Mjerenja 1 kolokvij

• U postupku mjerenja, odnosno određivanja iznosa mjerene veličine, nužno je imati: • mjernu jedinicu • mjernu metodu • mjerni postupak • mjerni uređaj
• Mjerenje je skup postupaka kojima se utvrđuje vrijednost neke veličine. ▪ Mjeriteljstvo je znanost o mjerenju i njegovim primjenama. • temeljno, • zakonsko, • industrijsko.
• Električni mjerni signal je neka električna veličina koja nosi informaciju o rezultatu nekog mjerenja
• Prednosti električkih mjernih signala pred drugima (npr. signalima mehaničke sile, duljine, kutnog otklona i sl.) su: • jednostavan daljinski prijenos, • jednostavno pojačanje, • mogućnost praćenja brzih promjena mjerenih veličina, • višestruko pokazivanje, bilježenje i pamćenje podataka, • digitalizacija, kodiranje i bežični prijenos, • neposredno povezivanje s analognim i digitalnim računalima
• Jedinica je dogovoreni i poznati iznos neke veličine. ▪ Mjerilo (mjerni instrument) je naprava ili uređaj kojim se provodi postupak mjerenja. ▪ Izmjeriti neku veličinu znači usporediti je s nekom istovrsnom veličinom koju smo usvojili kao jedinicu
• Odnos među jedinicama u sustavu opisuje se jediničnim jednadžbama. ▪ Za sustav jedinica kažemo da ima svojstvo suvislosti (koherencije) ako je oblik jedinične jednadžbe točno jednak obliku odgovarajuće veličinske jednadžbe. Odnosno, svaka se jedinica može izraziti preko drugih jedinica, jednadžbom u kojoj su brojčani faktori jedan.
• duljina l metar m masa m kilogram kg vrijeme t sekunda s električna struja I amper A termodinamička temperatura T kelvin K množina (količina tvari) n mol mol svjetlosna jakost I kandela cd
• Etalon je materijalizirana mjera, mjerilo ili mjerni sustav namijenjen određivanju, ostvarivanju, čuvanju i obnavljanju neke mjerne jedinice radi prenošenja njene vrijednosti na druga mjerila da bi mogla poslužiti kao referentna vrijednost
• Prema hijerarhiji u osiguravanju sljedivosti, etalone dijelimo na: primarne (nacionalne), sekundarne (referentne) i radne (industrijske).
• Spoj dvaju supravodiča odijeljenih tankom barijerom (vrlo tankim slojem izolacije oko 1 nm), naziva se Josephsonov spoj (JJ - Josephson Junction).Na izmjeničnom Josephsonovom efektu temelji se kvantni etalon napona 𝑈𝐽 = n*h/2e*f
• Hallov efekt: na krajevima pločice poluvodiča u magnetskom polju kroz koju teče struja pojavit će se napon koji djeluje okomito na ravninu što je čine smjer struje i smjer magnetskog polja. UH=RH*I0
• Etaloni otpora (otpornici) izrađuju se od posebnih kovinskih slitina koje trebaju imati: • dovoljno veliku otpornost (specifični električni otpor); • dobru vremensku stalnost otpora; • mali temperaturni koeficijent otpora; • mali termonaponski koeficijent prema bakru; • otpornost na kemijske utjecaje iz okoliša.
• Kao etaloni kapaciteta, najčešće se koriste pločasti kondenzatori s kremenom (kvarcom) kao dielektrikom. ▪ Zahtjevi: • točno poznat kapacitet, • vremenski stalan, • neovisan o temperaturi te naponu i frekvenciji, • da predstavljaju što “čišći” kapacitet, odnosno da imaju vrlo veliki izolacijski otpor između elektroda, neznatne gubitke u dielektriku i dovodima te neznatan vlastiti induktivitet.
• Tangens kuta gubitaka uzima se kao mjera kvalitete kondenzatora: 𝑡𝑔𝛿 = 1/wRo*Co. Faktor dobrote Q=1/𝑡𝑔𝛿
• Svitak: Zahtjeva se da im induktivitet L, odnosno međuinduktivitet M budu vremenski stalni, neovisni o frekvenciji, struji, temperaturi i vanjskim magnetskim poljima.
• Zenerova* dioda - poluvodička dioda kojoj je napon u probojnom području relativno neovisan o promjeni struje. Rabe se za stabilizaciju i ograničavanje napona.
• Mjera za ocjenu kakvoće stabilizatora napona jest faktor stabilizacije

  
• Grube pogreške nastaju: ▪ nepažnjom ili propustom mjeritelja ▪ izborom neodgovarajućeg mjernog postupka ▪ očitanjem na pogrešnoj ljestvici ▪ rezultat je neispravan i treba ga odbaciti
• Slučajne pogreške: ▪ posljedica su mnoštva zasebnih neobuhvatljivih i neizbježnih promjena koje nastaju u mjerilima i mjernom objektu ▪ posljedica neobuhvatljivih utjecaja okoline ▪ pri opetovanom mjerenju mijenjaju se na nepredvidiv način ▪ dovode do rasipanja rezultata
• Sustavne pogreške: ▪ nastaju zbog nesavršenosti mjerila, instrumenata i mjernog postupka ▪ zbog utjecaja okoline, drugih fizikalnih veličina ▪ pri opetovanim mjerenjima u nepromijenjenim uvjetima stalne su ili se mijenjaju na predvidiv način ▪ poznate su po iznosu i predznaku te se mogu odstraniti ispravkom (korekcijom) mjernog rezultata ▪ mjerni je rezultat neispravan (ima sustavnu pogrešku) ako se mjerena vrijednost ne korigira
• Mjerena veličina stvara mehanički (aktivni) moment koji djeluje na pomični dio i otklanja ga za kut α zajedno s kazaljkom. ❑ Da bi se pomični dio zaustavio u položaju koji je razmjeran iznosu mjerene veličine na pomični dio djeluje još jedan moment tzv. protumoment ili direkcioni (usmjerni) moment. ❑ Da bi se izbjegle oscilacije pomičnog dijela dodaje se još i prigušni moment
• ELEKTRODINAMIČKI INSTRUMENT Načelo rada ovih instrumenata temelji se na djelovanju elektrodinamičke sile između dvaju vodiča kroz koje teku struje. Kod instrumenta vodiči su namotani u svitke: pomični i nepomični.
• Bimetalni instrumenti na termičkoj osnovi djeluju na temelju toplinskog učinka električne struje. Struja protječe kroz bimetalnu vrpcu. Ako je vrpca na jednom kraju učvršćena, a na drugom kraju slobodna onda će se slobodni kraj trake izvijati razmjerno promjeni temperature. Vrijeme namještanja je vrlo dugo i iznosi od 8 do 15 minuta. Koriste se i kao kontaktni instrumenti, osim mjerenja obavljaju i sklopne operacije.
• Namjena je mjernih transformatora mjereni signal iznosom prilagoditi mjernom uređaju ili elektroničkom sklopu. Vrlo važna zadaća transformatora je i galvansko, zaštitno, razdvajanje mjerenog signala i mjernog uređaja