W książce omówiono podstawowe zagadnienia z zakresu metrologii sygnałów przemiennych głównie elektrycznych, zaznaczając istotny dział metrologu: pomiary wielkości nieelektrycznych metodami elektrycznymi. Prezentuje ona opisy nowych problemów metrologicznych w dynamicznie rozwijającym się środowisku. Znajomość przedstawionych zagadnień ułatwi czytelnikowi rozwiązywanie innych tematów metrologicznych występujących w laboratoriach uczelni i w miejscu przyszłej pracy. Do zrozumienia treści książki jest wymagana znajomość zagadnień związanych z analizą i rachunkiem błędów pomiarów bezpośrednich oraz pośrednich, z podstawami elektrotechniki i elektroniki, z teorią systemów liniowych, z rachunkiem różniczkowym i całkowym oraz z przekształceniami Laplaće'a, z transformatą Fouriera. Zawartość książki jest uporządkowana według następującej logiki: najpierw przedstawiono sposoby przesyłania informacji, jej źródła i przetworniki, następnie omówiono podstawowe metody porównania wielkości oraz wybrane pomiary z analizą metrologiczną i przykładem obliczeniowym. Wybór różnorodnych przykładów, w których analiza metrologiczna jest ważnym elementem, umożliwi czytelnikowi rozwiązanie konkretnych zadań z codziennej praktyki, jednocześnie przedstawia szeroki zakres zastosowań metrologii. Zrealizowanie tej pracy bez pomocy wielu studentów trwałoby znacznie dłużej. Na tej pierwszej stronie dziękuję Im bardzo serdecznie w imieniu własnym i wielu Ich młodszych kolegów, którzy będą korzystać z tego skryptu.

Spis treści:

Przedmowa

Wykaz ważniejszych oznaczeń

1. Elektryczne i elektroniczne narzędzia pomiarowe
1.1. Przesyłanie informacji
1.2. Metody bezpośredniego przesyłania informacji
1.3. Metody pośredniego przesyłania informacji
1.3.1. Elektromagnetyczne przesyłanie informacji
1.3.2. Modulacja amplitudy
1.3.3. Modulacja częstotliwości i fazy
1.3.4. Widmo emitowanego sygnału
1.3.5. Wpływ zakłóceń toru przesyłowego z modulacją amplitudy na metrologiczne właściwości przesyłanej informacji
1.3.6. Właściwości szumowe systemów modulacji
1.3.7. Wpływ zakłóceń toru przesyłowego z modulacją częstotliwości i fazy na metrologiczne właściwości przesyłanej informacji
1.4. Podzespoły elektrycznych urządzeń pomiarowych
1.4.1. Zasilacz
1.4.2. Przetworniki pierwotne
1.4.3. Dzielniki normalizujące sygnał
1.4.4. Wzmacniacze normalizujące
1.4.5. Przetwornik AC/DC
1.4.6. Wzmacniacz całkujący
1.4.7. Wzmacniacz selektywny z układem 2T
1.4.8. Pole odczytowe - przetwornik sygnał elektryczny/informacja optyczna

2. Przetworniki U/U
2.1. Detektory synchroniczne
2.1.1. Zasada pracy detektora synchronicznego
2.1.2. Zastosowanie detekcji synchronicznej
2.1.3. Praktyczny układ detektora
2.1.4. Błędy kątowe w detektorze synchronicznym
2.2. Przetwornik wartości średniej
2.3. Generatory funkcji nieliniowych z elementami nieliniowymi, generator funkcji logarytmicznej
2.4. Generator funkcji logarytmicznej z kompensacją zmian termicznych
2.5. Generator funkcji kwadratowej
2.6. Przetwornik wartości skutecznej

3. Pomiary napięcia przemiennego
3.1. Metoda bezpośrednia
3.2. Metoda różnicowa
3.3. Metoda zerowa
3.4. Ocena przetworników pomiarowych w procesie ich uwierzytelniania
3.5. Wybrane modele charakterystyk przetwarzania
3.6. Błędy przyrządów i przetworników pomiarowych
3.7. Opis dokładności przyrządu pomiarowego błędem addytywnym
3.8. Opis dokładności przyrządu pomiarowego błędami multiplikatywnym i addytywnym
3.9. Symetryczny przedział błędów multiplikatywnego i addytywnego
3.10. Niesymetryczny przedział błędów multiplikatywnego i addytywnego
3.11. Porównanie zmienności przedziału błędów bezwzględnych
3.12. Porównanie wpływu zmienności przedziału błędów na wyznaczenie zbioru wspólnego
3.13. Woltomierz analogowy
3.14. Zadania
3.15. Woltomierze cyfrowe
3.16. Przetworniki analogowo-cyfrowe AD7710...16
3.17. Układ scalony C520D
3.18. Układ scalony przetwornika ICL7107
3.18.1. Część analogowa
3.18.2. Część cyfrowa
3.18.3. Układ aplikacyjny
3.19. Pomiary sygnałów niesinusoidalnych

4. Pomiary częstotliwości
4.1. Wzorce częstotliwości
4.G. Pierwotny wzorzec częstotliwości
4.3. Kwarcowe wzorce częstotliwości
4.4. Generatory pomiarowe - podział i wymagania
4.5. Budowa generatorów pomiarowych
4.6. Generatory dewiacyjne (wobulatory)
4.7. Interferencyjna metoda pomiaru częstotliwości
4.8. Częstościomierze wskazówkowe o odczycie bezpośrednim
4.9. Metoda cyfrowa bezpośredniego pomiaru częstotliwości
4.10. Metoda cyfrowa pośredniego pomiaru częstotliwości (przez pomiar okresu)
4.11. Metoda oscyloskopowa z wykorzystaniem podstawy czasu
4.12. Metoda krzywych Lissajousa

