1.2.3 MIJLOACELE ELECTRICE DE MĂSURAT

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "1.2.3 MIJLOACELE ELECTRICE DE MĂSURAT"

Φωτινή Λαιμός
5 χρόνια πριν
Προβολές:

1 1.2.3 MIJLOACELE ELECTRICE DE MĂSURAT Sunt împărţite în patru categorii: măsuri, instrumente de măsurat, aparate de măsurat şi instalaţii de măsurat. A. Aparatul de măsurat 1) Generalităţi y = f(x) (1.14); y = mărime de ieşire; x = mărimea de intrare; mărimi de influenţă. Mărime de intrare x Aparat de măsurat f Mărime de ieşire y Mărimi de influenţă v k Mărimi de intrare x i a) b) Figura 1.5 Aparat de măsurat f Comenzi c l Mărimi de ieşire y y = f x Kx ; v Kv ; c Kc ) 1Km (1.15) ( 1 n 1 p 1 q = Δy f = x 1 Δx 1 p f n f f + L + Δxn + Δv1 + L + Δv p = Su i Δxi + Sp l Δvl (1.16) x v v Su reprezintă sensibilităţile utile iar Sp reprezintă sensibilităţile parazite ale aparatului. n 1 p i= 1 l= 1

2 Mărimile de intrare Mărimile de ieşire Mărimile de influenţă Comenzile. 2) Structura aparatelor de măsurat Domeniul energetic Senzor Afişa sau el. de execuţie Domeniul energetic Radiant Radiant Mecanic Mecanic Termic Electric Domeniul electric al energiei Prelucrare Domeniul electric al energiei Termic Electric Magnetic Magnetic Chimic Chimic Figura 1.6

3 - axa x = domeniul energiei de intrare (auxiliară pentru modulatori sau a semnalului pentru generatori); - axa y = domeniul energiei de ieşire; - axa z = domeniul energiei modulatoare; Indice Miller: [energie de intrare, energie de ieşire, energie modulatoare] Tabelul 1.1 Senzori modulatori x y z Senzori generatori x y z Energie in ieşire in in ieşire - Informaţie - ieşire in in ieşire - chimica (ch) magnetica (mg) electrica (el) termica (th) mecanica (mc) radianta (rd) rd mc th el mg ch x z Figura 1.7 y axa x Traductor axa y axa z Traductor axa y generator modulator axa x Figura 1.8

4 Tabelul 1.2 tranzistor [el, el, el] Traductor modulator termocuplu [th, el, 00] Traductor generator şuntul [el, el, el] Convertor U-I sau I-U afişa cu cristale lichide (LCD) [rd, rd, el] Dispozitiv de afişare modulator afişa cu diode electro-luminescente (LED) [el, rd, 00] Dispozitiv de afişare generator Convertoare: de intrare, de prelucrare şi de ieşire, care se interconectează în cascadă sau în buclă a) x f y 1 1 =x 2 f 2 y 2 =x 3 f y 3 3 =x 4 y n-1 =x n f n y n =y y = f ( x); y = f ( x ) = f ( y ) = f ( f ( x)); y = y = f ( x ) = f( x) K (1.17) n n n x x-x r f 1 f 2 f y 3 A x r b) β A 1 y = x x, 1+ β A β deoarece β A >> 1 (1.18) Figura 1.9 Configuraţia aparatelor de măsurat în cascadă a) şi în buclă (cu compensare) b).

5 B. Structuri ale sistemului de măsurat: 1) Structura funcţională a) Structura funcţională pentru mărimi active (intensive) proces p Senzor f 1 f n Afişa α f it (p) f E f OT M=f OT {f E [f it (p)]} (1.19) Figura 1.10 b) Structura funcţională pentru mărimi pasive (extensive) răspuns Senzor f 1 f n proces p stimul f it1 (p) Senzor f 1 f E1 f m Afişa f OT α Generator de semnal El. exec. f it2 (p) Figura 1.11 f E2 M = f OT { f [ f ( p)]} E1 it1 raspuns { f [ f ( p)]} E 2 it 2 stimul (1.20)

