background image

 
Miernik 
magnetoelektryczny 

odchylenie wskazówki jest powodowane polem magnetycznym działającym na cewkę; 
wskazania są proporcjonalne do wartości skutecznej sygnału mierzonego 

=

 

Miernik 
ferrodynamiczny 

dwie cewki (szeregowo/równolegle), w których płyną prądy oddziałują na siebie 
wskazania są proporcjonalne do średniej za okres wartości momentu napędowego 

=

cos

 

Miernik 
elektrodynamiczny 
Rozszerzanie 
zakresu 
pomiarowego 

n

at

ęż

en

ie

 

bocznik 

opornik z 2 zaciskami prądowymi i 2 napięciowymi o znanym oporze 
 

=

∗  

przekładnik 
prądowy 

transformator o 2 odizolowanych uzwojeniach 
(pierwotnym i wtórnym) na rdzeniu ferromagnetycznym 

 

 

n

ap

ci

posobnik 

dokładny rezystor połączony szeregowo z woltomierzem 

dzielnik 
napięcia 

połączenie 2 oporników 
przekładnia dzielnika: 

=

+

 

 

przekładnik 
napięciowy 

jednofazowy transformator pracujący w stanie jałowym 

 

 

Pomiar cyfrowy 

wartość wielkości mierzonej przyporządkowuje się umownym poziomom – ilość zależna od 
rozdzielczości 

Przetwornik 
analogowo-cyfrowy 

nominalny zakres pomiarowy 

=

∗ 2  

q – kwant 

n – liczba bitów 

przetwornika

 

maksymalna wartość napięcia 

=

2 − 1

2

 

rozdzielczość (uchyb) 

= 2

∗ 100% 

Rejestratory 

zapis przebiegu 
(analogowy/cyfrowy) 

można rejestrować 
przebiegi 
wolnozmienne 

kilkadziesiąt kanałów  zwykle optoizolacja 

na wejściach 

Oscyloskopy 

bieżąca obserwacja 
przebiegu 

można rejestrować 
przebiegi 
szybkozmienne 

< 8 kanałów 

czasami optoizolacja 
na wejściach 

Rejestratory 
elektromechaniczne 

do zapisywania przemieszczenia w postaci linii na kartce (częstotliwość ≈ 100 Hz) 

Rejestratory 
cyfrowe 

do zapisywania (wolno-/szybkozmiennego) przemieszczenia w pamięci (do druku) 

Rezystancja 

charakteryzuje zależność między napięciem a natężeniem w obwodach prądu stałego 

Impedancja 

… w obwodach prądu zmiennego 

Rezystory 

liniowe 

=

=

∗ tan  

k – współczynnik proporcjonalności o 
stałej wartości 

 

nieliniowe 

zmienne nachylenie 
charakterystyki 

= ( ) 

rezystancja statyczna 

wartość   w danym punkcie P

rezystancja dynamiczna 

zmiana tej wartości w tym 
punkcie 

Pomiar rezystancji 

metoda 

techniczna

 

mała wartość 

<

 

układ poprawnie mierzonego napięcia  

=

 

duża wartość 

>

 

układ poprawnie mierzonego prądu  

=

− ∗

 

background image

metoda 
mostkowa 

mostek 
Wheatstone’a 

porównanie z wywzorcowanymi opornikami 

 

R

z

 – znikomy opór 

źródła napięcia 
R

1

 – mierzona 

rezystancja 

=

 

niezrównoważony 
mostek 
Wheatstone’a 

pomiar temperatury / siły / przesunięcia: 
gdy wymagana jest duża dokładność 

mostek Thomsona 

do pomiarów małych rezystancji; eliminuje opór 
przewodów 

 

Pomiar impedancji 

metoda 

techniczna

 

mała wartość 

<

 

układ poprawnie mierzonego 
napięcia  

=

 

re

zy

st

an
cja:

 

 

=

 

 
m

et

o

d

ą 

te

ch

n

ic

zn

ą 

(z

 p

rąd
u

 st

eg

o

re

ak

tan
cja:

