Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Mérés és adatgyűjtés – Lev Műszerek 1 Mingesz Róbert 2013. március 22.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Mérés és adatgyűjtés – Lev Műszerek 1 Mingesz Róbert 2013. március 22."— Előadás másolata:

1 Mérés és adatgyűjtés – Lev Műszerek 1 Mingesz Róbert március 22.

2 Tartalom Házi feladatok – Új feladatsor – Az április 4. után küldöttek véletlenül eltüntek Digitális multiméterek Oszcilloszkópok További műszerek Multifunkciós és moduláris műszerek Műszerek kalibrálása és védelme 2

3 Digitális multiméterek 3

4 Multiméterek blokkdiagramja 4

5 Multiméter kapcsolási rajza 5

6 Bemeneti feszültségosztó A bemenő impedancia méréshatártól függetlenül állandó Értéke: 10 MΩ (olcsó multiméterek: 1 MΩ) 6

7 Áramerősség mérése A műszer belső ellenállása méréshatárfüggő 7

8 Gazdaságos multiméterek Ár: 1000 Ft 3,5 digit NEM MEGBÍZHATÓ! – Elem lemerülés jelzése? – Kontaktusok minősége? 8

9 Multiméterek tulajdonságai Minőség – Aranyozott csatlakozók, kapcsolófelületek – Elemlemerülés kijelzése – Megbízhatóság, gyártó Digitek száma, felbontás – Pl. 3,5; 4,5 Pontosság, reprodukálhatóság – Függ a méréshatártól (pl. 0,5 % ± 2 dg) 9

10 A digit jelentése 10

11 Műszerek tulajdonságai 11

12 További szolgáltatások Automatikus kikapcsolás Szakadásvizsgáló (rövidzárlatok keresése) – Reakcióidő? Automatikus méréshatárváltás Max / Min / Memória True RMS AC frekvenciatartomány 12

13 További szolgáltatások Frekvencia mérése Kapacitás mérése Tranzisztor vizsgálata Hőmérséklet mérése 4-20 mA-es jeladók fogadása Logikai jelek vizsgálata Háttérvilágítás PC kapcsolat 13

14 Példák multiméterekre 14

15 METEX M Ft 3,5 digit DC feszültség 200m/2/20/200V/ 1000V; ±(0.5%+1d) AC feszültség 200m/2/20/200V/ 750V; ±(0.5%+1d) 15

16 METEX M3800 DC áram 200µ/2m/20mA/200mA/20A; ±(1.2%+1d) 10 A-es méréshatár 15 s-ig használható AC áram 200µ/2m/20mA/200mA/20A; ±(1.8%+3d) Ellenállás 200/2k/20k/200k­/2M/20M­ ; ±( 1.0%+2d) Diódavizsgálat, tranzisztorvizsgálat, szakadásvizsgálat 16

17 UNI-T UT60H Ft 4,75 digit DC feszültség 4/40/400V/ 1000V; ±(0.1%+5d) AC feszültség 4/40/400V/ 750V; ±(1%+3d) 17

18 UNI-T UT60H DC / AC áram: 400µ/4m/40mA/400mA/10A; ±( 0.8%+10d) 10 A-es méréshatár 15 s-ig használható Ellenállás, kapacitás, frekvenciamérés Hőmérsékletmérés, 4-20 mA áramhurok Dióda-, tranzisztor- és folytonosságvizsgálat AC frekvenciatartomány: 45Hz–1kHz 18

19 Lakatfogó multiméter Áramerősség mérése az áramkör megszakítása nélkül AC/DC mágneses tér 19

20 Asztali multiméterek Ár: Ft – Ft Nagy pontosság, felbontás, reprodukálhatóság Négypontos mérések 20

21 Agilent 34410A 6,5 digit felbontás (1 000 minta/s) 5,5 digit felbontás ( minta/s) LAN, USB, GPIP kapcsolat 50 kΩ adatlogger DC feszültségmérés: 0,003% pontosság 10 MΩ­ vagy 10 GΩ ­ bemenő impedancia AC feszültségmérés: 0,06% pontosság 300 kHz sávszélesség Ellenállás mérése: 2 pontos/4 pontos 100­... 1MΩ ­: 0,01% pontosság 1GΩ ­: 8% pontosság 21

