zagadnienia

LABORATORIUM Z METROLOGII
dla kierunku
Automatyka i Robotyka
Ćwiczenia rachunkowe z zakresu analizy błędów pomiaru [2].
Błąd względny i bezwzględny.
Wyznaczenie bezwzględnego i względnego błędu miernika analogowego o określonym
wskaźniku klasy i multimetru cyfrowego.
Wyznaczenie bezwzględnego i względnego błędu pomiaru wykonywanego przy użyciu
oscyloskopu.
Wyznaczenie błędu pomiaru przy pomiarach pośrednich - prawo propagacji błędów i jego
zastosowanie.
Wyznaczenie niepewności całkowitej serii pomiarów.
Zaokrąglanie i zapis wyniku pomiaru.
Badanie właściwości wybranych przyrządów pomiarowych [2].
Budowa i zasada działania oscyloskopu analogowego.
Identyfikacja płyty czołowej oscyloskopu.
Stabilizacja obrazu na ekranie oscyloskopu – zasady doboru nastaw.
Pomiar amplitudy i okresu przebiegu.
Praca oscyloskopu w trybie siekanym i w trybie naprzemiennego wyzwalania.
Obserwacja zniekształceń wprowadzanych w trybie obserwacji przebiegu bez składowej stałej.
Praca oscyloskopu w trybie X-Y.
Pomiary rezystancji [2,7].
Pomiar rezystancji przy użyciu multimetru cyfrowego z wykorzystaniem 2 i 4 przewodowej
konfiguracji układu pomiarowego.
Pomiar rezystancji metodą techniczną.
Budowa laboratoryjnego i technicznego mostka Wheatstone'a i warunek równowagi mostka.
Technika pomiaru rezystancji z wykorzystaniem laboratoryjnego mostka Wheatstone'a – dobór
elementów mostka i wyznaczenie mierzonej rezystancji.
Zakres pomiarowy i rozdzielczość wykorzystywanej metody pomiarowej.
Analiza błędu pomiaru.
Pomiar temperatury [1,7,8,9,10,11].
Zjawiska wykorzystywane w budowie czujników temperatury (termistory NTC, diodowe
czujniki półprzewodnikowe, czujniki elektroniczne np. LM35, termopary).
LABORATORIUM Z METROLOGII
dla kierunku
Automatyka i Robotyka
Charakterystyki statyczne czujników temperatury.
Jednostki temperatury (oC, K, F).
Wyznaczanie charakterystyki statycznej czujników temperatury (termistora NTC).
Linearyzacja charakterystyki statycznej termistorów NTC wokół zadanego punktu pracy.
Oszacowanie równania przetwarzania termistora NTC metodą regresji krzywoliniowej.
Ocena nieliniowości uzyskanej charakterystyki statycznej.
Pomiary odległości przy użyciu sondy ultradźwiękowej [1,2,7,10].
Zasada działania echosondy ultradźwiękowej.
Technika ultradźwiękowych pomiarów odległości impulsową metodą pojedynczego echa.
Wyznaczenie odległości źródła ultradźwięków od powierzchni odbijającej.
Pomiar czasu propagacji fali ultradźwiękowej metodą cyfrową.
Analiza błędu pomiaru.
Pomiary napięć przemiennych [1,2,7].
Definicje
podstawowych
parametrów
napięć
przemiennych:
amplitudy,
napięcią
międzyszczytowego, wartości skutecznej i wartości średniej.
Definicje współczynnika kształtu i współczynnika szczytu.
Metody pomiaru wymienionych parametrów napięć przemiennych.
Budowa i właściwości woltomierzy: magnetoelektrycznego, elektromagnetycznego, TRUE RMS
i podwójnie całkującego (na poziomie schematu blokowego).
Skalowanie wyniku pomiaru w miernikach magnetoelektrycznych i elektronicznych.
Działanie woltomierzy w przypadku pomiaru napięć o przebiegach niesinusoidalnych.
Pomiar prędkości obrotowej przy użyciu czujników optoelektronicznych [2,3,5,7,8,10].
Bariera optoelektroniczna i jej realizacja przy użyciu transoptorów szczelinowych i
odbiciowych.
