Merilne metode in merilna instrumentacija

Opis predmeta

a) merilne metode (merjenje električnih in neelektričnih fizikalnih veličin; odklonska, diferenčna in ničelna metoda; izmenjalna in zamenjalna metoda; kompenzacijska in mostična metoda; metoda analogije, štetja in ponavljanja)

b) modeliranje merilnih procesov (merilni sistemi ničtega, prvega in drugega reda; praktični primeri)

c) merilna instrumentacija (zgodovina, klasični in sodobni merilni instrumenti)

d) osnove verjetnosti in teorija informacij v merilni tehniki (uvod v teorijo pogreškov in negotovosti, uvod v porazdelitve, merilni signali)

e) računalniško vodenje meritev (uvod v avtomatizacijo meritev, digitalizacija merilnih signalov, težave in predlogi rešitev, strojna oprema, vzorčenje, analiza zajetih signalov)

f) programska oprema v merilnih procesih (uvod v uporabo programske opreme v merilnih procesih, zajemanje, obdelava in prikaz rezultatov, tipične napake)

Cilji in kompetence

Cilj predmeta Merilne metode in merilna instrumentacija je študentu razširiti in poglobiti znanje o osnovnih merilnih metodah in merilni instrumentaciji. Predmet vsebuje osnovne načine modeliranja merilnih procesov. Študent spozna bistvene zahteve pri izbiri posamezne merilne instrumentacije z metrološkega stališča. Predmet obravnava načine delovanja sodobne merilne instrumentacije ter osnove verjetnosti in teorijo informacij v merilni tehniki. Pridobljeno znanje je osnova za ugotavljanje ključnih parametrov pri zagotavljanju kakovosti v industrijskih procesih. Študent se seznani z osnovami računalniškega vodenja meritev (zajemanje, obdelava in prikaz merilnih podatkov).

Metode poučevanja in učenja

V okviru predavanja so predstavljene teoretične osnove obravnavanih poglavij merilnih metod in merilne instrumentacije, skupaj s prikazom rešitev enostavnih praktičnih primerov. Študentom je na voljo študijski material s podrobno vsebino. Praktično delo poteka v okviru laboratorijskih vaj. Te so zasnovane v več delih, v katerih se študentje postopoma seznanjajo s problemom in instrumentacijo. Projektno skupino sestavljata dva ali trije študentje, ki opravijo vaje merjenja električnih veličin. Ob koncu semestra študentje poročajo o končnih rezultatih.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem predmetu naj bi bili študenti zmožni:

Identificirati probleme iz področja merilnih metod in merilne instrumentacije na področju tehniške kakovosti

Razumeti ustroj sodobnih merilnih instrumentov (princip delovanja, izbira ustrezne merilne instrumentacije za določen industrijski problem)

Analizirati osnovne pojme iz tehniške kakovosti in predlagati rešitve
Izmeriti in izračunati osnovne električne veličine (tok, napetost, upornost, frekvenco, moč, …)

Reference nosilca

BEGUŠ, Samo, BOJKOVSKI, Jovan, DRNOVŠEK, Janko, GERŠAK, Gregor. Magnetic effects on thermocouples. Measurement science & technology, 2014, vol. 3, no. 25, str. 1-1
MIKLAVEC, Andraž, PUŠNIK, Igor, BATAGELJ, Valentin, DRNOVŠEK, Janko. A large aperture blackbody bath for calibration of thermal imagers. Measurement science & technology, 2013, vol. 2, no. 24, str. 1-8.
BATAGELJ, Valentin, MIKLAVEC, Andraž, BOJKOVSKI, Jovan. Validation of calculations in a digital thermometer firmware, International journal of thermophysics, vol. 35, issue 3-4, April 2014, New York: Plenum Press, 2014, str. 681-692.
ŽUŽEK, Vincencij, BATAGELJ, Valentin, DRNOVŠEK, Janko, BOJKOVSKI, Jovan. Effect of bushings in thermometric fixed-point cells. Measurement, Jan. 2016, vol. 78, str. 289-295.
BATAGELJ, Valentin, ŽUŽEK, Vincencij, DRNOVŠEK, Janko, BOJKOVSKI, Jovan. A numerical and experimental investigation of the heat losses in thermometric fixed-point cells. International journal of heat and mass transfer, Jun. 2015, vol. 85, str. 321-335.

Temeljni viri in literatura

Drnovšek, J.; Bojkovski, J, Pušnik, I: Merilne metode in merilna instrumentacija;skripta; Fakulteta za elektrotehniko 2014
Vojislav Bego:"Mjerenje u elektrotehnici", Tehnička knjiga, 2005
Morris, A.S.: Measurement and Instrumentation: Theory and Application, ELSEVIER, 2011
Bentley, J.P.: Principles of Measurement Systems. izdaja. Pearson Education 2005
Morris, A.S.: Measurement and Instrumentation Principles. Oxford: Butterworth-Heinemann. 2001
Arun Gosh, Introduction To Measurements And Instrumentation 2Nd Ed., PHI Learning Pvt. Ltd., Aug 1, 2007