Elektrické měření. Úkol č. 1 Měření napětí a proudu. nakreslete schéma zapojení a vysvětlete postup pro měření napětí a proudu

Transkript

1 Elektrické měření Úkol č. 1 Měření napětí a proudu nakreslete schéma zapojení a vysvětlete postup pro měření napětí a proudu popište vlastnosti měřicích přístrojů vnitřní odpor, přesnost, změna rozsahu Úkol č. 2 Popište a nakreslete měření elektrického odporu: přímou metodou nepřímou metodou pomocí Wheatstonova můstku Úkol č. 3 Popište a nakreslete měření izolačního odporu na svorkovnici 3f elektromotoru: čím to budete měřit určete minimální hodnotu Riz Úkol č. 4 Vysvětlete měření na spotřebičích třídy ochrany I. odpor ochranného vodiče izolační odpor Úkol č. 5 Nakreslete schéma a popište postup měření pro zjištění indukčnosti cívky nepřímou metodou. K měření použijte voltmetr, ampérmetr. Naměřené hodnoty jsou: U = 230 V,I=0,8A,f=50Hz,R=5Ω.

2 Úkol č. 6 Měření na dvoucestném usměrňovači Nakreslete a popište průběhy napětí ve schématu. Úkol č. 7 Popište osciloskopy. druhy a použití osciloskopů ovládací prvky osciloskopu Úkol č. 1 Vyjmenujte a popište chyby měření. Úkol č. 2 Vysvětlete ochranu bezpečným malým napětím.

3 Elektrické měření Správná řešení Úkol č. 1 Měření napětí a proudu nakreslete schéma zapojení a vysvětlete postup pro měření napětí a proudu popište vlastnosti měřicích přístrojů vnitřní odpor, přesnost, změna rozsahu

4 Úkol č. 2 Popište a nakreslete měření elektrického odporu. Elektrický odpor měříme ohmmetry. Ohmmetr je přístroj přímo ukazující hodnotu odporu. Ručkové ohmmetry mají na začátku stupnice obvykle Ą a na konci 0.Přístroj se zapojuje přímo k neznámému odporu (paralelně), který nesmí být v měřeném obvodu pod napětím. Ohmmetry vyžadují zdroj elektrického napětí (nejčastěji baterie). Ohmova metoda měření elektrického odporu je klasický způsob měření, při němž vypočítáme velikost odporu měřené zátěže pomocí Ohmova zákona.

5 Wheatstoneův můstek je obvod používaný pro měření odporu a malých změn odporu. Odpory R2 4 jsou známé, jejich hodnotu lze měnit. R1 je měřený (Rx). Protéká-li proud, pak dílčí napětí na jednotlivých odporech budou U1 = I1.R1 = I2.R3; U2 = I1.R2 = I2.R4

6 Úkol č. 3 Popište a nakreslete měření izolačního odporu na svorkovnici 3f elektromotoru. Měření se provádí z důvodů posouzení kvality izolace elektrického zařízení. Izolační odpor má velký vliv na provozuschopnost zařízení, na jeho bezpečnost a provozuschopnost. Normy stanoví minimální hodnotu izolačních odporů, které musí zařízení mít, aby mohlo být uvedeno do provozu, případně pokud je stav izolace sledován trvale hlídači izolačních stavů. Pro měření se používá tranzistorový měřič PU 310, digitální PU 182, Megger atd. Velikost izolačního odporu za studena před připojením musí být nejméně 5 MΩ. Za tepla nesmí být izolační odpor menší než 0,4 MΩ. Motory s menším izolačním odporem se nesmí uvést do chodu. Úkol č. 4 Vysvětlete měření na spotřebičích třídy ochrany I. Ochranný vodič musí být spolehlivě připojen. Odpor ochranného vodiče měřený mezi ochrannou zdířkou vidlice a přístupnou neživou částí nesmí být větší než 0,2 Ω při délcedo3m,0,1ω se připočte na každé další 3 m délky.

