Mérés és adatgyűjtés

Átírás

1 Mérés és adatgyűjtés 5. óra - levelező Mingesz Róbert Szegedi Tudományegyetem március 18. MA lev - 5. óra Verzió: 1.1 Utolsó frissítés: április 12. 1/20

2 Tartalom I 1 Demók 2 Digitális multiméterek 3 Műszerek kalibrálása 4 Műszerek védelme MA lev - 5. óra 2/20

3 Jelek generálása a Fourier-sor segítségével Periódikus jelek előállíthatók szinuszos és koszinuszos függvények összegeként x(t) = a 0 + [a k cos(k ω 0 t) + b i sin(k ω 0 t)] k=1 MA lev - 5. óra Demók 3/20

4 Periódikus kiterjesztés Véges mérés; hogyan vegyük figyelembe a mért tartományon kívüli részt? 0-val való kitöltés DFT periodikus kiterjesztés Törések kivédése: ablakfüggvény MA lev - 5. óra Demók 4/20

5 Mintavételi tétel Ha a jelben előforduló legnagyobb frekvenciájú komponens frekvenciája kisebb, mint a mintavételi frekvencia fele, a mintavételezés nem okoz információveszteséget. Mintavételi tétel megsértése a magasabb frekvenciájú komponensek megjelennek a spektrumban a 0 és f m /2 között Aliasing zaj Védekezés: mintavételi szűrő (anti aliasing filter) MA lev - 5. óra Demók 5/20

6 Kvantálási zaj Folytonos jel (bármilyen értéket felvezet) szám (véges pontosság) amplitúdóbeli kvantálás Kvantumnagyság: U Kerekítési hibák kvantálási zaj MA lev - 5. óra Demók 6/20

7 Digitális multiméterek Különböző, elektromos mennyiségek mérése egy eszközzel MA lev - 5. óra Digitális multiméterek 7/20

8 Feszültségosztó-lánc Be 9M 900k 90k 200V 20V 2V 200mV A bemenő impedancia méréshatártól függetlenül közel állandó Tipikusan 10 MΩ(olcsóbb műszereknél 1 MΩ) 10k V ±200mV MA lev - 5. óra Digitális multiméterek 8/20

9 Minta kapcsolási rajz MA lev - 5. óra Digitális multiméterek 9/20

10 Gazdaságos multiméterek Ár: 1000Ft 3,5 digit DC voltage: 200m/2/20/200V±0.5%, 600V±0.8 AC voltage: 200/600V±1.2% DC current: 200µ/2m/20mA±1.0%, 200mA±1.5%, 10A±3.0% 10 A-es méréshatár 10 s-ig használható Resistance: 200/2k/20k/200kΩ±0.8%, 2MΩ±1.0% Diode check: Test current 0.8mA, Test voltage 3V hfe: Nem megbízhatók MA lev - 5. óra Digitális multiméterek 10/20

11 Kézi multiméterek Ár: Ft Ft MA lev - 5. óra Digitális multiméterek 11/20

12 Multiméterek tulajdonságai Minőség (aranyozott csatlakozók, tárcsa, elem kijelzése, megbízhatóság...) Digitek száma (felbontás, pl. 3,5; 4,5...) Pontosság, reprodukálhatóság Függ a méréshatártól, pl. 0,5% ± 2 dg Belső ellenállás Feszültség mérése: R M = 10MΩ (független a méréshatártól) Áramerősség mérése: U M < 0,3V (függ a méréshatártól) MA lev - 5. óra Digitális multiméterek 12/20

13 További szolgáltatások Automatikus kikapcsolás Sípolós üzemmód (rövidzárak keresése) Automatikus méréshatár-váltás Max / Min / Memória Relatív mérés True RMS, AC frekvenciatartomány Alacsony feszültségek/áramok/ellenállások mérése Magas ellenállások mérése Frekvencia mérése Kapacitás mérése Tranzisztor vizsgálata Hőmérséklet mérése 4-20 ma-es jeladók fogadása Logikai jelek vizsgálata Háttérvilágítás PC kapcsolat MA lev - 5. óra Digitális multiméterek 13/20

14 Asztali multiméterek Ár: Ft Ft Nagyobb pontosság, felbontás, reprodukálhatóság Széleskörű PC kapcsolat Négypontos mérések Csatlakozók hátsó kivezetése MA lev - 5. óra Digitális multiméterek 14/20

15 Agilent 34410A 6,5 Digit felbontás (1 000 minta/s) 5,5 Digit felbontás ( minta/s) LAN, USB, GPIP kapcsolat 50 k adatlogger DC feszültségmérés: 0,003% pontosság 10 MΩvagy 10 GΩbemenő impedancia AC feszültségmérés: 0,06% pontosság 300 khz sávszélesség Ellenállásmérés: 2 pontos/4 pontos 100 Ω... 1 MΩ: 0,01% pontosság 1 GΩ: 8% pontosság... MA lev - 5. óra Digitális multiméterek 15/20

16 Műszerek kalibrálása Cél: hiteles mérési eredmények A mérési eredmények visszavezethetősége: Egységdefiníció Nemzetközi etalon Nemzeti etalon Referencia etalonok (akkreditált kutatólaboratóriumok) Használt etalonok (felhasználói kalibrálások) Mérőműszer Önkalibrálás: belső, stabil etalon MA lev - 5. óra Műszerek kalibrálása 16/20

17 Kalibrálás Direkt kalibrálás Indirekt kalibrálás MA lev - 5. óra Műszerek kalibrálása 17/20

18 Műszerek védelme Érintésvédelem 1. érintésvédelmi osztály védőföldelés Mindig földelni kell 2. érintésvédelmi osztály kettős szigetelés A megérinthető részek vagy műanyagból vannak, vagy a fémrészeken nem lehet veszélyes feszültség (meghibásodás esetén sem). 3. érintésvédelmi osztály törpefeszültség 50 V alatti feszültség. Leválasztó transzformátor ( földfüggetlen) Zavarvédelem Tápfeszültség szűrése Árnyékolás Földelés (csillagpontos) Túlfeszültségvédelem Villámvédelem ESD védelem (statikus feltöltődés ellen) MA lev - 5. óra Műszerek védelme 18/20

19 IP védelem Műszer védelme a külső behatásokkal szemben Első számjegy: Érintés és idegen test behatolása elleni védettség 0: nincs védettség 1: >50 mm (nagyobb testrészek) 2: >12,5 mm (újjak) 3: >2,5 mm (szerszámok) 4: >1 mm (csavarhúzók, vezetékek) 5: A bejutó por nem akadályozhatja az eszköz működését 6: Nem juthat por az eszközbe MA lev - 5. óra Műszerek védelme 19/20

20 IP védelem Második számjegy: Víz behatolása elleni védettség 0: nincs védettség 1: Függőlegesen csöpögő víz elleni védettség 2: Csöpögő víz elleni védelem max. 15 fokos szögig 3: Csöpögő víz elleni védelem max. 60 fokos szögig 4: Védelem fröccsenő víz ellen 5: Védelem vízsugár ellen 6: Védelem erős vízsugár ellen 7: Vízállóság 1 m mélységig (30 percig) 8: Vízállóság 1 m mélységig, tetszőleges ideig Ha bejut a víz az eszközbe, az nem akadályozhatja annak működését. Példa: IP67: A készülékbe nem juthat por A készülék meghatározott ideig 1 méter mélységig vízálló MA lev - 5. óra Műszerek védelme 20/20