Meritve in merilna instrumentacija

Visokošolski učitelji: Agrež Dušan
Sodelavci: Begeš Gaber, Beguš Samo, Geršak Gregor, Hudoklin Domen

Opis predmeta

Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti:

• vpis v 2. letnik​

Vsebina:

• temeljni principi merjenja in merilne strategije;
• merilna točnost in negotovost (absolutni in relativni pogrešek, merilni rezultat, prava vrednost, statistična obdelava rezultatov, merilna negotovost), prilagajanje signalov;
• meroslovni sistemi (veličine, enote, realizacija, etaloni, diseminacija, sledljivost, umerjanje, preskušanje);
• merjenje električnih veličin (napetost, tok, moč, upornost, kapacitivnost, induktivnost, frekvenca, fazni kot, faktor moči, frekvenčni spekter...);
• uporaba osnovne merilne instrumentacije (ampermeter, voltmeter, vatmeter, osciloskop, ...)
• zgradba merilnih instrumentov in sistemov (struktura in elementi, statične in dinamične karakteristike, vplivne veličine, analogna in digitalna priprava in obdelava signalov);
• elektronski merilni instrumenti (multimeter, digitalni elektronski osciloskop, univerzalni števec, instrument z računalnikom in virtualna instrumentacija) z ustreznimi priredilniki signalov (soupori, napetostni delilniki, merilni transformatorji ...);
• mostična vezja (Wheatstonov mostič, mostič z induktivnim delilnikom, aktivni mostič, odklonski mostič) in zmanjšanje vpliva motilnih signalov;
• merjenje neelektričnih veličin (temperatura, sila, pomik, ...).

Cilji in kompetence:

• uvesti osnovne principe merjenja in obdelati prevladujočo tehniško prakso pri merjenju najbolj pomembnih veličin v tehniki, lastnosti merilnih signalov;
• uvesti osnovne principe digitalizacije merjenih signalov v časovnem in frekvenčnem prostoru: vzorčenje, tehnike A/D pretvorbe, ...;
• seznaniti s postopki in metodami merjenja osnovnih električnih veličin in ugotavljanje karakteristik merilnih pretvornikov;
• proučiti vlogo statistike in analizo merilne negotovosti;
• proučiti temelje metrologije in metroloških sistemov, enote SI, povezave s področji znanosti;
• uvod v praktično laboratorijsko/instrumentacijsko delo z upoštevanjem varnosti in zaščite pri uporabi električne energije in merjenjih.

Predvideni študijski rezultati:

• osnovni pojmi iz področja meroslovja,
• metode merjenja temeljnih elektromagnetnih veličin in neelektričnih veličin,
• merilna negotovost in podajanje merilnih rezultatov

Metode poučevanja in učenja:

• Predavanja,
• laboratorijske vaje,
• laboratorijsko delo v manjših skupinah.

Zakaj predmet meritve in merilna instrumentacija?

Predmet Meritve in merilna instrumentacija obravnava meritve elektromagnetnih veličin, merilne metode, merilno instrumentacijo in ovrednotenje izmerjenih rezultatov. Pridobi se znanje o osnovnih principih merjenja in obdela prevladujočo merilno prakso pri merjenju najbolj pomembnih veličin v tehniki. Predmet predstavi osnovne principe in tipe merilnih instrumentov za merjenje električnih, magnetnih in drugih fizikalnih veličin.

Gradiva

Temeljni literatura in viri:

1. Bentley, J.P., Principles of Measurement Systems (4. edition), Pearson, Prentice Hall, 2005.
2. Morris A.S., Measurement and Instrumentation Principles, Third Edition, Oxford: Butterworth-Heinemann, 2010.
3. Agrež D. in ostali, Meritve in merilna instrumentacija - laboratorijski praktikum (ver. 3), University of Ljubljana, Faculty of Electrical Engineering, 2013.
4. Tumanski S., Principles of Electrical Measurement, Taylor & Francis, CRC Press, 2006.
5. 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).