7 Izolační odpor se měří zkušebním napětím 500 V po dobu 5 až 10 s. Izolační odpor nesmí být menší než: u základní izolace 2 MΩ; u přídavné izolace 5 MΩ; u zesílené izolace 7 MΩ. Úkol č. 5 Nakreslete schéma a popište postup měření pro zjištění indukčnosti cívky nepřímou metodou. K měření použijte voltmetr, ampérmetr. Naměřené hodnoty jsou: U = 230 V,I=0,8A,f=50Hz,R=5Ω. Postup měření: 1. Změříme činný odpor cívky; 2. Obvod zapojíme podle schématu a vypočteme impedanci; 3. Vypočteme indukční reaktanci; 4. Vypočteme indukčnost. Výsledek je: Z = 287,5 Ω; XL = 287,45 Ω; L = 0,915 henry Úkol č. 6 Měření na dvoucestném usměrňovači

8 Úkol č. 7 Osciloskop Osciloskopy umožňují zobrazování časových průběhů nebo slouží jako nulové indikátory, umožňují zobrazovat veličiny, které lze převést na časové průběhy. Druhy: analogový, digitální, jednokanálový, dvoukanálový. Použití: umožňují měřit napětí a proud ve velkém frekvenčním rozsahu, k měření kmitočtu a fázového posuvu, k měření časových intervalů, měření kmitočtových charakteristik, znázorňování voltampérových charakteristik součástek a obvodů. Ovládací prvky osciloskopu: Vedle vstupů A a B jsou umístěny ovládací prvky vychylovacího činitele (označení V/DIV) neboli řízení zesílení vstupních zesilovačů (2). Jednotlivé hodnoty udávají, jaké vstupní napětí vychýlí paprsek o jeden dílek (o 1 cm ve směru osy y). Přepínač má 11 poloh od 2 mv/cm do 5 V/cm. Zesílení lze také měnit spojitě souosým potenciometrem. Citlivost udávanou na obvodu přepínače má zesilovač jen tehdy, je-li centrální (červený) potenciometr otočen do krajní polohy ve směru hodinových ručiček. Pomocí tlačítek označených písmeny A, A~B, A ± B, B můžeme osciloskop přepínat do jednokanálového režimu (A nebo B) nebo do dvoukanálového. V poloze A~B pozorujeme jevy v obou kanálech současně, při stisknutém tlačítku A ± B zobrazíme součet (rozdíl) obou signálů. Spodní tlačítko určuje, zda vidíme součet, nebo rozdíl signálů. Střední část panelu je obrazovka a prvky k ovládání kvality stopy (3) (jas, ostrost, osvětlení rastru). Pravá část panelu poskytuje prvky potřebné k ovládání časové základny. Nejvýraznějším ovládacím prvkem je mnohapolohový přepínač (4) nastavení vychylovacího činitele. Tímto přepínačem měníme frekvenci pilového napětí generovaného časovou základnou. Je označený jako TIME/DIV, neboli čas/dílek. Čísla na obvodu přepínače udávají, za kolik sekund (s), milisekund (ms) nebo mikrosekund (μs) urazí stopa jeden dílek (cm) ve vodorovném směru. Přepnutím do levé krajní polohy (označ. X Y) vypneme generátor časové základny. V této poloze je možné pozorovat např. tzv. Lissajousovy obrazce, když přivádíme na vstupy X a Y harmonické kmity různých frekvencí. Tlačítky na spodní straně (5) pod přepínačem nastavujeme synchronizaci časové základny. Zcela vpravo je ještě digitální multimetr (6), kterým lze měřit elektrický odpor ( R ), stejnosměrné ( U- ) i střídavé ( U~ ) napětí, časovou odlehlost dvou bodů na obrazovce ( Ät ) a teplotu ( T s přídavnou sondou). Úkol č. 1 Vyjmenujte a popište chyby měření. Chyby soustavné, chyby nahodilé, omyly Absolutní chyba, relativní chyba Chyby podle zdrojů chyb objektivní, subjektivní Úkol č. 2 Vysvětlete ochranu bezpečným malým napětím. Bezpečnostní opatření na ochranu před nebezpečným dotykem a nebezpečným dotykovým napětím dosažená použitím bezpečného napětí na živých částech prostřednictvím ochranného bezpečnostního transformátoru, točivého měniče se zvýšenou izolací nebo získaného z nezávislého zdroje. Živé části obvodů SELV nesmějí být spojeny se zemí či se živými částmi nebo s ochrannými vodiči, které jsou součástí jiných obvodů. Živé části obvodů PELV mohou být uzemněny, např. tím, že se připojí k ochrannému vodiči primárního obvodu instalace. Neživé části obvodů SELV se nesmějí úmyslně spojovat se zemí nebo s ochrannými vodiči nebo neživými částmi jiného obvodu nebo s cizími vodivými částmi (kromě případů, kdy je třeba zajistit dodržení malého napětí).

