Mjerenja u elektrotehnici - sve za usmeni

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Sve za usmeni iz MuE-a u malome fontu.

Citation preview

1.SI sustav, osnovne i izvedene jedinice.SI sustav-sustav jedinica SI moderan je metriki sustav, koji se rabi u itavom dananjem svijetu. Osnovne jedinice: metar, kilogram, sekunda, amper, kelvin, mol, kandela. Izvedene jedinice: paskal(Pa),njutn(N), dul(J), Hz(s-1), kulon(C), farad(F), vat(W), volt(V), henri(H).....

2. Definicija, ostvarivanje i pohrana jedinice.

Definicija jedinice SI je tona izjava to je to jedinica. Jedinica se ostvaruje fizikim objektom karakteristike kojeg se slau s definicijom.

3. Etalon, sljedivost, predmeci

Kad se realizira odreena jedinica, tada se njezina vrijednost dodjeljuje ureajima koji pohranjuju jedinice-ETALONI.

Sljedivost- je neprekinut niz pravilno obavljenih i dokumentiranih usporedbi poevi od mjerenja koja se trenutno izvode, preko sekundarnih i primarnih etalona, pa do nacionalnog etalona.

Predmeci budui da e iskazivanje rezultata u polaznim jedinicama fizikalnih veliina ponekad biti neprikladno , SI sustav predvia uporabu predmetaka. Pritom se za elektrike jedinice ne koriste hekto,deka,deci i centi. U SI sustavu je dozvoljena uporaba samo jednog premetka.

4. Pojmovi iz mjerne tehnike- npr. Prava vrijednost,mjerena veliina, tonost, preciznost...

Preciznost- znai ponovljivost ili stupanj meusobnog podudaranja niza pojedinih rezultata dobivenih mjerenjem neke veliine pod istim uvjetima.

Tonost- pokazuje bliskost slaganja mjerenog rezultata s pravom vrijednosti.

5. Mjerne pogreke- apsolutne i relativne za mjere i mjerila, pojam ispravka ili korekcije.

Apsolutna pogreka kod pokaznih mjerila je razlika izmeu izmjerene vrijednosti na pokaznom mjerilu i prave vrijednosti: x=xi-xp , dok je apsolutna pogreka kod mjera razlika izmeu naznaene (nominalne) vrijednosti mjere xn i njezine prave vrijednosti: x=xn-xp.

Ispravak ili korekcija k- ima istu apsolutnu vrijednost kao apsolutna pogreka ali suprotnog predznaka: k=-x. Pomou ispravka se moe odrediti prava vrijednost: xp=xi+k, ali samo teorijski.

6. Pojam aritmetike sredine, standardnog odstupanja, standardnog odstupanja sredine te ope aritmetike sredine.Aritmetika sredina- ako je mjerenje ponovljeno n puta, a pojedinani rezultati iznose x1, x2, x3... xn,tada je aritmetika sredina x pojedinanih rezultata: x= x1+ x2+...+ xn/n.

Standardno odstupanje- je ocjena preciznosti pojedinanog mjerenja:

Standardno odstupanje aritmetike sredine- kao rezultat mjerenja obino se uzima aritmetika sredina svih mjerenja, pa je potrebno znati i koliko je odstupanje tako dobivene aritmetike vrijednosti: .

7. Gauossova (normalna) razdioba, studentova t- razdioba te podruje pouzdanosti

Normalna (Gaussova) razdioba je najvanija i najupotrebljivanija razdioba u teoriji. To je zvonolika, simetrina, jedno tjemena funkcija kontinuirane sluajnevarijable x, koja je jednoznano odreena s dva parametra, a to su aritmetika sredina x i standardna devijacija .

Studentska t-razdioba- u sluaju malih uzoraka(malo pojedinanih mjerenja) podruje pouzdanosti se odreuje prema studentovoj t-razdiobi:

Podruje pouzdanosti- je podruje unutar granica pouzdanosti unutar kojih se moe sa sigurnou oekivati prava vrijednost.

8. Mjerna nesigurnost- izvori nesigurnosti, standardna nesigurnost tipa A, standardna nesigurnost tipa B, sastavljena standardna nesigurnost, obuhvatni faktor, proirena nesigurnost.

Mjerna nesigurnost se definira kao parametar koji kao neizostavni dio rezultata karakterizira rasipanje vrijednosti koji se mogu razumno pripisati mjerenoj veliini.

Standardna nesigurnost tipa A(uA)- dobiva se iz nepouzdanosti srednje vrijednosti mjerene veliine.

