Zakres wymaganych wiadomości do testów z przedmiotu Metrologia 

 

Ćwiczenie 1 

Wprowadzenie do obsługi multimetrów analogowych i cyfrowych  

• budowa 

i 

zasada 

działania 

przyrządów 

analogowych 

magnetoelektrycznych                             

i elektromagnetycznych,  

• pomiar  przyrządem  analogowym;  pojęcia:  skali,  podziałki,  działki  elementarnej,  stałej 

zakresowej, 

• symbole stosowane do opisu przyrządów analogowych, 
• budowa i zasada działania przyrządów cyfrowych, 
• pomiar przyrządem cyfrowym; pojęcia: liczby cyfr znaczących, rozdzielczości, czułości, 
• struktura multimetru cyfrowego, 
• przetwornik A/C z podwójnym całkowaniem, 
• przetwornik AC/DC ‐ pomiar napięcia zmiennego, w tym pojecie True RMS, 
• przyczyny błędów i niepewności pomiarowych, 
• obliczanie błędów granicznych w pomiarach przyrządem analogowym i cyfrowym 

 

 

 

 

Ćwiczenie 2 

Analiza błędów i niepewności pomiarowych 

• przyczyny błędów i niepewności pomiarowych, 
• obliczanie błędów granicznych w pomiarach przyrządem analogowym i cyfrowym, 
• obliczanie niepewności typu A pomiarach bezpośrednich, 
• obliczanie niepewności typu B w pomiarach bezpośrednich, 
• obliczanie niepewności złożonej A i B w pomiarach bezpośrednich 
• obliczanie niepewności typu B w pomiarach pośrednich. 

 

 

 

 

 

 

 

Ćwiczenie 3 

Wprowadzenie do obsługi oscyloskopu 

1. Budowa i zasada działania oscyloskopu cyfrowego, a w szczególności: 

A) Schemat blokowy oscyloskopu, 
B) Wzmacniacz  wejściowy,  przetwornik  analogowo‐cyfrowy,  blok  akwizycji  danych,  układ 

wyzwalania 
 

2. Zasady obsługi oscyloskopu cyfrowego: 

A) Układ odchylania pionowego  

‐ sprzężenie kanałów wejściowych: AC, DC, GND,  
‐ pojęcie czułości kanału (inaczej nazywane wzmocnieniem lub stałą napięciową kanału) 
‐ współczynnik tłumienia sondy pomiarowej. 

B) Układ odchylania poziomego 

‐ pojęcie współczynnika (stałej) podstawy czasu, 
‐ tryby pracy podstawy czasu i ich zastosowanie (Y‐T, X‐Y, Roll) 

C) Układ wyzwalania 

‐ pojęcie poziomu wyzwalania, 
‐ tryby wyzwalania (edge, pulse, alternative), 
‐ rodzaje wyzwalania (auto, normal, single), 

D) Układ próbkowania: 

‐ Tryb akwizycji (normal, average, peak detect), 
‐ Tryb próbkowania (w czasie rzeczywistym lub ekwiwalentnym), 

 

3. Pomiary oscyloskopowe: 

A) Łączenie  oscyloskopu  ze  źródłem  sygnału  (w  tym  budowa  i  kompensacja  sondy 

oscyloskopowej), 

B) Pomiary  podstawowych  parametrów  sygnałów  w  dziedzinie  amplitudy  metodami 

bezpośrednimi (amplituda, wartość międzyszczytowa, wartość maksymalna i minimalna, 
wartość średnia i skuteczna, itp)  

C) Pomiary  podstawowych  parametrów  sygnałów  w  dziedzinie  czasu  metodami 

bezpośrednimi  (pomiar  czasu,  okresu  i  częstotliwości,  przesunięcia  fazowego, 
współczynnika wypełnienia sygnału, itp) 

 

 

 

 

 

 

 

Ćwiczenie 4 

Pomiary rezystancji metodami technicznymi 

• techniczna metoda pomiaru rezystancji (układy pomiarowe z poprawnie mierzonym prądem lub 

napięciem, kryterium wyboru układu pomiarowego, itp) 

• wpływ  rezystancji  wewnętrznej  przyrządów  pomiarowych  na  dokładność  pomiaru  (błędy 

metody), 

• techniczna metoda pomiaru rezystancji wewnętrznej akumulatora, 
• pomiary rezystancji metodą porównawczą: 

‐ porównanie napięć, 
‐ porównanie prądów. 

 

 

Ćwiczenie 5 

Pomiary parametrów sygnałów napięciowych 

• definicje parametrów sygnałów okresowych (wartość średnia, średnia wyprostowana, 

skuteczna, maksymalna, współczynniki: kształtu, szczytu, wypełnienia, zawartości 
harmonicznych). 

• budowa i zasada działania przyrządów analogowych magnetoelektrycznych                                           

i elektromagnetycznych,  

• pomiar przyrządem analogowym; pojęcia: skali, podziałki, działki elementarnej, stałej 

zakresowej, 

• symbole stosowane do opisu przyrządów analogowych, 
• budowa i zasada działania przyrządów cyfrowych, 
• struktura multimetru cyfrowego, 
• przetwornik A/C z podwójnym całkowaniem, 
• przetwornik AC/DC ‐ pomiar napięcia zmiennego, w tym pojecie True RMS, 
• układy realizujące przetwarzanie sygnałów: prostownik liniowy, prostownik szczytowy. 