22 RLC-mérők Induktivitás/kapacitás mérése Különböző paraméterek (veszteség...) mérése 22

23 Source Meter Ellenállás/vezetőképesség mérése Pontosan szabályozható áram/feszültség 23

24 BNC és koaxiális kábelek 24

25 BNC Váltakozó jelek átvitele – Analóg/digitális – 3 GHz, 500 V Bajonettzár Jelvezeték (melegpont) + árnyékolás (általában föld) Hullámimpedancia: 50 Ω 25

26 Vezeték hullámimpedanciája 26

27 Hullámimpedancia illesztése Nem megfelelő illesztés ⇒ visszaverődés Kiküszöbölés: lezáró ellenállások 27

28 Oszcilloszkópok 28

29 Oszcilloszkóp Cél: váltakozó jelek mérése 29

30 Analóg oszcilloszkóp felépítése 30

31 Digitális oszcilloszkóp (DSO) felépítése 31

32 Oszcilloszkóp bemenete Bemenő impedancia: 1 MΩ / 50 Ω 32

33 AC/DC/GND állás 33

34 Triggerelés – mérés indítása 34

35 DSO – kijelzett kép 35

36 Oszcilloszkópok tulajdonságai I. Bemenő csatornák – Analóg bemenetek (1, 2, 4) – Bemenő impedancia (1 MΩ / 50 Ω ) – Analóg sávszélesség (pl. 100 MHz) – Függőleges érzékenység, felbontás (pl. 8 bit) Mintavételi frekvencia – Valós idejű (pl. 500 kHz) / ekvivalens (5 GHz) – Megoszlik a csatornák között? – Glitch-ek érzékelése – Vízszintes eltérítési sebesség 36

37 Oszcilloszkópok tulajdonságai II. Memória – Pl. 1 MSample – Megoszlik a csatornák között? Digitális bemenetek (mixed signal oszcilloscope, MSO) – Csatornák száma (8, 16,...) – Választható logikai szintek – Kommunikációs jelek értelmezése (busz, RS232, USB) 37

38 Kevert jelű oszcilloszkópok 38

39 Trigger Trigger forrása – belső: CH1 / CH2 /... – Külső – Line Auto / Normal / TV / Impulse /... Pretrigger: már a trigger előtt regisztrálja a jeleket Triggerelés logikai állapotokra 39

40 Oszcilloszkópok tulajdonságai III. Kijelző – Monokróm – Színes Kapcsolat a külvilággal – PC (USB, GPIB,...) – Monitor – Egér, billentyűzet – Pen-drive – Nyomtató – Eszköz vezérlése 40

41 Oszcilloszkóp szolgáltatások Kurzorok Automatikus mérések Amplitúdó, RMS, frekvencia, felfutási idő... Események keresése Jelalakok felismerése Perzisztens kijelzés Ár: 40 eFt MFt 41

42 PC szoftver 42

43 PC szoftver 43

44 Mérőfejek Bemenő impedancia növelése Bemenő feszültség osztása Erősítés Aktív/passzív mérőfejek 44

45 Mérőfejek kalibrálása 45

46 Példák oszcilloszkópokra 46

47 TDS 2002 C 47

48 Tektronix TDS 2002 C Ft 2 Csatorna, 70 MHz 1 GS/s 2,5 kPont memória USB host USB device 48

49 Tektronix MSO

50 Tektronix MSO Ft Sávszélesség: 200 MHz, Mintavételi ráta: 1 GS/s Rekord hossz: 1 Millió pont, 5000 wfm/s Analóg csatornák: 4, Digitális csatornák: 16 USB Host/Device, Ethernet option, Video out option Serial triggering / decode option (I2C, SPI, CAN, LIN, RS-232/485/UART) 29 automated measurements, FFT, Search, mark, zoom, analyse 50

51 Agilent U1620A 51

52 Agilent U1620A Ft Sávszélesség: 200 MHz Mintavételi ráta: 2 GS/s* Rekord hossz: 2 Millió pont* *: egy csatorna mérése esetén Analóg csatornák: 2 USB Host/Device Beépített 4,5 digites multiméter 52

53 PicoScope

54 PicoScope Ft Sávszélesség: 25 MHz Mintavételi ráta: 100 MS/s (2 GS/s*) 8 bit felbontás Rekord hossz: 24 kMinta Analóg csatornák: 1 USB Device 54

55 PicoScope

56 PicoScope Ft Sávszélesség: 250 MHz Mintavételi ráta: 500 MS/s (20 GS/s*) 8 bit felbontás Rekord hossz: 16 MMinta Analóg csatornák: 2 Beépített jelgenerátor USB Device 56

