Opracowanie zagadnień z ćwiczeń z metrologii. Adam Ducki
I grupa
1. Podane były 3 dane w omach i miliomach i trzeba było policzyć połączenie rezystorów równoległe
(korzystamy ze wzoru 1/R=1/R1+1/R2+1/R3)
2.Do czego służy mostek Thompsoma (odp.-do małych rezystancji) i Wiena.
3.Jednostka natężenia mocy
4.Jaki prąd przepływa w akumulatorze (odp.-stały)
5.CoÅ› z kondensatorem mierzalnym i cewkÄ… mierzalnÄ….
6.Czym siÄ™ mierzy impulsy magnetyczne.
7.Zadania z prawa Ohma
8.Co stanie się jeśli żarówkę podniesie się wyżej (odp.- natężenie światła maleje)
9.Co mierzy dekada (odp.- do pomiaru rezystancji)
10.Jednostka mocy elektrycznej (odp. WAT)
11.Jakie jest światło w pomieszczeniach (odp.- 500dla biurowych,1000 dla prac precyzyjnych)
12.Zadanie z zębatkami
II grupa
1.Zadania z OHMA (podane było U=234, R=40, I=? )
2.Obroty silnika (660:20=33)
3.Jednostka natężenia oświetlenia (odp.- lux)
4. Obliczyć z wzorów na kondensatory.
5.Przepływ prądu przez żarówkę.
6.Tensometr
7.Dekada rezystancyjna do czego służy.
8.Wheatstona (rezystancja)
9. Omomierz
1
Opracowanie zagadnień z ćwiczeń z metrologii. Adam Ducki
Jednostki:
Napięcie (U) : 1V  volt
Natężenie prądu (I) : 1A  amper
Moc (P=U*I) : V*A = W  watt
Natężenie światła (E): 1 lx  luks
Normy dla natężenia oświetlenia:
·ð rozpoznanie rysów twarzy  20 lx
·ð wykonywanie prostych czynnoÅ›ci  50 lx
·ð kuz
nia (kucie swobodne)  200 lx
·ð obsÅ‚uga komputera, prace biurowe  500 lx
·ð montaż precyzyjny, mikromechanika  1000 lx
Rezystancja, oporność (R): 1 ©  Ohm
Pojemność kondensatora (C): 1F  farad
Indukcyjność cewki (L): 1H  henr
Częstotliwość (f): 1 Hz  Hertz
Przedrostki
przedrostek
skrót mnożnik
piko p 10-12
nano n 10-9
mikro 10-6
mð ð
mili m 10-3
centy c 10-2
decy d 10-1
1
deka da 10
hekto h 102
kilo k 103
mega M 106
giga G 109
tera T 1012
PoÅ‚Ä…czenia rezystorów (oznaczenie rezystora R, jednostka: © - ohm )
SZEREGOWE
W praktyce:
2
Opracowanie zagadnień z ćwiczeń z metrologii. Adam Ducki
Rezystancja zastępcza to suma wszystkich wartości rezystancji.
RÓWNOLEGA
E
W praktyce:
Odwrotność rezystancji zastępczej jest równa sumie odwrotności rezystancji każdego z rezystorów.
Rezystancja zastępcza jest zawsze w tym wypadku mniejsza od najwyższej rezystancji pojedynczego
rezystora.
Przykład:
Mamy trzy rezystory połączone równolegle:
R1 = 200©; R2 = 1,2 k ©, R3=500m ©.
Najpierw sprowadzamy do jednakowej jednostki do: ©; wiÄ™c:
R1= 200 ©, R2= 1200 ©, R3= 0,5 ©
Teraz wykonujemy działanie:
Połączenia kondensatorów (oznaczenie kondensatora C, jednostka F - farad)
SZEREGOWE
W praktyce pojemność zastępcza to jest dokładnie takie same działanie jak równoległe połączenie
rezystorów.
RÓWNOLEGA
E
W praktyce pojemność zastępcza to suma pojemności każdego kondensatora.
Prawo Ohma
Natężenie prądu elektrycznego (I) płynącego przez przewodnik jest
wprost proporcjonalne do wartości napięcia elektrycznego (U) na jego końcach i
odwrotnie proporcjonalne do rezystancji przewodnika (R). Prawo Ohma wyraża się
wzorem:
3
Opracowanie zagadnień z ćwiczeń z metrologii. Adam Ducki
I prawo Kirchhoffa
Suma natężeń prądów wpływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów wypływających z tego
węzła.
II prawo Kirchhoffa
W zamkniętym obwodzie (oczku) suma spadków napięć na oporach równa jest sumie sił
elektromotorycznych występujących w tym obwodzie
!!! Pierwsze prawo Kirchhoffa dotyczy węzła, drugie oczka !!!
ZADANIA z ĆWICZEC

Mostki prądu stałego ( mostek Wheatstona i Thompsona)
Mostek Wheatstona służy do pomiaru różnych rezystancji.
Mostek Thompsona służy do pomiaru małych rezystancji.
Dekada  rezystor dekadowy
Nie służy do mierzenia ! Nic nie mierzy ! Jest to rezystor o zmiennej
wartości rezystancji która jest zmieniana za pomocą dekad
(potencjometrów).