6 2) Structura de semnal a) Semnalul cu caracter unic 1. Analiza în timp 2. Analiza răspunsului b) Semnale periodice c) Semnale eşantionate d) Semnale stochastice 1 T h( τ) = Rxy( τ) = lim xt ( ) yt ( τ) dt T T 2 T 1 T Rxx( τ) = lim xt ( ) xt ( τ) dt T T 2 T (1.21) (1.22) zg x(t) h(t) y(t) τ y(t-τ) Rxy(τ) x(t) Figura 1.12

7 3) Structura spaţială. P Achiziţie Procesare Distribuţie Destinaţii Figura ) Structura automatizată: a) Sisteme lucrând cu operator (programator) b) Sisteme bazate pe controler c) Sisteme bazate pe calculator GRF D U C U C adrese date comenzi GVF DMM PRN GRF GVF DMM PRN a) b) UC = unitate centrală; GRF = generator de radiofrecvenţă; GVF = generator de videofrecvenţă; DMM = multimetru digital; D = afişa; PRN = imprimantă Figura 1.14

8 C. Caracteristicile metrologice ale miloacelor electrice de măsurat Intervalul de măsurare Capacitatea de suprasarcină Rezoluţia dy Sensibilitatea: S=dy/dx: S=y/x constanta: C=1/S=x/y (mv/cm, ma/div); sensibilitate relativă: Sr = dx Pragul de sensibilitate Precizia: eroarea instrumentală care determină precizia instrumentală cu două componente: usteţea şi repetabilitatea (fidelitatea). Puterea consumată Fiabilitatea metrologică Media timpului de bună funcţionare (MTBF = Mean Time Between Failure, eng.); Media timpului până la prima defectare (MTTFF = Mean Time To First Failure, eng.); Media timpului de reparaţii (MTR); MTBF Disponibilitatea metrologică: D = ; MTBF + MTR Rata defectărilor metrologice: λ = 1/ MTBF sau λ = 1/ MTTFF ; Rata reparaţiilor: μ = 1/ MTR ; / / y x Rt ()= e t λ ( n ) t, respectiv Rt () = e λ1+ λ2+ K+ λ (R = Reliability, eng.).

9 Timpul de măsurare Stabilitatea Compatibilitatea cu un sistem de măsurat automat (RS232, IEEE488.2, HP-IB, etc.) SISTEMUL LEGAL DE UNITĂŢI DE MĂSURĂ. ETALOANE A. Sistemul internaţional de unităţi de măsură Unitatea de măsură Tabelul 1.3 Mărimea Simbolul Dimensiunea Unitatea Simb. unitate Unităţi fundamentale de bază Lungime l L metru m Masă m M kilogram kg Timp t T secunda s Unităţi fundamentale independente Curent electric I I amper A Temperatura T θ Kelvin K Int. luminoasă candela cd Cant. substanţă mol mol

10 Unităţi derivate Unghi plan a,b,g [L/L] radian rad Unghi solid W [L 2 /L 2 ] steradian sr Unităţi derivate Frecvenţă f T -1 hertz Hz (1/s) Energie W L 2 MT -2 oule J (Nm) Putere P L 2 MT -3 watt W (J/s) Tensiune el. U L 2 MT -3 I -1 volt V (W/A) Rezistenţa R L 2 MT -3 I -2 ohm W (V/A) Capacitate C L -2 M -1 T 4 I 2 farad F (A s/v) Inductanţă L L 2 MT -2 I -2 henry H (V s/a)

11 A ) )

12 Tabelul 1.5 Multipli Submultipli Prefix Prefix Nume Simbol Factor Nume Simbol Factor kilo k 10 3 mili m 10-3 mega M 10 6 micro µ 10-6 giga G 10 9 nano n 10-9 tera T pico p peta P femto f exa E atto a 10-18

Σχετικά έγγραφα

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN TIMIŞOARA. Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii EXAMEN LICENŢĂ SPECIALIZAREA ELECTRONICĂ APLICATĂ

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN TIMIŞOARA Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii EXAMEN LICENŢĂ SPECIALIZAREA ELECTRONICĂ APLICATĂ 2015-2016 UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN TIMIŞOARA Facultatea de Electronică