9 číslo otázky číslo otázky číslo otázky 1 a b c d 11 a b c d 21 a b c d 2 a b c d 12 a b c d 22 a b c d 3 a b c d 13 a b c d 23 a b c d 4 a b c d 14 a b c d 24 a b c d 5 a b c d 15 a b c d 25 a b c d 6 a b c d 16 a b c d 26 a b c d 7 a b c d 17 a b c d 27 a b c d 8 a b c d 18 a b c d 28 a b c d 9 a b c d 19 a b c d 29 a b c d 10 a b c d 20 a b c d 30 a b c d

10 Elektrické měření Test 1. Trojúhelník výkonu je složen: a) z příkonu, výkonu a účiníku b) z činného výkonu, jalového výkonu a zdánlivého výkonu c) z výkonu, příkonu a jalového výkonu d) z činného výkonu, zdánlivého výkonu a účiníku 2. Působí-li těleso 1 silou na těleso 2, potom působí těleso 2 na těleso 1 stejně velkou silou, avšak v opačném směru. Znění náleží: a) prvnímu Newtonovu zákonu b) druhému Newtonovu zákonu c) třetímu Newtonovu zákonu d) žádnému Newtonovu zákonu 3. Úhlovou frekvenci označujeme písmenem: a) Ψ b) α c) ω d) λ 4. Indukčnost cívky: I. se mění přímo úměrně s frekvencí; II. je udávána ve W: a) obě tvrzení jsou správná b) obě tvrzení jsou nesprávná c) pouze tvrzení I. je správné d) pouze tvrzení II. je správné 5. Jalový výkon Q: I. se neměří měřicími přístroji; II. je udáván ve VAr: a) obě tvrzení jsou správná b) obě tvrzení jsou nesprávná c) pouze tvrzení I. je správné d) pouze tvrzení II. je správné 6. Ze kterých základních součástek je složen elektromagnet? a) z cívky a měděného jádra b) z cívky a permanentního magnetu c) z cívky a jádra z feromagnetického materiálu d) z cívky a jádra z odporového materiálu

11 7. Usměrňovacím zapojením musí být usměrněno maximální napětí 220 V. Použitý typ diody má UR = 75 V. Zapojení je správné, když: a) tři diody jsou sériově zapojeny b) dvě diodyjsousériově zapojeny c) tři diody jsou zapojeny paralelně d) čtyři diody jsou zapojeny paralelně 8. Fyzikální rozměr jednotky watt je: a) 1N.m b) 1N.m.s -1 c) 1J.s -1 d) 1J.m 9. Generátor má účinnost 70 %. Ztráty v tomto generátoru činí 150 W. Výkon generátoru je: a) 150 W b) 214 W c) 350 W d) 500 W 10. Co to jsou magnetické domény? a) malé permanentní magnety b) malé remanentní magnety c) molekulové magnetky d) Weberovy magnety 11. Označte neplatný vztah pro výkon elektrického proudu P: a) P=W t -1 b) P=R U 2 c) P=U I d) P=R I Termistor je prvek: a) tepelně závislý b) napěťově závislý c) proudově závislý d) usměrňovací 13. Co způsobí kondenzátor na výstupu usměrňovače? a) stabilizaci napětí b) snížení usměrněného napětí c) zlepšení účiníku d) vyhlazení tepavého napětí

