Merilna tehnika

Opis predmeta

a) temeljni principi merjenja in merilne strategije;

b) merilna točnost in negotovost (absolutni in relativni pogrešek, merilni rezultat, statistična obdelava rezultatov, merilna negotovost);

c) meroslovni sistemi (veličine, enote, realizacija, etaloni, diseminacija, sledljivost, umerjanje, preskušanje);

d) merjenje električnih veličin (napetost, tok, moč, upornost, kapacitivnost, induktivnost, frekvenca, fazni kot, faktor moči, frekvenčni spekter…);

e) uporaba osnovne merilne instrumentacije (ampermeter, voltmeter, vatmeter, osciloskop, …)

f) zgradba merilnih instrumentov in sistemov (struktura in elementi, statične in dinamične karakteristike, vplivne veličine, analogna in digitalna priprava in obdelava signalov);

g) elektronski merilni instrumenti (multimeter, digitalni elektronski osciloskop, univerzalni števec, instrument z računalnikom) z ustreznimi priredilniki signalov (soupori, napetostni delilniki, merilni transformatorji …);

h) mostična vezja (Wheatstonov mostič, mostič z induktivnim delilnikom, aktivni mostič, odklonski mostič) in zmanjšanje vpliva motilnih signalov;

i) merjenje veličin, ki določajo kvaliteto omrežnega napajanja (nihanja napetosti in frekvence, navidezna moč in deformirajoča moč …);

j) merjenje neelektričnih veličin (temperatura, vlaga, tlak, sila, pomik, moment, …)

Predmet učimo na programih

Aplikativna elektrotehnika 1. stopnja

Cilji in kompetence

Predmet uvaja osnovna znanja s področja meroslovja in merjenja tehničnih veličin. Cilji predmeta so:

a) uvesti osnovne principe merjenja in obdelati prevladujočo tehniško prakso pri merjenju najbolj pomembnih veličin v tehniki, lastnosti merilnih signalov;

b) uvesti osnovne principe digitalizacije merjenih signalov v časovnem in frekvenčnem prostoru: vzorčenje, tehnike A/D pretvorbe, …;

c) seznaniti s postopki in metodami merjenja osnovnih električnih veličin in ugotavljanje karakteristik merilnih pretvornikov;

d) proučiti vlogo statistike in analizo merilne negotovosti;

e) proučiti temelje metrologije in metroloških sistemov, enote SI, povezave s področji znanosti;

f) uvod v praktično laboratorijsko/instrumentacijsko delo z upoštevanjem varnosti in zaščite pri uporabi električne energije in merjenjih;

Metode poučevanja in učenja

predavanja, laboratorijske vaje

laboratorijsko delo v manjših skupinah, reševanje praktičnih nalog (problemov)

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:

a) opisati osnovne pojme s področja meroslovja in merjenja električnih veličin;

b) odločiti se za pravilne metode merjenja temeljnih elektromagnetnih veličin v elektroenergetskih sistemih (napetost, tok , moč, impedanco);

c) analizirati karakteristike merilnih pretvornikov in priredilnih vezij (soupori, napetostni delilniki, merilni transformatorji …);

d) načrtovati zmanjšanje vpliva motilnih signalov v merilnih napravah;

e) ovrednotiti merilno negotovost in točnost v merilnem rezultatu;

f) izmeriti kvaliteto omrežnega napajanja (nihanja napetosti in frekvence, navidezna moč in deformirajoča moč …).

Temeljni viri in literatura

Morris A.S., Measurement and Instrumentation Principles, Third Edition, Oxford: Butterworth-Heinemann, 2010.
Tumanski S., Principles of Electrical Measurement, Taylor & Francis, CRC Press, 2006.
Bentley, J.P., Principles of Measurement Systems (4. edition), Pearson, Prentice Hall, 2005.
Agrež D. in ostali, Merilna tehnika – laboratorijski praktikum (ver. 3), University of Ljubljana, Faculty of Electrical Engineering, 2013.
Evaluation of measurement data – Guide to the expression of uncertainty in measurement International Joint Committee for Guides in Metrology, 2008, (http://www.bipm.org/en/publications/guides/gum.html).