1
Električni mjerni instrumenti
Električna mjerenja
02 Električni mjerni uređaji
Uvod: Karakteristike mjernih uređaja
Dr. Tanasko Tasić
Univerzitet u Banjoj Luci, Elektrotehnički fakultet
2
Električni mjerni instrumenti
Zapis mjernih jedinica: prefiksi
yjokto (yocto)10-24Yjota (yotta)1024
zzepto (zepto)10-21Zzeta (zetta)1021
aato (atto)10-18Eeksa (exa)1018
ffemto (femto)10-15Ppeta (peta)1015
ppiko (pico)10-12Ttera (tera)1012
nnano (nano)10-9Ggiga (giga)109
μmikro (micro)10-6Mmega (mega)106
mmili (milli)10-3kkilo (kilo)103
10-2
10-1
Faktor
ccenti (centi)hhekto (hecto)102
ddeci (deci)dadeka (deca)101
SimbolNazivSimbolNazivFaktor
3
Električni mjerni instrumenti
greške
neke specifike električnih mjernih uređaja
kalibracija
ovjeravanje
etaloni
karakteristike
–mjerno područje
–tačnost, klasa tačnosti
–preopterećenje
–temperaturno područje djelovanaj
–ulazna otpornosts
–unutrašnja otpornost
–frekventno područje djelocvanja
–referentni uslovi
–ispitni naponi
Sadržaj: 02 Karakteristike mjernih uređaja
4
Električni mjerni instrumenti
02 Električni mjerni uređaji: karakteristike mjernih sredstava
Metrološke karakteristike:
• Greške
• Preciznost
• Tačnost, klasa tačnosti
• Stabilnost
• Dinamička karakteristika
5
Električni mjerni instrumenti
slučajna greškakomponenta greške mjerenja koja se u ponovljenim mjerenjima mijenja na nepredvidljiv način
sistematska greškakomponenta greške mjerenja koja se u ponovljenim mjerenjima ostaje konstantna ili se mijenja na predvidljiv način
greška (error) –razlika između izmjerene in prave vrijednosti
statička, dinamička greška
02 Električni mjerni uređaji: karakteristike mjernih sredstava
6
Električni mjerni instrumenti
preciznostbliskost slaganja između prikaza vrijednosti mjerene veličine dobijenih višestrukimmjerenjima istog ili sličnih objekata pod specificiranim uslovima
tačnost mjerenjabliskost slaganja između vrijednosti mjerene veličine i prave vrijednosti mjereneveličine
preciznost ≠ tačnost
± 5 %± 2.5 %± 1.5 %± 1 %± 0.5 %± 0.2 %± 0.1 %± 0.05 %Granice greške
52.51.510.50.20.10.05Klasa tačnosti
Granice grešaka mjernih instrumenata u zavisnosti od klase tačnosti
02 Električni mjerni uređaji: karakteristike mjernih sredstava
7
Električni mjerni instrumenti
stabilnostvremenska zavisnost slučajne komponente greške
02 Električni mjerni uređaji: karakteristike mjernih sredstava
8
Električni mjerni instrumenti
02 Električni mjerni uređaji: Kalibracija – ovjeravanje. kalibracije na različitim nivoima
kalibracija (etaloniranje)skup postupaka kojima se, u određenim uslovima, uspostavlja odnos između vrijednosti veličina sa mjernim nesigurnostima koje daje etalon ili ovjereni referentni materijal i odgovarajućeg pokazivanja mjernog instrumenta (sa odgovarajućim mjernim nesigurnostima mjerila, mjernog sistema ili referentnog materijala koji se ispituje)
9
Električni mjerni instrumenti
e1
k1
e3
e2
k3
k2
Realizacije jedinice(primarni etalon)
Kalibracija (referentni etalon)
kalibracija (radni etalon)
kalibracija (proizvodni proces, kontrola)
02 Električni mjerni uređaji: Kalibracija – ovjeravanje. kalibracije na različitim nivoima
A
B
C
D
10
Električni mjerni instrumenti
ovjeravanjePridobivanje objektivnog dokaza da su ispunjeni zahtevi za specifičnu predviđenu upotrebu ili primenu.
Npr. potvrđivanje da su mjerni rezultat zakonskog mjerila u određenim uslovnima ispunjava zakonski postavljene uslove (npr. najveću dozvoljenu grešku: NDP)
U zakonskoj metrologiji se dodatno na mjerilo postavlja oznaka i zaštitni elementi.