12 14. Tranzistor je polovodičový prvek: a) jednovrstvý b) dvouvrstvý c) třívrstvý d) čtyřvrstvý 15. Aniont: a) má kladný náboj b) má záporný náboj c) je neutrální d) je bez náboje 16. Výsledný odpor dvou paralelně zapojených odporů o velikosti R1 = R2 = 100 Ω: a) 200 Ω b) 100 Ω c) 50 Ω d) 10 Ω 17. Napěťový rozsah voltmetru můžeme zvětšit: a) předřadníkem b) bočníkem c) sériově připojeným kondenzátorem d) paralelně připojeným kondenzátorem 18. Proud Amůžeme zapsat pomocí předpon: a) 0,5 ma b) 50 ma c) 5000 ma d) 5 ma 19. Jednotkou frekvence je: a) volt b) ampér c) hertz d) lux 20. Žárovka zapojená v obvodu ss proudu přes kondenzátor při sepnutí spínače bude svítit: a) zpožděně a pak zhasne b) zpožděně azůstane svítit c) okamžitě a pak zhasne d) okamžitě azůstane svítit

13 21. Kondenzátor v obvodu střídavého proudu: a) zpožďuje proud vůči napětí b) zpožďuje napětí vůči proudu c) usměrňuje průběh proudu d) násobí velikost proudu 22. Kapacita kondenzátoru je závislá na: I. frekvenci; II. velikosti napětí na kondenzátoru: a) pouze tvrzení I. je správné b) pouze tvrzení II. je správné c) obě tvrzení jsou správná d) obě tvrzení jsou nesprávná 23. Pod pojmem intenzita osvětlení rozumíme: a) lux/m 2 b) lux/watt c) lumen/m 2 d) lumen/watt 24. Pro jádro transformátoru se používá materiál: a) magneticky tvrdý b) nemagnetický c) magneticky měkký d) z trvalého magnetu 25. Diodový můstek působí jako: a) násobič napětí b) půlvlnný usměrňovač c) dělič napětí d) celovlnný usměrňovač 26. Paralelním spojením kondenzátorů se: a) snižuje celková výsledná kapacita zapojení b) zvyšuje celková výsledná kapacita zapojení c) odděluje stejnosměrná složka d) vytváří dělič napětí 27. Mezi základní jednotky soustavy SI patří: a) sekunda, volt, metr b) farad, kelvin, kilogram c) ohm, metr, radián d) sekunda, ampér, mol

14 28. Diodou protéká proud, když: a) anoda ke kladnější než katoda b) katoda je kladnější než anoda c) anoda i katoda mají stejný potenciál d) anoda je záporná vůči katodě 29. Komplementární tranzistory jsou: a) dva stejné tranzistory typu PNP nebo NPN b) dva tranzistory NPN zapojené v sérii s diodou c) stejné tranzistory, ale jeden je NPN a druhý PNP d) tranzistory reagující na dopad světla 30. Sekundární vinutí transformátoru má 120 závitů, primární vinutí má 1150 závitů. Ze sekundárního vinutí odebíráme proud 10 A, sekundární napětí je 24 V. Jaký proud odebírá transformátor? a) 1 A b) 1,04 A c) 0,96 A d) 1,4 A

15 Elektrické měření Test Test - správná řešení 1. b 2. c 3. c 4. b 5. d 6. c 7. a 8. b 9. c 10. a 11. b 12. a 13. d 14. c 15. b 16. c 17. a 18. a 19. c 20. c 21. b 22. d 23. a 24. c 25. d 26. b 27. d 28. a 29. c 30. b