Meritve

Opis predmeta

a) meroslovni sistemi (veličine, mednarodni sitem enot SI, definicije in realizacija enot fizikalnih veličin, diseminacija, sledljivost, umerjanje, preskušanje);

b) temeljni principi merjenja in informacijska vsebina signalov, matematični model merilnega sistema, merilne lestvice, merilne strategije;

c) merilna točnost in negotovost (absolutni in relativni pogrešek, merilni rezultat, prava vrednost, statistična obdelava rezultatov, merilna negotovost), prilagajanje signalov;

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, osciloskopi, vektorski analizator….);

f) merjenje neelektričnih veličin (temperatura, vlaga, tlak, sila, pomik, hrup, …).

Cilji in kompetence

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

a) proučiti temelje metrologije in metroloških sistemov, enote SI, povezave z drugimi področji znanosti;

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

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

d) koncept merjenja ter razumevanje in interpretacija merilnih rezultatov;

e) proučiti vlogo statistike in analizo merilne negotovosti;

f) uvod v praktično laboratorijsko/instrumentacijsko delo;

g) seznanitev z varnostnimi zahtevami in zaščito pri uporabi merilne instrumentacije in stikom z električno energijo.

Metode poučevanja in učenja

predavanja, laboratorijske vaje, reševanje praktičnih nalog (problemov).

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:

a) prepoznati merjenje kot osnovno znanstveno disciplino za pridobivanje in ovrednotenje informacij;

b) razločevati osnovne pojme s področja meroslovja in meroslovnih sistemov;

c) odločiti se za pravilne metode merjenja temeljnih elektromagnetnih veličin in neelektričnih veličin;

d) načrtovati prilagajanje signalov v vhodnih stopnjah merilnih sistemov,

e) uporabiti osnovne merilne instrumente (ampermeter, voltmeter, osciloskop, ..);

f) ovrednotiti merilne rezultate s statističnimi metodami in vpliv na merilno negotovost;

g) oceniti in interpretirati merilno točnost in negotovost v merilnem rezultatu.

Reference nosilca

Agrež D., "Weighted multi-point interpolated DFT to improve amplitude estimation of multi-frequency signal", IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2002, vol. 51, no. 2., pp. 287-292.
Štremfelj J., Agrež D., "'Nonparametric estimation of power quantities in the frequency domain using Rife-Vincent windows", IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2013, vol. 62, no. 8, pp. 2171-2184.
Beguš S., Bojkovski J., Drnovšek J., Geršak G., "Magnetic effects on thermocouples", Measurement science & technology, 2014, vol. 3, no. 25, pp. 1-11.
Žužek V., Batagelj V., Drnovšek J., Bojkovski J., "Effect of bushings in thermometric fixed-point cells", Measurement, 2016, vol. 78, pp. 289-295.
D. Agrež, "A/D Conversion with Non-uniform Differential Quantization", Design, Modeling and Testing of Data Converters, P.Carbone et all (eds.), pub. by Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2014, pp. 277-306.

Temeljni viri in literatura

1. Dunn P.F., Measurement and Data Analysis for Engineering and Science, Second Edition, CRC Press, 2010.

2. Morris A.S., Measurement and Instrumentation Principles, Third Edition, Oxford: Butterworth-Heinemann, 2010.

3. Agrež D. in ostali, Meritve – laboratorijski praktikum (ver. 3), University of Ljubljana, Faculty of Electrical Engineering, 2013.

4. G. Geršak in ostali, Metrologija, University of Ljubljana, Faculty of Electrical Engineering, 2012.

5. Tumanski S., Principles of Electrical Measurement, Taylor & Francis, CRC Press, 2006.

6. 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).