Električna mjerenja (ETF AEO EM 2355) |
|
Opšte informacije |
|
Naziv kursa | Električna mjerenja |
Oznaka (šifra) predmeta | ETF AEO EM 2355 |
Studij | ETF-B |
Odsjek | Automatika i elektronika |
Godina | 2 |
Semestar | 3 |
Tip | Obavezni |
ECTS | 5 |
Ukupno sati nastave | 55 |
Sati predavanja | 40 |
Sati vježbi | 10 |
Sati tutorijala | 5 |
Cilj kursa - Znanje i vještine koje treba postići student |
|
| Studenti stiču teorijska i praktična znanja iz područja osnovnih mjerenja električnih veličina. | |
Program |
|
| 1.UVOD U METROLOGIJU: Osnovni mjeriteljski pojmovi. Fizikalne veličine i njihovo mjerenje. Sistemi mjernih jedinica. Historijski pregled. Međunarodni sistem jedinica SI. Definicije osnovnih, izvedenih i dopunskih jedinica. Dozvoljene zakonite jedinice izvan SI sistema. Fizičke konstante. Nacionalne i međunarodne metrološke institucije. 2.MJERNA SREDSTVA: Podjela mjernih sredstava. Metrološke karakteristike mjernih sredstava. Statičke karakteristike mjernog sredstva, mjerni opseg, tačnost, preciznost, linearnost, osjetljivost, histerezis, ulazna i izlazna impedansa. Dinamičke karakteristike mjernog sredstva (sistem nultog, prvog i drugog reda). Pouzdanost mjernog sredstva. Kvantitativne karakteristike i pokazatelji pouzdanosti. Proračun pokazatelja pouzdanosti. 3.POGREŠKE MJERENJA: Osnovne definicije kod pogrešaka mjerenja. Vrste pogrešaka kod mjerenja. Sistematske i slučajne pogreške mjerenja. Tačnost i preciznost mjerenja. Obrada rezultata mjerenja. Primjena teorije matematičke statistike kod analize rezultata mjerenja. Aritmetička sredina rezultata mjerenja i standardna devijacija. Parametri vjerovatnoće rezultata mjerenja. Normalna (Gausova) raspodjela rezultata mjerenja, osobine raspodjele i područje pouzdanosti. Studentova raspodjela rezultata mjerenja. Mjerna nesigurnost. Pogreške posredno mjerenih veličina. Standardna devijacija i nepouzdanost posredno mjerenih veličina. Određivanje jednačine optimalne prave metodom najmanjih kvadrata. Prestavljanje obrađenih rezultata mjerenja. 4.ETALONI ELEKTRIČNIH VELIČINA I LABORATORIJSKI IZVORI: Klasifikacija etalona po nivou tačnosti, realizaciji, strukturi i funkciji. Hijerarhijski niz etalona i metrološka usklađenost. Kalibracija etalona. Etaloni električnih veličina, etalonski otpornici, mjerni kondenzatori, mjerne prigušnice, etaloni napona. Laboratorijski izvori istosmjerne struje. Laboratorijski izvori izmjenične struje. Ugađanje struje, potenciometarski spoj i predotpor. 5.MJERNI MOSTOVI: Witstonov most za istosmjernu struju, izvedba, osjetljivost i ugađanje. Tomsonov most; Neuravnoteženi Witstonov most. Witstonov most za izmjeničnu struju. Kompenzatori za istosmjernu struju, potenciometarski i ampermetarski postupak. Tehnički kompenzator, kaskadni kompenzator i kompenzator sa strujnim izvorom. Kompenzatori za izmjeničnu struju. Kalibratori istosmjernog i izmjeničnog napona. Mjerni mostovi izmjenične struje, uslovi ravnoteže i klasifikacija. Opisi pojedinih mjernih mostova. Maksvelov most, Ovenov most, Vinov most, Šeringov most. 6.MJERENJE ELEKTRIČNIH VELIČINA: Mjerenje električnog otpora. Ommetri sa pokretnim kalemom i sa unakrsnim kalemima. Metode mjerenja električnog otpora. U-I metoda. Poredbene metode mjerenja. Mjerenje otpora pomoću voltmetra. Mjerenje velikih otpora. 7.Mjerenje električne snage u kolu jednosmjerne struje. U-I metod. Mjerenje snage watmetrom. Mjerenje snage u NF mono-faznim mrežama. 8.Mjerenje električne kapacitivnosti i induktivnosti. U-I metoda mjerenja kapaciteta i sopstvenog induktiviteta. Mjerenje sopstvenog induktiviteta zavojnice sa fero-magnetnom jezgrom. Mjerenje međusobne induktivnosti. Mjerenje frekvencije. 