5. Fazomierze
5.1. Fazomierze cyfrowe
5.2. Pomiar przesunięcia fazowego za pomocą oscyloskopu elektronicznego przez pomiar czasu
5.3. Pomiar fazy metodą krzywych Lissajous'a

6. Pomiary mocy prądu elektrycznego
6.1. Podstawowe pojęcia
6.2. Pomiary mocy czynnej i biernej
6.3. Pomiary mocy czynnej odbiornika jednofazowego
6.4. Pomiary mocy czynnej odbiornika trójfazowego symetrycznego
6.5. Pomiary mocy czynnej trójfazowego odbiornika niesymetrycznego
6.6. Pomiary mocy biernej
6.7. Pomiary mocy biernej odbiornika jednofazowego
6.8. Pomiary mocy biernej trójfazowego odbiornika symetrycznego
6.9. Pomiary mocy biernej trójfazowego odbiornika niesymetrycznego
6.10. Pomiary mocy biernej w odbiorniku niesymetrycznym ze sztucznym zerem

7. Pomiary energii prądu elektrycznego
7.1. Licznik indukcyjny
7.2. Licznik indukcyjny z nadajnikiem impulsów
7.3. Liczniki elektroniczne
7.4. Przetworniki mocy
7.5. Rozwiązanie układowe licznika energii czynnej
7.6. Przepisy metrologiczne o użytkowych licznikach energii elektrycznej prądu przemiennego
7.6.1. Konstrukcja i wykonanie
7.6.2. Oznaczenia
7.6.3. Dokładność liczników
7.6.4. Warunki właściwego stosowania
7.6.5. Kontrola metrologiczna użytkowych liczników energii elektrycznej
7.7. Metoda mocy i czasu
7.8. Metoda licznika kontrolnego
7.9. Pomiar stałej rzeczywistej licznika przyrządami technicznymi

8. Pomiary impedancji
8.1. Najczęściej spotykane obiekty mierzone
8.2. Metoda techniczna pomiaru składowych impedancji
8.2.1. Metoda techniczna poprawnego pomiaru prądu w pomiarze impedancji
8.2.2. Metoda techniczna poprawnego pomiaru napięcia w pomiarze impedancji
8.3. Mostki prądu przemiennego
8.4. Wskaźniki równowagi stosowane w praktyce
8.5. Układy mostków prądu przemiennego
8.6. Kilka przykładów układów mostkowych
8.7. Mostki transformatorowe
8.8. Czułość układów pomiarowych

9. Mostki niezrównoważone prądu przemiennego
9.1. Rodzaje pracy mostków niezrównoważonych
9.2. Błąd pomiaru w mostku niezrównoważonym
9.3. Kompensacja wpływu zmian temperatury na elementy mostka
9.4. Rozwiązania techniczne mostków niezrównoważonych
9.5. Zastosowania mostków niezrównoważonych

10. Uniwersalne przyrządy pomiarowe
10.1. Charakterystyczne parametry przyrządu
10.2. Opis błędu granicznego przyrządu typu ?A[%], +B[z]
10.3. Opis błędu granicznego przyrządu typu ?A[%], ? B [z]
10.4. Górna granica pomiaru napięć

11. SYSTEMY POMIAROWE
11.1. Rola systemów pomiarowych
11.2. Algorytm procesu pomiarowego
11.3. Klasyfikacja systemów pomiarowych
11.4. B udowa systemu pomiarowego
11.5. Konfiguracja systemów pomiarowych
11.6. Interfejs w systemie pomiarowym
11.7. Interfejs równoległy IEC-625
11.8. Interfejs RS-232C
11.9. Interfejs RS-423A
11.10. Interfejs RS-422A
11.11. Interfejs RS-485
11.12. Standard VXI
11.13. Podsumowanie

12. Sprawdzanie urządzeń pomiarowych, krajowe służby miar, organizacja, normy
12.1. Wielkości i jednostki miar
12.2. Przyrządy pomiarowe
12.3. Charakterystyki przyrządów pomiarowych
12.4. Wzorce jednostek miar, etalon
12.5. Norma ISO-31
12.6. Przepisy metrologiczne o miernikach napięcia, mocy (analogowych) oraz o miernikach uniwersalnych i multimetrach (analogowych)
12.6.1. Konstrukcja, wykonanie i warunki właściwego stosowania
12.6.2. Oznaczenia
12.6.3. Charakterystyki metrologiczne
12.6.4. Okresy ważności dowodów kontroli metrologicznej
12.6.5. Instrukcja sprawdzania mierników analogowych napięcia, prądu i mocy oraz mierników uniwersalnych i multimetrów
12.7. Wybrane przepisy metrologiczne dotyczące cyfrowych mierników napięcia, prądu i mocy, multimetrów cyfrowych oraz mostków
12.7.1. Konstrukcja, wykonanie i warunki właściwego stosowania
12.7.2. Oznaczenia
12.7.3. Charakterystyki metrologiczne
12.7.4. Okresy ważności dowodów kontroli metrologicznej
12.7.5. Instrukcja sprawdzania cyfrowych mierników napięcia,prądu i mocy, multimetrów cyfrowych oraz mostków RLC
12.7.6. Wyznaczenie błędów podstawowych