Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Cyfrowe przyrządy pomiarowe
Koordynator przedmiotu:
dr inż Tomasz Winek, twinek@iem.pw.edu.pl, tel. PW +48222345641
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Elektrotechnika
Grupa przedmiotów:
Wspólne
Kod przedmiotu:
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2011/2012
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Metrologia Elektryczna, Elektronika, Cyfrowe przetwarzanie sygnałów
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Umiejętność posługiwania się cyfrową aparaturą pomiarową, znajomość struktur przyrządów i cyfrowych metod pomiarowych, funkcje przyrządów, dobór przyrządu do zadania pomiarowego, właściwości i parametry cyfrowych przyrządów pomiarowych.
Treści kształcenia:
Wykład 1. Charakterystyka cyfrowych przyrządów pomiarowych, podstawowe typy przyrządów, właściwości, parametry. Klasyfikacja sygnałów pomiarowych. Model przyrządu cyfro-wego. 1h 2. Przetwarzanie analogowo-cyfrowe, metody przetwarzania (integracyjne, równoległe, potokowe, sukcesywnych aproksymacji, delta-sigma), znaczenie przetwarzania a/c w cyfrowych przyrządach pomiarowych, wpływ właściwości przetworników na właściwości przyrządu, zakres zastosowań, błędy przetworników a/c (statyczne, dynamiczne). 2h 3. Multimetry cyfrowe - podstawowe bloki funkcjonalne, przetworniki wielkości elektrycz-nych, pomiary napięć i prądów AC i DC, pomiary parametrów elementów biernych z przetwarzaniem, 2 i 4-zaciskowy pomiar rezystancji, zakresy mierzonych wielkości, pa-rametry multimetrów, specyfikacja, błędy. 1h 4. Cyfrowe przyrządy do pomiaru częstotliwości i czasu, techniki pomiaru parametrów cza-sowych przebiegów elektrycznych (metody pomiaru częstotliwości, okresu, stosunku częstotliwości, odstępu czasu), podstawowe bloki funkcjonalne, możliwości poprawy rozdzielczości i dokładności pomiarów (metoda podwójnego noniusza i ekspansji czasu), dokładność pomiarów, problemy zakłóceń, stabilność generatorów wzorcowych. 2h 5. Przyrządy do analizy sygnałów; oscyloskopy cyfrowe – struktura, właściwości, parame-try, tryby pracy, techniki próbkowania i odtwarzania przebiegów, operacje matematyczne na sygnałach, metody wyzwalania i synchronizacji; analizatory widma – właściwości, techniki realizacji (FFT, przestrajanie heterodynowe), podstawowe bloki funkcjonalne, zobrazowanie widma, problemy rozdzielczości w dziedzinie częstotliwości, okna czaso-we; analizatory stanów logicznych – parametry, budowa, właściwości, techniki próbko-wania i zobrazowania sygnałów, zakres zastosowań, możliwości analizy sygnałów w systemach mikroprocesorowych 4h 6. Generatory – właściwości generatorów funkcyjnych i generatorów przebiegów dowol-nych, metody syntezy sygnałów, synteza pośrednia z pętlą fazową, bezpośrednia synteza cyfrowa, akumulacja fazy, tablicowanie próbek sygnału, odtwarzanie kształtu sygnału. 2h 7. Cyfrowe mostki pomiarowe – schematy zastępcze elementów biernych, struktura mostka, metody automatycznego równoważenia składowych, interpretacja wyników pomiarów. 1h 8. Cyfrowe pomiary energii – struktury liczników energii, analogowe i cyfrowe mnożenie sygnałów, licznik z modulacją TDM, zastosowanie przetworników delta-sigma w licznikach, synchronizacja częstotliwości próbkowania, analizatory parametrów sieci energetycznej. 1h 9. Wstęp do systemów pomiarowych – interfejsy w cyfrowych przyrządach pomiarowych, wbudowane oprogramowanie, możliwości komunikacji w systemach pomiarowych. 1h Laboratorium 1. Multimetry cyfrowe cyfrowe metody pomiaru napięcia (prądu) stałego i zmiennego; układy przetwarzania analogowo-cyfrowego (metody integracyjne); wyznaczanie błędów pomiaru; zakłócenia szeregowe i równoległe oraz metody ich eliminacji; pomiary względne, rejestracja wyników w pamięci multimetru, obliczenia statystyczne, specyfikacja przyrządu. - 3h 2 Częstościomierze/czasomierze cyfrowe i liczniki uniwersalne zasada cyfrowego pomiaru częstotliwości, okresu, stosunku częstotliwości, prze-działu czasu; błędy w tych pomiarach; metody poprawy dokładności i rozdzielczości pomiarów; podstawowe bloki funkcjonalne częstościomierza - czasomierza cy-frowego, funkcje pomiarowe licznika uniwersalnego, pomiary przebiegów odkształ-conych, konfiguracja przyrządu (sprzężenia, czułość, filtry wejściowe) - 3h 3. Cyfrowe analizatory sygnałów analizator widma - próbkowanie sygnału, transformata Fouriera i widmo sygnału, analiza synchroniczna i niesynchroniczna, okna czasowe i ich rodzaje, wpływ okien na analizę sygnałów; analizator stanów logicznych – zastosowanie do badania magi-strali systemu mikroprocesorowego, podstawowe bloki funkcjonalne, metody wy-zwalania i prezentacji sygnałów, dobór warunków wyzwalania do charakteru zmienności sygnału - 3h 4. Automatyczne i cyfrowe mostki RLC zasada cyfrowego pomiaru rezystancji, pojemności i indukcyjności; metoda tech-niczna i mostkowa; schematy zastępcze elementów biernych, interpretacja wyników pomiarów - 3h 5. Generatory funkcyjne i generatory przebiegów dowolnych podstawowe bloki funkcjonalne generatora, zasada cyfrowej syntezy częstotliwości, generowanie przebiegów o dowolnych kształtach, parametry i właściwości genera-torów, modulacja i automatyczne przestrajanie, pomiary parametrów generowanego przebiegu - 3h
Metody oceny:
brak
Egzamin:
Literatura:
materiały autorskie, Stabrowski M. : Cyfrowe przyrządy pomiarowe, Kularatna N. : Modern electronic test and measuring instruments, Coombs C. F. Electronic Instruments Handbook, oryginalna dokumentacja przyrządów
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się