 

 

=

 

duża wartość 

>

 

układ poprawnie mierzonego 
prądu  

=

− ∗

 

Pomiar pojemności 
/ indukcyjności 

metoda 
mostkowa 

mostek Maxwella 

pomiary indukcyjności własnej obwodów liniowych (bez 
rdzeni ferromagnetycznych) 

 

=

 

=

 

 

mostek Wiena 

pomiary pojemności i kąt strat kondensatorów  

 

=

 

= (

+

) ∗

 

 

mostki automatyczne 

System pomiarowy 

odbiór informacji z obiektu, przetworzenie, przedstawienie w odpowiedniej postaci 

Blok akwizycji 
sygnałów 
pomiarowych 
(DAQ) 

zbiera sygnały pomiarowe i przetwarza je 
na postać cyfrową (napięcie – cyfra / czas 
– cyfra) 

MUX  kanał wejściowy –> do wyjścia 
A/A 

wstępna obróbka sygnału wejściowego 

S&H 

gdy szybkość zmian jest za duża 

przetwornik analogowo-cyfrowy 

Częstotliwość 
próbkowania 

ilość próbek na sekundę dla jednego kanału 

Aliasing 

nakładanie się widm; żeby uniknąć, częstotliwość próbkowania musi być 2 razy większa od 
maksymalnej na danym kanale
 (tw. Shannona-Kotelnikowa) 

Przetworniki 

podłączenie 
kart 

pomiarowych

 

symetryczne 

 

mały poziom sygnału wejściowego 

 

długie, narażone na zakłócenia przewody 

 

sygnały wejściowe mają oddzielne masy 

background image

niesymetryczne 

analogicznie odwrotnie  

rozdzielczość  liczba stanów wyjściowych / wejściowych w bitach 
zakres 

minimalne / maksymalne napięcie 

przedział 
kwantowania 

różnica między sąsiednimi poziomami progowymi 

błąd 
kwantowania 

nie większy niż połowa przedziału 

Pomiar wielkości 
nieelektrycznych 

zamiana wielkości nieelektrycznej na elektryczny sygnał pomiarowy  
można wzmocnić sygnał / przesłać na odległość 

Czujniki pomiarowe  parametryczne  wymagają napięcia z zewnątrz 

generacyjne 

nie wymagają zasilania 

Dokładność 
pomiaru 

dokładność przetwornika / urządzeń przetwarzających, stopień zniekształcenia informacji 

Przyrządy 

dalmierz laserowy  1.  plamka światła widzialnego 

2.  odbicie od przedmiotu, powrót do urządzenia 
3.  odległość mierzona za pomocą czasu 

tensometr 

1.  działające obciążenie odkształca cienkie druty 
2.  odkształcenie = zmiana rezystancji 
3.  badanie rezystancji 

termistor 

opornik półprzewodnikowy, 
którego rezystancja zależy od 
temperatury 

NTC 

T  ↗ R ↙ 

PTC 

T  ↗ R ↗ 

CTR 

T  ↗ powyżej pewnej granicy 
R ↗ gwałtownie 

 

termorezystor  do pomiaru stykowego, gdzie R zależy silnie od T 

 

termoogniwo 

1.  2 spojone metale na 2 krańcach 
2.  1 złącze w miejscu pomiaru, 2. w stałej T 
3.  siła elektromotoryczna powstaje przez różnicę T 

 

pirometr 

zależność promieniowania cieplnego od temperatury 

prądnica 
tachometryczna 

generuje napięcie proporcjonalnie do prędkości obrotowej 

przetwornik 

elektromagnetyczny

 

generuje określoną ilość impulsów na obrót 

enkoder 

pomiar prędkości kątowej (tarcza przysłaniając światło tworzy sygnał) 

czujniki 
hallotronowe 

jak przewodnik z prądem znajdzie się w polu magnetycznym, powstaje 
napięcie 

 

akcelerometr 

mierzy przyspieszenie na podstawie drgań