I. KLASYFIKACJA SYSTEMÓW POMIAROWYCH:
1. Systemy pomiarowe „przyrządowe” zorientowane na obsługę pomiarów niewielkiej liczby wielkości, będące integralną częścią wyspecjalizowanych przyrządów pomiarowych, np. multimetrów, częstościomierzy – czasomierzy, mierników RLC, mierników wymiarów geometrycznych.
2. Uniwersalne systemy pomiarowe „modułowe” zorientowane na obsługę pomiarów wielu wielkości o różnorodnej naturze fizycznej posiadające zwartą lub rozproszoną strukturę sterowania.
3. Uniwersalne systemy pomiarowe „z kartą” przetworniki AC i CA zainstalowane wprost w PC lub poprzez interfejs, np. USB.
4. Proste systemy pomiarowe budowane jako połączenie „w jednej kości” przetworników AC, źródeł prądu do zasilania układów analogowych, jedno… mikrokomputerów przeznaczonych do pomiaru pojedynczych wielkości U, R, T.
5. Rejestratory cyfrowe przeznaczone wyłącznie do szybkich pomiarów gromadzenia, pamiętania i transmisji pomiarów geometrycznych.
6. Systemy pomiarowe o nietypowych rozwiązaniach konstrukcyjnych.
Układy kondycjonowania:
wzmacniacz pomiarowy:
{U-I2R2-I2R1-I2R2=0
U1-I2R1-U2=0
UWY=U}
{U=I2(R1+2R2)
I2=(U1-U2)/R1
UWY=U}
UWY=[(U1-U2)/R1](R1+2R2)=(U1-U2)(1+(2R2/R1)
transmitancja napięciowa:
ku=UWY/(U1-U2)=1+2R2/R1
wybrane parametry:
-wzmocnienie różnicowe
kur=UWY/(U1-U2)
-wzmocnienie sumacyjne
kus=2UWY/(U1+U2)
CMRR – Common Made Rejection Ratio (Współczynnik Tłumienia Sygnału Wspólnego)
CMRR=20log(kur/kus)
CMRR=120dB
120dB=20log(kur/kus)
6dB=log(kur/kus)
kur/kus=10^6
II. POMIERY WIELKOŚCI MAGNETYCZNYCH:
Wielkości magnetyczne:
B(wektor), [T-tesla] – indukcja magnetyczna
H(wektor), [A/m] – natężenie pola magnetycznego
ᶲ, [Wb-weber] – strumień magnetyczny
ᶲ=B*S(mnożenie wektorowe)=|B|*|S|*cos(B,S)
B(wektor)=μ0μrH(wektor)=μH(wektor)
H=I/(2*PI*R)
Ps, [W/kg] – stratność materiałów magnetycznych
Metoda hallotronowa pomiaru indukcji magnetycznej B(wektor):
FL(wektor)=qv(wektor)xB(wektor)
|FL|=q|v||B|sin(v,B)
v(wektor) prostopadłe B(wektor)
FL=qvB
$${\varepsilon = - \frac{\text{dφ}}{\text{dt}}}{\alpha*C = \int_{0}^{t}{\varepsilon dt = N\int_{\varphi 1}^{\varphi 2}\text{dφ}}}$$
Pomiar stratności magnetycznej:
Straty powstają wskutek indukowania się w rdzeniu prądów wirowych oraz przemagnesowywania się rdzenia wykazującego histerezę magnetyczną (powodują nagrzewania się rdzenia).
Do pomiaru stratności magnetycznej przy częstotliwości 50Hz są stosowane metody watomierzowe z aparatem Epsteina 50cm/10kg; 25cm/2kg; PN-89/E-065R
Próbka podzielona jest na 4 wiązki o jednakowej liczbie blach, masa ok. 2,5kg. Cztery jednakowe cewki ustawione są w kwadrat na płycie izolacyjnej, połączone szeregowo tworzą uzwojenie magnesujące o liczbie zwojów n1=600, wtórne pomiarowe o liczbie zwojów n2=600. W każdej cewce jest jedna wiązka blach, tworzą zamknięty kwadratowy rdzeń.
E2=UIUUFN2SBmk
UIUU->2π/√2
k-współczynnik uwzględniający nierównomierność pola magnetycznego
m=Vρ=Slρ
S=m/lρ
Bm=E2lρ/UIUUfN2km
Stratność wyznacza się dla Bm=1Tesla; 1,5Tesla
P=Pfe+Pw
Pw=U22/Rw
Rw(cewki napięciowej)
Pfe=P-Pw=P-U22/Rw
Ps=Pfe/m
Pfe=Pn+Pi=c1f+c2f2//:f
Pfe/f=c1+c2f
tgα=c2