Budowa i zasada działania przetwornika obrotowo-impulsowego.
Eksperymentalna weryfikacja właściwości przetwornika obrotowo-impulsowego.
Detekcja kierunku obrotów przetwornika obrotowo-impulsowego.
Poprawa
rozdzielczości
przetwornika
obrotowo-impulsowego
kwadraturowego.
Pomiar prędkości obrotowej metodą cyfrową.
przy
użyciu
układu
LABORATORIUM Z METROLOGII
dla kierunku
Automatyka i Robotyka
Analiza błędu pomiaru.
Pomiary sił i ciśnień [1,3,4,10,11].
Rodzaje i budowa tensometrów w zależności od rodzaju przenoszonych obciążeń (nacisk i
rozciąganie)
Zasada działania i podstawowe parametry tensometrów.
Konfiguracje mostków tensometrycznych.
Przetwornik rezystancja/napięcie jako kondycjoner tensometru naciskowego FF100.
Jednostki ciśnienia, jednostki pochodne i ich wzajemne przeliczanie (mmHg/Pa, Pa/mmHg, Pa,
hPa, kPa, MPa).
Ciśnienie względne i bezwzględne.
Budowa, zasada działania i zastosowanie czujnika ciśnienia MPX2050.
Kondycjonowanie sygnałów pomiarowych uzyskiwanych przy pomocy czujników z wyjściem
różnicowym przy użyciu wzmacniacza pomiarowego AD620.
Pomiary katów [6,8,10,11].
Zasada działania czujnika magnetorezystancyjnego KMZ10B.
Pomiar kąta obrotu przy użyciu czujnika magnetorezystancyjnego KMZ10B.
Pozyskiwanie charakterystyki statycznej czujników do pomiaru kątów.
Empiryczne określenie równania przetwarzania czujnika KMZ10B dla liniowego obszaru
charakterystyki statycznej.
Zasada działania akcelerometrów mikromechanicznych.
Pomiar bezwzględnego kąta pochylenia przy pomocy akcelerometru ADXL105.
Pozyskiwanie i ocena przebiegu charakterystyki statycznej czujnika ADXL105.
Pomiar przemieszczeń liniowych przy użyciu czujnika LVDT [1,7,8,10,11].
Budowa i zasada działania transformatorowego czujnika indukcyjnego LVDT.
Eksperymentalna weryfikacja właściwości czujnika LVDT pracującego w konfiguracji 4-ro i
5-io przewodowej.
Zasada działania i zastosowanie prostownika synchronicznego do kondycjonowania sygnału
wyjściowego czujnika LVDT.
Współpraca czujnika LVDT z kondycjonerem AD698.
LABORATORIUM Z METROLOGII
dla kierunku
Automatyka i Robotyka
Literatura
[1] Romer E.: Miernictwo przemysłowe. PWN, Warszawa, 1970.
[2] Laboratorium z metrologii elektrycznej i elektronicznej. Praca zbiorowa pod redakcją Danuty
Turzenieckiej. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań
[3] Horowitz P., Hill W.: Sztuka Elektroniki t.2. WKiŁ Warszawa, 1996.
[4] Kulka Z., Nadachowski M.: Wzmacniacze operacyjne i ich zastosowania, cz. 2 - realizacje
praktyczne. WNT, Warszawa 1982.
[5] Limann O., Pelka H.: Optoelektronika. WKiŁ Warszawa, 1991.
[6] Limann O., Pelka H.: Automatyka. WKiŁ Warszawa, 1991.
[7] Chwaleba A., Poniński M., Siedlecki A.: Metrologia elektryczna. WNT, Warszawa, 2003.
[8] Zakrzewski J.: Czujniki i przetworniki pomiarowe. Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004.
[9] Maćkowiak-Łybacka K., Bobrowski D.: Wybrane metody wnioskowania statystycznego.
Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 1990.
[10] Miłek M.: Metrologia elektryczna wielkości nieelektrycznych. Oficyna Wydawnicza
Uniwersytetu Zielonogórskiego, Zielona Góra 2006.
[11] Tietze U., Schenck Ch.: Układy półprzewodnikowe, WNT , Warszawa 1996.