Mjerna tehnika

Opis predmeta

Osnove mjerenja. Analogni i digitalni mjerni uređaji: područja primjene, ograničenja. Mjerni uređaji s A/D pretvornicima. Princip kvantiziranja. Prijenosna funkcija i pogrješke kvantiziranja. A/D pretvornici s višestrukim pilastim naponom, s pretvorbom napona u frekvenciju, - . Parametri pretvornika, ograničenja i točnost mjerenja. D/A pretvornici: prijenosna funkcija i kodiranje, parametri. Programabilni uređaji i sučelja. Digitalni mjerni uređaji (multimetri, višekanalni, precizni, elektrometri): parametri uređaja i kakvoća rezultata. Sučelja za paralelni prijenos: GPIB (IEEE-488), VMEbus/VXIbus te PXI sučelje. Upravljački programi (driveri) za mjerne uređaje (SCPI, IVI, VISA). Točnost i utjecajne veličine. Interferencije i oklapanja. Šum i otklanjanje šuma. Mjerenje malih dc napona i struja i njihove primjene. Mjerenje vrlo malih impedancija i vrlo velikih impedancija. Mjerenje otpornosti (polu)vodljivih materijala. Primjene.

Opće kompetencije

Predmet osposobljava za primjenu mjernih uređaja, posebice digitalnih, u inženjerskoj praksi i automatiziranim mjernim metodama, uz analizu utjecajnih veličina na rezultate mjerenja. Daje osnovna znanja o parametrima i ograničenjima digitaliziranih podataka te utjecaja na točnost mjerenja. Razrađuje ostvarivanje i programiranje mjernih sustava upravljanih računalom, primjenu mjeriteljski orijentirane programske podrške i virtualnih mjernih uređaja. Obrađuje elemente mjerne tehnike koji utječu na točnost pri mjerenju malih napona, struja i impedancija, te velikih impedancija i njihovih primjena.

Ishodi učenja

  1. Opisati potrebne karakteristike digitalnih uređaja za pojedine primjene
  2. Razlikovati različite tipove A/D pretvornika
  3. Primijeniti različita mjerna sučelja upravljana računalom
  4. Analizirati mogućnosti i ograničenja primjene modernih mjernih uređaja i mjernih sustava
  5. Razviti nove automatizirane mjerne metode
  6. Zaključiti o mogućim poboljšanjima točnosti mjerenja za pojedine primjene

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja s prezentacijama i primjerima

Provjere znanja

Pismeni ispit, domaće zadaće, seminari

Laboratorijske vježbe

Laboratorijske vježbe tijekom predavanja

Pokusi na predavanjima

Kad god je to moguće.

Demonstracijske vježbe

Kad god je to moguće.

Programske vježbe

Lab Windows/CVI LabVIEW

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 0 % 10 % 0 % 10 %
Domaće zadaće 0 % 10 % 0 % 0 %
Kratke provjere znanja 0 % 10 % 0 % 0 %
Međuispit: Pismeni 0 % 25 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 20 %
Završni ispit: Usmeni 25 %
Ispit: Pismeni 0 % 50 %
Ispit: Usmeni 40 %

Tjedni plan nastave

  1. Osnove mjerenja. Analogni i digitalni mjerni uređaji: područja primjene, ograničenja.
  2. Mjerni uređaji s A/D pretvornicima. Princip kvantiziranja. Prijenosna funkcija i pogrješke kvantiziranja.
  3. A/D pretvornici s višestrukim pilastim naponom, s pretvorbom napona u frekvenciju, Sigma-Delta.
  4. Parametri pretvornika, ograničenja i točnost mjerenja. D/A pretvornici: prijenosna funkcija i kodiranje, parametri.
  5. Digitalni mjerni uređaji (multimetri, višekanalni, precizni, elektrometri): parametri uređaja i kakvoća rezultata.
  6. Sučelja za paralelni prijenos: GPIB (IEEE-488), VMEbus/VXIbus. Računalni instrumenti. Ostvarivanje virtualnih instrumenata i grafičkih korisničkih sučelja.
  7. Upravljanje i programiranje sučelja. Upravljački programi (driveri) za instrumente (SCPI, IVI, VISA). TCP/IP komunikacija. Normiranje sučelja.
  8. Međuispit.
  9. Točnost i utjecajne veličine. Interferencije i oklapanja. Šum i otklanjanje šuma.
  10. Mjerenje malih dc napona i struja. Termoelektromotorne sile. Primjene.
  11. Mjerenje vrlo malih impedancija. Mjerenje vrlo velikih impedancija. Primjene.
  12. Mjerenje otpornosti (polu)vodljivih materijala. Mjerenje ostalih svojstava materijala i primjene.
  13. Laboratorijska vježba 1.
  14. Laboratorijska vježba 2.
  15. Završni ispit.

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Elektrotehnički sustavi i tehnologija (profil)
Predmeti specijalizacije profila (1. semestar) (3. semestar)

Literatura

V. Bego (2003.), Mjerenja u elektrotehnici, Graphis, Zagreb
J. McGhee, W. Kulesza, M.J. Korczyński, I.A. Henderson (2001.), Measurement Data Handling, vol. 1 and vol. 2, Technical University of Lodz
J. M. Pieper (1998.), Standard Commands for Programmable Instruments, ACEA, Wierden, The Netherlands
K. James Woburn (2000.), PC Interfacing and Data Acquisition: Techinques for Measurements, Instrumentation and Control, MA: Butterworth-Heinemann
Robert H. Bishop (2003.), Learning With Labview 7 Express, Prentice Hall

Laboratorijske vježbe

Izvedba

ID 127435
  Zimski semestar
4 ECTS
R2 Engleski jezik
R1 E-učenje
26 Predavanja
0 Auditorne vježbe
14 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe

Ocjenjivanje

85 izvrstan
73 vrlo dobar
61 dobar
50 dovoljan