Standardna nesigurnost tipa B(uB)- se temelji na: prethodnim mjernim rezultatima, iskustvu ili opem znanju o ponaanju i znaajkama mjernog instrumenta, podacima proizvoaa, podacima umjeravanja, nesigurnostima pojedinih konstanti naznaenih u prirunicima.

Sastavljena standardna nesigurnost- se moe izraunati:

9. Standardno odstupanje i granica pogreaka posredno mjerenih veliina(npr. Funkcija I=U/R)

Granice pogreaka su ugovorena ili garantirana najvea odstupanja pokazivanja mjernog ureaja ili naznaene. Uglavnom obuhvaaju sustavne pogreke i efekt starenja ureaja.

Standardno odstupanje pojedinih oitanja iznosi .

Standardno odstupanje posredno mjerene veliine y:

10.Mjerni otpornici- svojstva, nadomjesna shema, izvedbe s etiri stezaljke; nain namatanja i etaloni.Svojstva-dobra vremenska stalnost kroz desetke godina, malen temp. koef., veliku otpornost, malen termonapon prema bakru te ne smiju mijenjati otpor zbog mehanikih naprezanja koja nastaju od trenje i udaraca. Izvedba s etiri stezaljke- etaloni niih nazivnih vrijednosti; jer otpor bakrenih vodova i prijelazni otpor na stezaljkama nije zanemariv, a katkad iznosi i do 0,1 . U takvom sluaju ne bi vie bile zanemarene ni promjene otpora bakrenih vodova do kojih dolazi zbog promjene temp. Zato ti otpornici imaju naponske stezaljke koje se prikljuuju izravno na krajeve magnetske ice.

Nadomjesna shema: Otpornik s 4 stezaljke:

11. Mjerni kondenzatori-serijska i paralelna nadomjesna shema, kut gubitka,etalonski i uporabni kondenzatori.

Uporabni etaloni kapaciteta- velika vremenska stabilnost, mali kut gubitka, mali temp.koef. i frekvencijska neovisnost. Najpoznatiji su ploasti kond. sa zrakom ili taljenim kvarcom kao dielektrikom. Etaloni sa kvarcom kao dielektrikom uobiajeni u iznosima od 10 pF i 100 pF. esto se takvi etaloni stavljaju u termostate kojima se postie temp. stabilnost etalona.

Faktor gubitaka:

Serijska i paralelna shema:

12. Mjerni svici- zahtjevi, nadomjesna shema, faktor dobrote,uporabni etaloni samoinduktivitetaZahtjevi- da ima tono poznat i stalan induktivitet, da je induktivitet neovisan o frekvenciji, struji i temp. i vanjskim magnetskim poljima, da djelatni otpor svitka R bude to manji, tj. da vremenska stalnica svitka (L/R) bude to vea, da ima neznatan vlastiti kapacitet.Faktor dobrote- Q=L/R- karakterizacija svitka kod izmjeninih struja.

Uporabni etaloni samoinduktiviteta- malih dimenzija, obino vieslojni okrugli svici namotani na tijelo(keramika, mramor, taljeni kvarc,...). Izrauju se dekadski stupnjevani od 0,1mH do 1 H. Za umjeravanje uporabnih etalona induktiviteta koriste se raunski etaloni samoinduktiviteta.Nadosmjesna shema:

13. Westenov etalonski lanak-svojstva, karakteristine veliine.Svojstva-izraen od staklene posudice u obliku slova H, napon lanka ovisan je o temp., a za temp. podruje od 10C do 25C odreuje se iz tablice, napon lanka ovisi i o optereenju.

Karakteristine veliine- 1.01865 V kod paljive izrade.

Slika:

14. Etaloni napona sa Zener-diodomKod Zenerovih dioda struja u ovisnosti o zapornom naponu vrlo sporo raste, a kada napon dostigne neku vrijednost, dolazi do njenog naglog rasta. Taj se napon naziva Zenerov napon UZ i ovisno o izvedbi diode iznosti od 1 V do nekoliko desetaka volti. Karakteristika Zenerovog napona, koja je bitna za izradu etalona je njegova vremenska stabilnost. Takoer je vana i strmina karakteristike, odnosno dinamiki otpor RZ u tom podruju: RZ=UZ/IZ , koji se kree od 0,5 do 150 . Temp. koef. Zenerovog napona je manji nego kod Westonovog lanka, a na njega se utjee temperaturnom kompenzacijom ili kombinacijom dioda kod kojih je temp. koef. vrlo mali. Kod boljih etalona napona koristi se i termostatiranje.

Elektroniki izvor napona s zener diodom:

15. Ugaanje struje potenciometarskim spojem.Struja se ugaa pomicanjem kliznika 3 otpornika R12. Teret R spaja se paralelno otporu R13. Uz R12