Засоби електричних вимірів. Види та методи вимірів. Основні характеристики засобів вимірювання. Класи точності приладів. Класифікація та характеристики електричних сигналів. Загальна класифікація похибок вимірювання. Методи одержання графічних та аналітичних залежностей за результатами вимірювань. Система експлуатації та ремонту вимірювальної техніки. Будова і основні системи вимірювальних приладів. Вимірювання струму та напруги. Розширення границь вимірювань. Вимірювання потужності та енергії. Мостові вимірювальні кола та прилади. Вимірювання параметрів електричних ланцюгів мостовим методом. Електронно-променеві та спеціалізовані осцилографи. Модуляторні вимірювальні перетворювачі. Генераторні вимірювальні перетворювачі. Структура цифрового вимірювального приладу. Кодування сигналів. Види кодів цифрових приладів та систем. Типові структури цифрових приладів для вимірювання електричних та неелектричних величин. Застосування мікропроцесорів у вимірювальній техніці. Цифрові прилади з мікропроцесорами. Інформаційно-вимірювальні системи.
Другий рік, весняний семестр, 5 кредитів, екзамен
Перелік дисциплін, які є передумовою вивчення курсу:
- 141БОК04 Фізика
- 141БОК06 Вища математика
- 141БОК13 Теоретичні основи електротехніки
Перелік дисциплін, для яких курс є передумовою:
- 141БОК20 Улаштування електроустановок споживачів, електрична частина станцій та підстанцій
- 141БОК33 Кваліфікаційна робота бакалаврів
Тема 1. Засоби електричних вимірів.
Міри, вимірювальні перетворювачі, електровимірювальні прилади, Інформаційно-вимірювальні системи.
Тема 2. Види та методи вимірів.
Прямі, побічні, сумісні та сукупні вимірювання. Метод безпосередньої оцінки, метод порівняння з мірою, метод збігу.
Тема 3. Основні характеристики засобів вимірювання. Класи точності приладів.
Діапазон вимірів. Точність вимірів. Похибки вимірювань. Класи точності приладів. Швидкодія, чутливість, метрологічна надійність приладів.
Тема 4. Класифікація та характеристики електричних сигналів.
Класифікація електричних сигналів. Характеристики синусоїдальних та несинусоїдальних неперервних електричних сигналів. Характеристики імпульсних сигналів.
Тема 5. Загальна класифікація похибок вимірювання.
Апаратурні, методичні та суб’єктивні похибки. Адитивні, мультиплікативні похибки, похибки нелінійності. Систематитичні, випадкові похибки, промахи. Основні та додаткові похибки.
Тема 6. Методи одержання графічних та аналітичних залежностей за результатами вимірювань.
Побудова графічних залежностей. Одержання аналітичних залежностей по побудованим графікам.
Тема 7. Система експлуатації та ремонту вимірювальної техніки.
Основні заходи – використання за призначенням. Допоміжні заходи: технічне обслуговування, повірка, ремонт, транспортування, зберігання, категорування, списування, ведення документації.
Тема 8. Будова і основні системи вимірювальних приладів.
Основні рівняння. Будова рухомої частини приладу. Способи заспокоювання стрілки. Магнітоелектричні, електромагнітні, електродинамічні вимірювальні прилади. Електростатичні, індукційні вимірювальні прилади.
Тема 9. Вимірювання струму та напруги. Розширення границь вимірювань.
Вимірювання постійних струмів та напруг. Розширення границь вимірювання приладів. Температурна стабілізація приладів. Вимірювання струму та напруги промислової частоти. Випрямовуючі прилади. Вимірювання струму та напруги на високих частотах.
Тема 10. Вимірювання потужності та енергії.
Вимірювання потужності однофазних мереж. Вимірювання активної потужності трифазних мереж. Вимірювання реактивної потужності трифазних мереж. Вимірювання енергії. Похибки лічильників.
Тема 11. Мостові вимірювальні кола та прилади. Вимірювання параметрів електричних ланцюгів мостовим методом.
Класифікація мостових схем. Типова схема мосту. Умова рівноваги мосту постійного та змінного струму. Рівняння струму через нуль-індикатор. Вимірювання активних опорів, ємності та tg δ мостовим методом. Вимірювання індуктивності та добротності котушок мостовим методом. Трансформаторні вимірювальні мости для вимірювання комплексних опорів.
Тема 12. Електронно-променеві та спеціалізовані осцилографи.