9.ANALOGNI ELEKTRIČNI MJERNI INSTRUMENTI: Osnovne karakteristike analognih električnih mjernih instrumenata, moment i protumoment, dinamika pomičnog dijela, strujna i naponska konstanta. Proširenje strujnog i naponskog mjernog opsega. Instrumenti sa pokretnim namotajem. Galvanometri. Instrumenti sa pokretnim namotajem i ispravljačem. Instrumenti sa unakrsnim namotajima. Elektrodinamički instrumenti. Elektrostatički instrumenti. Instrumenti na termičkoj osnovi. 10.Izmjenična brojila. Indukciona brojila aktivne energije. Indukciona brojila reaktivne energije. Brojila prividne energije. Posebne izvedbe električnih brojila. Višetarifna brojila. Vršna brojila. Brojila sa pokazivačem maksimuma. Elektronička brojila. Ispitivanje brojila. 11.ANALOGNI OSCILOSKOP: Katodna cijev sa elektrostatickim skretanjem elektronskog mlaza. Sistem za vertikalni otklon. Sistem za horizontalni otklon. Generisanje testerastog napona. Sinhronizacija i okidna vremenska baza. Osnovni podaci za osciloskop. Osciloskop sa uzorkovanjem. 12.DIGITALNI MJERNI INSTRUMENTI: Principi rada, blokovska struktura i opće karakteristike digitalnih mjernih instrumenata. Poređenje sa analognim mjernim instrumentima, uticaj na tačnost mjerenja. Digitalna mjerila frekvencije. Digitalni voltmetar, osciloskop i multimetar. 13.RAČUNARSKI PODRŽANA MJERENJA:Uloga računara u mjernom procesu, prednosti i nedostaci. Programabilni mjerni instrumenti. Osnovne karakteristike mikroprocesorskih programabilnih mjernih instrumenata. Automatizovani mjerni sistemi, klasifikacija, opšte karakteristike i prenos informacija. Projektovanje i izrada automatizovanih mjernih sistema. Prikupljanje i prenos mjernih podataka. 14.Interfejsi. Osnovni tipovi interfejsa. RS - 232 interfejs. Standardni interfejski razvijeni za automatizovana mjerenja (IEC interfejs). Struktura funkcija i magistrala u IEC interfejsu i dodjeljivanje adrese. IEEE 488 interfejs. |
|
Literatura |
|
| Obavezna | 1.Bilješke i slajdovi s predavanja (moći će se preuzeti na WEB site-u Fakulteta). 2.Alija Muharemović, Električna mjerenja, ETF Sarajevo 2005. 3.Alija Muharemović, Irfan Turković, Električna mjerenja - Zbirka zadataka, Sarajevo 1996. |
| Preporučena | 1.Joseph J. Carr, Elements of electronic Instrumentation and measurement 3rd ed., Prentice Hall Inc. 1996 |
Didaktičke metode |
|
| Kurs se izvodi kroz tri vrste aktivnosti: Direktna predavanja u auli. Predavanja su praćena izradom zadataka od strane nastavnika, s ciljem da studenti ovladaju instrumentima i metodama uvedenim tokom predavanja. Vježbe u laboratoriji. Studenti se u računarskoj laboratoriji uvode u softversko okruženje Matlab/simulink i uz pomoć tutora rade primjere iz prethodno pređenog nastavnog materijala. Studenti trebaju samostalno u računarskoj laboratoriji da urade svoje zadatke primjenom softvera Matlab/simulink. Tutorijal. Pod vođenjem tutora, studenti rješavaju druge zadatke uključujući i zadatke s prethodnih ispitnih rokova. Ove aktivnosti organizirane su tako da se već tokom izvođenja nastavnog programa kroz domaće zadaće i parcijalne ispite kontinuirano provjerava stupanj pripremljenosti studenta u ovladavanju znanjima i vještinama koje treba postići u okviru ovog kursa. |
|
Način provjere znanja |
|
| Tokom trajanja kursa student prikuplja bodove prema slijedećem sistemu: - Prisustvo satima predavanja i tutorijala: 10 bodova, student koji više od tri puta izostane s predavanja i/ili tutorijala ne može ostvariti bodove po ovoj osnovi. Svim časovima laboratorijskih vježbi studenti su obavezni prisustvovati. - Izrada domaćih zadaća i laboratorijske vejžbe: maksimalno 10 bodova; predviđena je izrada od 5 domaćih zadaća ravnomjerno raspoređenih tokom semestra, koje nose do 5 bodova; 5 uspješno obavljenih laboratorijskih vježbi takođe nose do 5 bodova. - Parcijalni ispiti: dva pismena parcijalna ispita, pri čemu svaki parcijalni ispit donosi do 20 bodova. - Usmeni završni ispit donosi maksimalno 40 bodova. |
|
Napomene |
|
| ... | |