Číslicová měření základních elektrických veličin Lubomír Slavík TECHNICKÁ NIVEZITA V LIBECI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Tento materiál vznikl v rámci projektu ESF CZ.1.07/2.2.00/07.0247 eflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem Č
Číslicové měření základních elektrických veličin eflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření Obsah přednášky číslicové multimetry blokové schéma základní charakteristiky typy rušení na vstupu DMM převodník převodník DMM na světovém trhu přehled dodavatelů DMM na českém trhu
eflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření Číslicové multimetry (DMM) vyšší přesnost neobsahuje žádné mechanické pohyblivé prvky základem číslicový voltmetr + převodníky (stř/ss,, C, L, f) Číslicové měření základních elektrických veličin Základní charakteristiky multimetrů počet míst číslicového zobrazovače (±3 8,5) počet a hodnoty vstupních rozsahů (4 6, ručně/auto) přesnost (rel. chyba 1 0,001%) a teplotní závislost
Číslicové měření základních elektrických veličin eflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření časová stálost nutnost kalibrace rozlišovací schopnost (poslední digit) citlivost (nejmenší napětí měřené přístrojem) vstupní impedance 10M 1G pro ss napětí 1M, 40 50pF, stř. napětí) typ AD převodníku integrační 100 200ms s postupnou aproximací až 10000 měření za sekundu převodník střídavé napětí na stejnosměrné (obvykle převodník efektivní hodnoty) frekvenční pásmo: lepší do 500kHz 1MHz MS x true MS autokalibrace automatická interní x softwarové externí samočinný diagnostický test programovatelnost převodníky (2/4 vodičové), C, f
sériové rušení (SM) působí v sérii s měřeným napětím souhlasné rušení (CM) působí stejně na obě vstupní svorky nejčastější rušení 50Hz z výkonové sítě Číslicové měření základních elektrických veličin eflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření ušení na vstupu číslicového voltmetru SM 20log SM X CM CM 20log ECM SM CM X potlačení sériového rušení (series mode rejection) rozsah 60 120dB potlačení souhlasného rušení (common mode rejection) efektivní potlačení souhlasného rušení (effective common mode rejection)
eflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření Převodník (napěťový dělič / zesilovač) Číslicové měření základních elektrických veličin 3 3 2 1 A 3 2 1 3 O A při neznámém napětí nejvyšší rozsah! pro nízká napětí využití S 2, např. pro S 2 = pozice 3 je zesílení pak dáno vztahy:
eflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření Převodník Číslicové měření základních elektrických veličin metoda zdroje konstantního proudu I zdroj konstantního proudu V digitální voltmetr p1, p2, p3, p4 odpory přívodních kabelů dvousvorková metoda třísvorková metoda čtyřsvorková metoda M I I p1 p2 M p 2 M I p 1 p2 p2 0
eflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření Aktivní převodník Číslicové měření základních elektrických veličin odpor ve zpětné vazbě OZ (CV číslicový voltmetr) dvousvorková metoda čtyřsvorková metoda A n n x p1 p2 A n n p1 x p p 1 p2 1
Číslicové měření základních elektrických veličin eflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření Stolní multimetry příklad Agilent 34410A
Stolní multimetry nejvyšší třída 1 2) Agilent Keithley 3) BK Precision Číslicové měření základních elektrických veličin eflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření velmi přesné (až 8,5 místné) spolehlivé dlouhodobá stabilita vysoký komfort obsluhy možnost autokalibrace svorky na předním i zadním panelu multiplexní systémy pro přepínání vstupů (až 64 vstupů) sběrnice SB, GPIB, LAN 4 svorkové měření drahé 1200 8000 SD
Číslicové měření základních elektrických veličin eflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření Stolní multimetry východní provenience 1) igol 2) Metex, EZ Digital, dostatečně přesné pro většinu aplikací relativně levné 300 (Metex) 1000 SD (igol)
uční multimetry nejvyšší třída 1) Fluke (Tektronix) 2) Agilent Číslicové měření základních elektrických veličin eflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření velmi přesné spolehlivé dlouhodobě stabilní vysoký komfort obsluhy včetně datových přenosů relativně drahé 200 600 SD
Číslicové měření základních elektrických veličin eflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření uční multimetry východní provenience Metex, NI, Protek, Appa, Metrix, Mastech dostatečně přesné na střídavých rozsazích nemusí být spolehlivé relativně levné 200 5000 Kč
Číslicové měření základních elektrických veličin eflexe požadavků průmyslu na výuku v oblasti automatického řízení a měření Dodavatelé na českém trhu Micronix (www.micronix.cz) Htest (www.htest.cz) EMPOS (www.empos.cz) AMT (www.amt.cz) GM electronics (www.gme.cz) TIPA (www.tipa.cz) GES (www.ges.cz) Hadex (www.hadex.cz) TME (www.tme.cz) Blue Panther (www.bluepanther.cz)