Електронно-променеві осцилографи. Устрій, принцип дії. Генератор розгортки. Види осцилографічних розгорток. Види синхронізації. Двопроменеві та багатопроменеві осцилографи. Шлейфові, стробоскопічні, запам’ятовуючи та цифрові осцилографи.
Тема 13. Модуляторні вимірювальні перетворювачі.
Загальна класифікація вимірювальних перетворювачів. Резистивні вимірювальні перетворювачі. Індуктивні вимірювальні перетворювачі. Оптоелектричні перетворювачі. Ємнісні вимірювальні перетворювачі.
Тема 14. Генераторні вимірювальні перетворювачі.
П’єзоелектричні вимірювальні перетворювачі. Індукційні вимірювальні перетворювачі. Термоелектричні вимірювальні перетворювачі. Квантові вимірювальні перетворювачі.
Тема 15. Структура цифрового вимірювального приладу.
Переваги та недоліки цифрових приладів. Структурна схема. Дискретизація у часі та квантування за рівнем. Основні методи аналого-цифрового та цифро-аналогового перетворення.
Тема 16. Кодування сигналів. Види кодів цифрових приладів та систем.
Класифікація кодів: послідовні, паралельні та послідовно-паралельні коди. Незавадозахищені та завадозахищені коди.
Тема 17. Типові структури цифрових приладів для вимірювання електричних величин.
Цифровий частотомір, фазометр, вольтметр, вимірювачі активних опорів, ємностей та індуктивностей. Цифрові прилади змінного струму.
Тема 18. Застосування мікропроцесорів у вимірювальній техніці. Цифрові прилади з мікропроцесорами.
Функції мікропроцесорів у вимірювальних приладах. Структура типового приладу з мікропроцесором.
Тема 19. Інформаційно-вимірювальні системи (ІВС).
Класифікація ІВС. Агрегатний принцип побудови ІВС. Види інтерфейсів ІВС. Стандартний приладний цифровий інтерфейс КОП.
Практичне заняття №1. Похибки вимірювань і засобів вимірювань.
Практичне заняття №2. Обробка результатів вимірювань.
Практичне заняття №3. Вимірювальні перетворювачі.
Практичне заняття №4. Електромеханічні вимірювальні прилади.
Практичне заняття №5. Прилади порівняння – мости і компенсатори.
Практичне заняття №6. Цифрові вимірювальні пристрої.
Лабораторне заняття №1. «Повірка електромагнітного вольтметра»
Лабораторне заняття №2. «Розширення меж вимірювання приладів по струму й напрузі»
Лабораторне заняття №3. «Вимірювання потужності та енергії»
Лабораторне заняття №4. «Дослідження параметрів електричних сигналів за допомогою цифрового осцилографа»
Лабораторне заняття №5. «Вивчення оптичних перетворювачів та можливостей їх використання для вимірювання технологічних параметрів»
Лабораторне заняття №6. «Вивчення індукційних перетворювачів та можливостей їх використання для вимірювання технологічних параметрів»
Лабораторне заняття №7. «Вимірювання параметрів електричних сигналів за допомогою цифрового частотоміра»
Базова
- Єрмілова Н.В., Кислиця С.Г. Навчальний посібник до самостійного вивчення курсу "Ocнoви мeтpoлoгiї і eлeктpичниx вимipювaнь" для студентів спеціальності 141 „Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка” денної та заочної форм навчання. – Полтава: ПолтНТУ, 2017. – 141 с.
- Стандартизація, метрологія, сертифікація та управління якістю: Підручник /Л.В. Баль-Прилипко, Н.М. Слободянюк, Г.Є.Поліщук, М.З.Паска. – К.: ЦП «Компринт» , 2017. – 573 с.
- Ванько В.М. Вимірювальні перетворювачі (сенсори) / Ванько В.М., Поліщук Є.С., Дорожовець М.М., Яцук В.О., Яцук Ю.В. – Львів: Видавницво Львівської політехніки, 2015. – 580 с.
Допоміжна
- Поліщук Є.С., Дорожовець М.М., Яцук В.О. та ін. Метрологія та вимірювальна техніка. – Львів: Видавницво Львівської політехніки, 2012. - 544 с.
- Тарасова В.В., Малиновський А.С., Рибак М.Ф. Метрологія, стандартизація і сертифікація. – К.: Центр навчальної літератури, 2006. — 264 с.
- Нестерчук Д.М. Основи метрології та засоби вимірювань: навчальний посібник / Д.М. Нестерчук, С.О. Квітка, С.В. Галько. – Мелітополь: Видавничо-поліграфічний центр «Люкс», 2017. – 256 с.