 

 

 

 

 

 

Ćwiczenie 6 

Pomiary prądów i napięć stałych oraz zmiennych odkształconych  

• Zasada  budowy  i  podstawowe  właściwości  (klasa  oraz  błąd  podstawowy  i  ich  związek  z 

niepewnością  pomiaru,  zakres,  rezystancja  wewnętrzna)  amperomierzy  i  woltomierzy 
magnetoelektrycznych, elektromagnetycznych oraz multimetrów cyfrowych, 

• Definicje wartości średniej, skutecznej, maksymalnej i międzyszczytowej oraz współczynnika szczytu 

sygnałów okresowych, 

• Zasady rozszerzania zakresów amperomierzy i woltomierzy (boczniki, posobniki, przekładniki), 

• Zasada  działania  przetwornika  LEM  z  kompensacją  strumienia,  typu  C/L  (z  zamkniętą  pętlą 

sprzężenia zwrotnego – ang. Closed Loop), (por. Dodatek), 

• Układy regulacji prądu i napięcia w obwodach zasilanych prądem stałym i zmiennym, 

• Obserwacja oraz pomiar wartości maksymalnej napięcia i prądu za pomocą oscyloskopu 

 

 

Ćwiczenie 7 

Pomiary mocy i energii dla jednofazowego prądu przemiennego  

 

•  definicje  mocy  chwilowej,  czynnej,  biernej  i  pozornej  dla  obwodów  prądu  sinusoidalnego, 

• definicje  wartości  skutecznej,  współczynnika  mocy,  jednostki  energii  i  sposób  ich  przeliczania, 

• budowa  i  zasada  działania  analogowych  watomierzy  ferrodynamicznych,   

• struktura  watomierza  cyfrowego  i  sposób  wyznaczania  wyniku  pomiaru, 

• techniczne  metody  pomiaru  mocy  czynnej  z  dokładnym  pomiarem  prądu  lub  napięcia,   

• źródła    błędów    i    niepewności    pomiarowych    w    cyfrowych    i    analogowych    pomiarach    mocy  

czynnej,   

• sposób  obliczania  błędów  granicznych  i niepewności w  pomiarach  mocy  czynnej.   

 

 

 

Ćwiczenie 8 
 
Pomiary z wykorzystaniem oscyloskopu  

• Budowa i zasada działania oscyloskopu cyfrowego (jak w ćwiczeniu nr 3) 

• Zasady  obsługi  oscyloskopu  cyfrowego  (jak  w  ćwiczeniu  nr  3)  oraz  zastosowania  oscyloskopu  do 

pomiaru  częstotliwości,  czasu  i  fazy  różnymi  metodami  (np.  metoda  bezpośrednia,  krzywych 
Lissajous), budowa i zastosowanie sondy pomiarowej 

• Zasada  działania  cyfrowych  przyrządów  służących  do  pomiaru  częstotliwości,  czasu  i  fazy.  Błędy 

pomiaru: analogowe i cyfrowe. 

 

 

Ćwiczenie 9 

Mostki prądu stałego 

• budowa i  zasada działania laboratoryjnych i technicznych mostków Wheatsone'a i Thomsona 
• warunki równowagi mostków prądu stałego 
• zrównoważone mostki prądu stałego ‐ pomiar rezystancji 
• błędy przy pomiarach rezystancji mostkiem Wheatsone'a 
• niezrównoważony mostek Wheatstone'a 

 

 

Ćwiczenie 10 

Mostki prądu przemiennego 

• model szeregowy kondensatora i cewki,  
• impedancja, składowe impedancji, zapis impedancji przy użyciu liczb zespolonych, 
• rodzaje i zastosowania mostków prądu przemiennego, 
• równoważenie mostków prądu przemiennego, 
• podstawowe właściwości czteroramiennych mostków zmiennoprądowych (warunki równowagi, 

błędy:  pochodzące  od  elementów  wzorcowych,  nieczułości,  kwantowania,  eliminacja  wpływu 
zakłóceń i sprzężeń pasożytniczych), 

• wskaźniki równowagi mostków prądu przemiennego, 
• schemat blokowy selektywnego wskaźnika równowagi dla mostków prądu przemiennego, 
• zastosowania niezrównoważonych mostków prądu przemiennego. 

 

 

 

Ćwiczenie 11 

Podstawy akwizycji i cyfrowego przetwarzania sygnałów  

•

twierdzenie o próbkowaniu

, 

• kwantowanie, kodowanie, 
• rozdzielczość przetwornika A/C, 
• widmo sygnału, rozdzielczość częstotliwościowa widma, 
• reprezentacja widmowa sygnału w przypadku niespełnienia twierdzenia o próbkowaniu, aliasing, 
• konfiguracja wejść karty pomiarowej: SE, DIFF, dobór zakresu 

 

 

Ćwiczenie 12 

Przetworniki 

analogowo‐cyfrowe 

i 

cyfrowo‐analogowe, 

budowa                       

i zastosowanie 

• Budowa  i  zasada  działania  przetworników  analogowo‐cyfrowych:  z  bezpośrednim 

porównaniem,

 

kompensacyjnego  (z  kompensacją  wagową  i  równomierną),  dwukrotnie 

całkującego. 

•

Budowa i zasada działania przetwornika cyfrowo‐analogowego z sumowaniem prądów.

 

• Twierdzenie o próbkowaniu., 
• Charakterystyki  statyczne  i  błędy  przetwarzania  przetworników  C/A  i  A/C.  Rozdzielczość  i 

dokładność przetwarzania.,