiczne i funkcjonalne analizatorów widma. Cyfrowe analizatory widma: analizatory z filtrami cyfrowymi, analizatory oparte o szybką transformację Fouriera. Metody pomiaru współczynnika zniekształceń nieliniowych.

Przyrządy do pomiarów impedancji. Automatyczne mierniki RLC, analizatory impedancji, Q-metry, mostki transformatorowe.

Elektroniczne przyrządy do pomiaru mocy i energii elektrycznej. Specjalizowane scalone układy przeznaczone do pomiarów mocy i energii elektrycznej. Elektroniczne liczniki energii elektrycznej.

Źródła sygnałów pomiarowych. Metody generacji napięć sinusoidalnych stosowane w zakresie małych i wielkich częstotliwości. Generatory z cyfrową syntezą częstotliwości. Kalibratory napięć i prądów.

Wybrane problemy z zakresu precyzyjnych pomiarów wielkości elektrycznych. Metody i aparatura stosowane do realizacji wybranych jednostek miar wielkości elektrycznych: etalon napięcia oparty na zjawisku Josephsona, etalon natężenia prądu oparty na wykorzystaniu pompy elektronowej, etalon rezystancji oparty na kwantowym efekcie Halla, liczalny kondensator jako etalon pojemności. Pomiar i odtwarzanie zespolonego stosunku napięć z zastosowaniem algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów. Kwantowe źródła napięcia sinusoidalnego.

 

Metody kształcenia

wykład: wykład konwencjonalny,

laboratorium: praca z dokumentem źródłowym, praca w grupach, ćwiczenia laboratoryjne

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu	Symbole efektów	Metody weryfikacji	Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Wykład - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnej oceny z egzaminu prowadzonego w formie pisemnej.

Laboratorium - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, przewidzianych do realizacji w ramach programu laboratorium.

Składowe oceny końcowej = wykład: 50% + laboratorium: 50%

Literatura podstawowa

 

1. Charoy A.: Zakłócenia w urządzeniach elektronicznych. Tom: 1,2,3,4. WNT, Warszawa 1999.
2. Kamieniecki A.: Współczesny oscyloskop. Budowa i pomiary. Wydawnictwo BTC, Legionowo, 2009.
3. Piotrowski J., Kostyrko K.: Wzorcowanie aparatury pomiarowej, PWN, Warszawa, 2000.
4. Rydzewski J.: Pomiary oscyloskopowe, WNT, Warszawa, 2007.
5. Stabrowski M.: Cyfrowe przyrządy pomiarowe, PWN, Warszawa, 2002.
6. Tumański S.: Technika pomiarowa. WNT, Warszawa, 2007.

Literatura uzupełniająca

 

1. Chwaleba A, Poniński M., Siedlecki A.: Metrologia elektryczna, WNT, Warszawa, 2019.
2. Dusza J., Gąsior P. Tarapata G., Podstawy pomiarów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2019.
3. Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki, cz. 1 i 2, Nowe wydanie, WKiŁ, Warszawa, 2019.
4. Materiały informacyjne, karty katalogowe, noty techniczne i aplikacyjne wybranych firm: Keysight, Fluke, Keithley, Rohde & Schwarz, Signal Recovery, Tektronix i innych.

Uwagi

Zmodyfikowane przez prof. dr hab. inż. Ryszard Rybski (ostatnia modyfikacja: 12-04-2024 17:46)