Uwierzytelnianie, ocena i akredytacja
- Uwierzytelnianie
- Aparatura pomiarowa z mienia swoje właściwości z czasem
- Uwierzytelnianie to czynności mające na celu wyznaczenie właściwości metrologicznych przyrządu pomiarowego
>> cechy przyrządu podlegające uwierzytelnieniu
>>okres uwierzytelniania
- Uwierzytelnianie wymaga przede wszystkim przyrządy, za pomocą których uzyskuje się wyniki pomiarów mające skutki prawne, finansowe lub zdrowotne (np. pomiar prędkości samochodu, pomiary masy, kontrola procesu technologicznego)
- Przyrząd nie uwierzytelniony należy uznawać za wadliwy
Ocena
- Ocena przyrządu polega na przeprowadzeniu badań i testow działania urządzenia oraz związanego z nim wyposażenia zgodnie z:
>> przyjętym programem
>> obowiązującymi normami
>> wymaganiami użytkownika
- Ocena w warunkach odniesienia
>> charakterystyki statyczne
>> charakterystyki dynamiczne
>> charakterystyki sygnałowe (np. impedancja wejściowa i wyjściowa)
>> stabilność (np. offset i jego dryft)
- Ocena w symulowanych warunkach otoczenia
- Ocena dokumentacji
- Raport z przeprowadzonej oceny
Akredytacja
- Akredytacja to formalne uznanie, że laboratorium badawcze jest kompetentne do przeprowadzenia określonych badań lub typów badań
- Procedury akredytacyjne
>> ocena zarządzania i działania laboratorium dokonywana przez ekspertów
>> ponowne oceny w wyznaczonych odstępach czasu
>> badania programów obiektywnej kontroli
Pomiary wielkości elektrycznych stałych w czasie
Pomiary prądu stałego
- Technika pomiaru prądu
>> zakresy od pA do setek A
>> czynniki wpływające na wynik pomiaru (jest on różny od wydajności prądowej J źródła)
- rezystancja wewnętrzna źródła prądowego Rg
- rezystancja zewnętrzna Ra
(rys. schemat układu do pomiaru natężenia prądu stałego)
(wzór)
>>względny błąd systematyczny pomiaru
(wzór)
- Analogowe amperomierze magnetoelektryczny
(rysunek)
- Amperomierze elektroniczne
>> najczęściej konstruowane na bazie przetwornika I/U oraz miliwoltomierza elektronicznego
>> najprostszy przetwornik I/U to rezystor szeregowy
- Amperomierze cyfrowe
>> budowane z wykorzystaniem przetworników I/U i A/C
>> wartość mierzonego prądu określana jest na podstawie cyfrowego pomiaru napięcia (woltomierz cyfrowy)
Pomiary napięcia stałego
- Technika pomiaru napięcia
>> zakresy od nV do kV
>> czynniki wpływające na wynik pomiaru (jest on różny od siły elektromotorycznej E źródła)
- rezystancja wewnętrzna źródła napięcia Rg
- rezystancja wejściowa woltomierza Rw
(rys. schemat układu do pomiaru napięcia stałego)
(wzór)
>> względny błąd systematyczny pomiaru
(wzór)
- Woltomierze o wejściach symetrycznych i niesymetrycznych
>> rezystancje rzędu 10^8-10^10 Oma
>> weścia symetryczne: rezystancje zacisków Rh i Rl względem masy są jednakowe
>> wejścia niesymetryczne: rezystancje Rh i Rl są różne
>> często zaciski LO woltomierza łączony jest z masą
(rysunek)
- Magnetoelektryczne woltomierze analogowe
(rysunek)
- woltomierze elektroniczne
>> podstawowe bloki: dzielnik napięcia, wzmacniacz napięcia, układ zwiększający Rwe (przetwornik A/C), wskaźnik analogowy (bądź cyfrowy)
>> podstawowe rodzaje woltomierzy z przetwornikami A/C
- woltomierze impulsowo-czasowe
- woltomierze kompensacyjne
- woltomierze całkujące
- woltomierze cyfrowe:
Wykorzystanie napięciowych przetworników A/C
(rysunek)
Pomiary mocy
- Mechanizm elektrodynamiczny (analogowy)
>> zastosowanie dwóch cewek prądowych
- pole magnetyczne wytwarzane przez cewkę nieruchomą (proporcjonalne do natężenia prądu In)
- wychylenie cewki ruchomej jest proporcjonalne do natężenia płynącego przez nią prądu Ig i wytworzonego pola magnetycznego
>> wychylenie ustroju jest proporcjonalne do iloczynu obydwu prądów
(wzór)
- Mechanizm ferrodynamiczny (analogowy)
Strumień magnetyczny nieruchomej cewki jest zwiększony przez dodatkowy materiał ferromagnetyczny
- Moc w obwodach prądu stałego
P=UI
- Metody bezpośrednie (watomierz analogowy)
(rysunek i wzór)
- Metody pośrednie pomiaru
(Rys. pośredni pomiar mocy)
>> błędy systematyczne pośredniego pomiaru mocy
Pomiary rezystancji
- Pomiar metodą pośrednią (techniczną)
>> układ z poprawnym pomiarem napięcia lub prądu
(wzór)
>> błąd systematyczny pomiaru (błąd metody)
(wzory2)
- omomierze magnetoelektryczne
(rys. omomierze magnetoelektryczne: a) szeregowy, b)równoległy
- omomierze elektroniczne i cyfrowe
(rys. schemat omomierza elektronicznego)
(wzór)
(rys. schemat omomierza elektronicznego do pomiaru dużych rezystancji)
(wzór)
(rys. Czterozakresowy pomiar małej rezystancji)
(wzory)
- pomiar metodą zerową (kompensacyjną)
(rys mostek wheatstone'a)
(wzory)
- pomiar metodą porównawczą (zerową podstawieniową)
(rys. pomiar rezystancji metodą porównawczą)
(wzory)