| MÉRÉSTECHNIKA
Tárgytematika heti bontásban |
1. hét
Alapismeretek
A mérés és a
méréstechnika fogalma. A méréstechnika alkalmazása.
Modell és modellezés.
Mérési módszerek.
Közvetlen és közvetett összehasonlítás.
Differencia-módszer. Helyettesítõ módszer.
Felcserélési módszer. Analóg és digitális
módszer.
Mérési hibák.
Modellezési, átviteli és mûszerhiba. Rendszeres
és véletlen hiba. A mérési hibák terjedése.
Dinamikus hiba.
2. hét
Jelátalakítók
tipikus hibái. Mérõmûszerek bizonytalanságának
specifikálása. Mérési bizonytalanság
specifikálása.
Mérõeszközök
struktúrája. Láncstruktúra. Párhuzamos
struktúra. Körstruktúra.
Áram és feszültség
mérése
Az áram- és feszültségmérõk
típusai. Nemintegráló DC-mérõ. Integráló
DC-mérõ.
Az abszolútközépérték-mérõk.
Csúcsértékmérõk. Effektívérték-mérõk.
Vektormérõk. Szelektív mûszerek.
3. hét
Mérõhálózatok.
A mérõhálózatok felépítése.
A mérõhálózatok zavarérzékenysége.
EMC.
Jelátalakítók.
RLC-elemek. Ohmos, induktív és kapacitív osztók.
PWM-osztó.
4.hét
Feszültségváltók.
AC- és DC-áramváltók.
Mérõerõsítõk.
Feszültség-áram átalakítók. Áram-feszültség
átalakítók.
5. hét
Egyenirányítók.
RMS konverterek. Elektromechanikus konverterek.
Mintavevõ-tartók. DA-átalakítók.
AD-átalakítók.
Mérõmüszerek. Elektromechanikus
mûszerek. Egyenfeszültségû voltmérõ.
Kisfrekvenciás voltmérõ. Nagyfrekvenciás voltmérõk.
Vektorvoltmérõk. Szelektív voltmérõk.
DC- és AC-kompenzátorok. Digitális multiméterek.
6. hét
A teljesítmény és
az energia mérése
Elektromechanikus szorzó. Kvadratikus
szorzó. Idõosztásos szorzó. Digitális
szorzó.
A teljesítmény mérése.
A DC-teljesítmény mérése. Három voltmérõs
módszer.
Mérés elektrodinamikus
mûszerrel. Elektronikus módszer. Háromfázisú
teljesítmény mérése. Teljesítményanalizátor.
Az energia mérése. Indukciós
fogyasztásmérõ. Elektronikus fogyasztásmérõ.
Impedanciamérés
Modellalkotás. Impedanciamodellek.
Rendszermodellek. Átvitelicsatorna-modellek.
Az impedanciamérés módszerei
és eszközei. Nullmódszer.
7. hét
RLC-híd. Aránytranszformátoros
és áramkomparátoros híd. Elektronikus hidak.
T-kapcsolások. Komplex aránymérés.
Impedanciaanalizátorok.
Források és terhelések
A tápforrások funkciója
és jellemzõi. DC-tápforrások. AC-tápforrások.
A jelforrások funkciója
és jellemzõi. Szinuszos jelforrások. Hullámforma-generátorok.
Passzív és aktív
terhelések.
Kötelezõ olvasmány:Mérõmüszerek
és mérõeszközök kalibrálása
A mérési eredmények
visszavezethetõsége.
Kalibrálási eljárások.
Multiméterkalibrálás. Teljesítménymérõ
kalibrálás. Transzferstandard-kalibrálás. Kondenzátorkalibrálás.
Ohmososztó-kalibrálás. Áramváltó-kalibrálás.
Önkalibráló, önkorrigáló
mûszerek.
8. hét
Frekvencia, periódusidõ,
idõintervallum és fázisszög mérése
Digitális módszer: kapuzott
esemény számlálás. Közvetlen és
nagyfelbontású (interpoláló) idõtartam
mérés. Átlag periódusidõ mérés.
Közvetlen és nagyfelbontású (reciprok) frekvencia
mérés. A mérési idõ és a felbontás
ellentmondása. Nagyfrekvenciás méréshatár
bõvítés. Fázisszög mérése.
VFC alkalmazása.
9. hét
Jelanalízis az idõ
és frekvencia tartományban
(Alapismeretek gyakorlati példákkal)
Mintavételezés,
frekvencia korlát, hasonmás (aliasing), koherens mintavétel.
Véges mintaszám (idõrekord),
a DSP alaptörvénye.
Interpoláció (mintasûrítés):
SINC és lineáris, hatása a sávszélességre.
10. hét
Hisztogram (binning), pulzus paraméter
mérés.
Kvantálás, dinamika
korlát, torzítás, effektív bitszám.
1 bites technológia.
Analóg jel rekonstrukció,
numerikusan kontrollált oszcillátor (NCO).
11.hét
Analóg és digitális
oszcilloszkóp
Idõablak, nyomvonal megjelenítés.
Analóg oszcilloszkóp
(ART). Az idõfüggés (jelalak) és jelfüggés
(kapcsolat) megjelenítés alapsémái. Sávszélesség,
amplitúdó és felfutási idõ mérés
korlátok, mérõkábel. Kétcsatornás
készülék, trigger módok és tiltás
(holdoff), késleltetett idõalap.
12. hét
Digitális oszcilloszkóp
(DSO). Idõrekord felvétel, a trigger szerepe, rekord-hossz
korlát (decimálás, min/max detektálás),
mintasûrítés ismétlõdõ jeleknél
(ekvivalens idejû mintavétel). Nyomvonal rekonstrukció
(kompresszió, interpoláció, roll üzemmód).
Használható sávszélesség. Automatikus
mérések, analízis (átlagolás, FFT),
dokumentálás. Kompakt kontra virtuális mûszer.
13. hét
Heterodin és FFT spektrumanalizátor
Frekvenciaablak, dekompozíció
szinuszos összetevõkre, felbontás (szûrõ),
logaritmikus amplitúdó lépték.
Heterodin elvû nagyfrekvenciás
analizátor, csatolt paraméterek (átfogás, felbontás,
sweep idõ).
Alapsávi FFT spektrumanalizátor
(periodogram). Felbontás, a spektrum szivárgás oka
és csökkentése (idõablak: hanning, flat-top).
14. hét
Jelszintézis, DDS jelgenerátor
A közvetlen digitális
szintézis (DDS) elve. A konstans-mintaszám és a konstans-minta-gyakoriság
módszere. Programozható paraméterû és
valósághû (tetszõleges: ARBitrary alakú)
vizsgálójel generálás.
Összefoglaló.
**************
Jegyzetek:
Zoltán I.: Méréstechnika,
Egyetemi tankönyv, Mûegyetemi Kiadó, 1997 (55029)
Pápay Zs.: Jelalak
mérés és szintézis, Mûegyetemi
Kiadó, 1996 (55026)
Elektronikus példatár: http://www.hit.bme.hu/anonftp/papay/mertech