02 Električni mjerni uređaji: Kalibracija – ovjeravanje.
11
Električni mjerni instrumenti
Imin Imax
%%
2
-2
02 Električni mjerni uređaji: NDG: brojilo električne energije
12
Električni mjerni instrumenti
Imin Imax
%%
2
-2
02 Električni mjerni uređaji: NDG: brojilo električne energije
13
Električni mjerni instrumenti
02 Električni mjerni uređaji: Kalibracija – ovjeravanje. rezultat (proizvod)
kalibracija: kalibracijski certifikat ovjeravanje: oznaka / certifikat
svinčeni žig
zaščitna nalepkazaštitna naljepnica
olovna plomba
Greška mjerenja u mjernom opsegu je unutargreške dozvoljene pravilnikom (NDG):
Pri brzinama ≤ 100 km/h: e ≤ 3 km/hPri brzinama nad 100 km/h: e ≤ 3 %
Mjerilo je skladno sa zahtjevima pravilnika o metrološkim zahtjevima
14
Električni mjerni instrumenti
02 Električni mjerni uređaji: karakteristike mjernih sredstava
Eksplotacione karakteristike:
• Osjetljivost
• Rezolucija
• Mjerni opseg• frekventni opseg• Temperaturni opseg djelovanja
• Ulazna in izlazna impedansa
• Vrijeme obezbjeđenja radnog režima
• Brzina mjerenja
• Imunost na smetnje
• Pouzdanost
• Osjetljivost na prenapone, prepterećenja
15
Električni mjerni instrumenti
02 Električni mjerni uređaji: karakteristike mjernih sredstava
osjetljivostprvi izvod izlazne po ulaznoj veličini (npr. otklon kazaljke po promjeni ulaznogsignala)prag osjetljivosti je majmanja vrijednot mjerene veliline koja izaziva pokazivanjerazličito od nule
rezolucijanajmanja razlika prikaza koju možemo smisleno primijetiti
mjerni opsegskup vrijednosti mjerene veličine za koje greška mjerila po pretpostavce leži unutarodređenih granica
frekventni opsegskup frekvencija mjerene veličine za koje greška mjerila po pretpostavce leži unutar određenih granica
temperaturni opsegpodručje temperature okoline u kojem greška mjerila po pretpostavce leži unutarodređenih granica
16
Električni mjerni instrumenti
02 Električni mjerni uređaji: karakteristike mjernih sredstava
ulazna impedanca (otpornost)
za voltmetre što veća (savremeni voltmetri 10 MΩ do 10 PΩ (1016 Ω)) za ampermetre što manja (vezuju se u seriju)
izlazna impedanca (otpornost)
što manja (0)
vrijeme zagrijavanja (warm-up time)vrijeme potrebno da se komponente instrumenta zagriju na radnu temperaturu na kojoj dostižu nominalne uslove tehničke specifikacije
17
Električni mjerni instrumenti
02 Električni mjerni uređaji: karakteristike mjernih sredstava
brzina mjerenja
imunost na smetnjelogaritamski odnos korisnog signala i signala smetnje
pouzdanostsposobnost izvršavanja mjerne funkcije u deklarisanim uslovima sa deklarisanomtačnošću u određenom vremenu
osjetljivost na prenapone, preopterećenja, mehaničke udare, potrese, vibracije, strana polja, …
18
Električni mjerni instrumenti
02 Električni mjerni uređaji: karakteristike mjernih sredstava
referentni uslovi
temperatura okoline
položaj instrumenta
strana polja (električo, magnetno, radioaktivno)
protok vazduha
vibracije
vazdušni pritisak
vlažnost vazduha
19
Električni mjerni instrumenti
Literatura:
Univerza v Ljubljani, fakulteta za elektrotehniko, Laboratorij za metrologijo in kakovostMeritve: Uvod v MeritveMerilna negotovost za začetnike
Vojislav Bego:Mjerenja u elektrotehnici; deveto dopunjeno izdanje, 2003.GRAPHIS Zagreb
Lj. R. Golubović:Električna merenja, 2005. TF Čačak – ETF Banja Luka
GUM - Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement, ISO, 1993
International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM). BIPM JCGM 200:2008
Metrologija – ukratko, 3. izdanjeEURAMET project 2011, lokalizacija DMDM Beograd 2008
20
Električni mjerni instrumenti
Hvala na pažnji!
Top Related