4
Opracowanie zagadnień z ćwiczeń z metrologii. Adam Ducki
Mostki prÄ…du zmiennego (mostek Wienna)
Mostek Wiena służy do pomiaru różnych pojemności.
Kondensator dekadowy:
Identyczna zasada jak przy rezystancji, jest to kondensator
zmiennej wartości rezystancji która jest zmieniana za
pomocą dekad (potencjometrów).
Układ mierzonego kondensatora
Układ mierzonej cewki
Tachoprądnica, tachogenerator  urządzenia przetwarzające ruch obrotowy wału na napięcie stałe na
wyjściu.
Czujnik optyczny - czujnik optoelektroniczny, który jest elementem automatyki. Zasada działania polega na
wysyłaniu wiązki promieni świetlnych przez nadajnik oraz na odbieraniu jej przez odbiornik. Czujnik ten
reaguje na obiekty przecinające wiązkę światła pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem lub na wiązkę odbitą
od obiektu.
Czujnik indukcyjny  element automatyki przemysłowej reagujący na zbliżanie do jego powierzchni
aktywnej (pola czujnika) metalu. Indukcyjny czujnik zbliżeniowy działa na zasadzie zmiany swojego pola
elektromagnetycznego wskutek przemieszczania metalowego elementu. Zmienne pole magnetyczne
wytwarzane przez czujnik wzbudza w przewodniku Prąd wirowy oraz jeżeli jest ferromagnetykiem to
magnesuje go. Oba zjawiska wpływają na zmianę parametrów drgań, zmniejszając w ten sposób amplitudę
lub częstotliwość drgań, zmiana ta jest rozpoznawana przez demodulator, następnie jeżeli czujnik ma
5
Opracowanie zagadnień z ćwiczeń z metrologii. Adam Ducki
wyjście cyfrowe sygnał jest kształtowany przez przerzutnik. Czujniki indukcyjne mogą być zasilane prądem
stałym lub prądem przemiennym.
Specjalne układy elektroniczne przetwarzają impulsy otrzymane z czujników na impulsy standaryzowane o
czasie trwania 1 ms aby licznik mógł je zliczyć.
Obliczanie prędkości obrotowej
Przykład: Licznik odczytał w ciągu 1 sekundy 500 impulsów wirującej tarczy z 25 otworami. Jaka jest
prędkość obrotowa/s tarczy?
Przykład: W ciągu 6 sekund licznik zliczył 2400 impulsów obracającej się tarczy z 18 otworami. Jaka jest
prędkość obrotowa/minute tarczy?
Ilość obrotów na sekundę otrzymamy gdy podzielimy ilość impulsów przez czas jaki był potrzebny do ich
zmierzenia.
, następnie: , aby otrzymać obroty na
minutę należy wynik pomnożyć przez 60.
Luksomierz - przyrząd do pomiaru natężenia oświetlenia
Czujnik fotoelektryczny  czujnik reagujący na zmianę intensywności docierającego do niego strumienia
światła. Może być wykorzystywane zarówno światło widzialne jak również podczerwone lub laserowe
Autotransformator  transformator z regulowanym napięciem wyjściowym. Ma możliwość zmniejszania
napięcia wyjściowego względem napięcia wejściowego. Może zmieniać w sposób skokowy lub liniowy.
Watomierz  przyrzÄ…d do pomiaru mocy pobieranej przez odbiornik. W praktyce to woltomierz i
amperomierz wbudowane w jedną obudowę a wynik pomiaru jest podawany bezpośrednio w watach.
Żarówka - elektryczne z
ródło światła, w którym ciałem świecącym jest włókno wykonane z trudno
topliwego materiału (pierwotnie grafit, obecnie wolfram). Drut wolframowy jest umieszczony w szklanej
bańce wypełnionej mieszaniną gazów szlachetnych (np. argon z 10-procentową domieszką azotu). Włókno
osiąga temperaturę ok. 2500 3000 K na skutek przepływu prądu elektrycznego.
Kilka istotnych rzeczy:
Wraz ze zwiększeniem żarówki od powierzchni (od czujnika) natężenie światła maleje.
Klosz zamontowany na żarówce w znaczny sposób zwiększa natężenie światła na powierzchni badanej.
POZOSTAA
E PYTANIA
Tensometr  czujnik, służący do pomiaru naprężenia (odkształceń). W praktyce pomiar tensometryczny
polega na pomiarze odkształcenia i obliczeniu naprężenia w oparciu o przyjęty związek fizyczny (np. prawo
Hooke'a).
Najczęściej stosowanym rodzajem tensometrów są tensometry oporowe, zmieniające swoją rezystancję
wraz ze zmianą wymiarów.
6
Opracowanie zagadnień z ćwiczeń z metrologii. Adam Ducki
Omomierz - przyrząd służący do pomiaru rezystancji. Do pomiaru rezystancji wykorzystuje się zależności
występujące w prawie Ohma, czyli przez pomiar lub ustawienie natężenia prądu płynącego i napięcia na badanym
elemencie. Omomierz wymaga zasilania gdyż rezystory nie wytwarzają napięcia (omomierz sam przesyła napięcie-
prąd przez badany rezystor i porównuje go z wzorcem który jest w nim wbudowany). Wynik pomiaru jest
bezpośrednio podawany w Ohmach.
7