57 További műszerek 57

58 Laboratóriumi tápegységek Tesztelés alatt álló áramkör tápfeszültségének biztosítása Védelem – Túláram – Túlfeszültség – Rövidzár Mérés – Áramfelvétel – Fogyasztás 58

59 Tenma x 0-30V 3A – áramgenerátor / feszültséggenerátor üzemmód – áramerősség és feszültség mérése 5 V 3A ~ 100 eFt 59

60 Hameg HMP x 0..32V/0...5A, max. 188W 1 mV-os, 0,1 mA-es felbontás Túláram-védelem („FuseLink”) Programozható, PC kapcsolat Ft 60

61 Agilent N6705B DC Power Analyzer 4 modul, akár 100 V, 100 W Beépített oszcilloszkóp, jelgenerátor Programozható, PC kapcsolat ~ Ft 61

62 Jelgenerátorok Váltakozó jelek előállítása (szinusz, négyszög,...) Gerjesztőjelek előállítása a vizsgált rendszer számára (pl. átviteli függvénymérése) 62

63 Jelgenerátorok tulajdonságai I. Analóg / digitális vezérlésű / DDS Előállított jelalakok: – Szinusz – Háromszög – Négyszög (esetleg külön TTL kimenet) – Impulzus – Tetszőleges jelalak (memória) – Moduláció – Sweep (pl. frekvencia lineáris változtatása) 63

64 DDS elve 64

65 DDS blokkvázlata 65

66 Jelgenerátorok tulajdonságai II. Pontosság, stabilitás Frekvenciafelbontás Sávszélesség, maximális frekvencia Csatornák száma Logikai kimenetek Szinkronizáció/trigger 66

67 Agilent 33512B 160 MS/s mintavételi frekvencia 20 MHz sávszélesség 2 csatorna, 1MS/channel memória USB (host/device) / LAN / GPIB 67

68 Tektronix AWG70002A 50 GS/s, 20 GHz, 10 bit 2 csatorna, 16 GS/channel memória USB (host/device) / LAN / GPIB Ár: Ft-tól 68

69 Lock-In mérések (chopper technika) 69 Kis jelek, hatások megkülönböztetése Zavarjelek elnyomása

70 Lock-in blokkvázlata 70

71 SR830 1 mHz kHz Ft 71

72 Vector Network Analyser Rádiófrekvenciás hálózat paramétereinek mérése: reflexió, transzmisszió... Rohde & Schwarz ZNB8: 8,5 GHz, > 10 MFt 72

73 Spektrumanalizátorok Jelek spektrális analízise Elsődleges alkalmazás: Rádiófrekvenciás áramkörök vizsgálata Pl. bluetooth, wifi Működés elve – analóg / digitális – szürőkörök / FFT 73

74 Spektrum analizátor - blokkvázlatok 74

75 Rohde Schwarz – R&S ® FSVR30 75

76 Multifunkciós műszerek 76

77 Multifunkciós műszerek Analóg bemenetek, választható erősítés Analóg kimenetek Digitális I/O Számlálók PC csatlakozás A végrehajtott feladatot a számítógépen futó szoftver határozza meg 77

78 Egyedi műszerek Az adott feladathoz szabott: – bemeneti fokozatok – kimeneti fokozatok Optimalizált méret, teljesítmény Egyedi doboz Egyedi csatlakozók Egyedi szoftver 78

79 MC USB-1616HS-BNC 16 AI, 1 MS/s, 16 bit, 7 input ranges 2 AO, 1 MS/s, 16 bit 16 digital I/O, 4 counter (frequency, period, pulse width...) Ft 79

80 MC USB-1616HS-BNC 80

81 NI USB AI, 250 kS/s, 16 bit 2 AO, 250MS/s, 16 bit 4 digital In, 4 digital Out counters (32 bit) Ft 81

82 NI USB Blokkvázlat 82

83 NI USB Analóg bemenet 83

84 NI USB Analóg bemenet bekötése 84

85 NI USB Digitális IO 85

86 MA-DAQ - Blokkvázlat 86

87 MA-DAQ 87

88 MA-DAQ tulajdonságai 8 analog input, 2x1MS/s, 16 bit 2 analog output, 12 bit 10 digital I/O (UART, I2C, SPI,m PCA) CAN-BUS UART ±5 V Power out USB interface (isolated) 88

89 Moduláris műszerek 89

90 Moduláris műszerek A/D és D/A konverter modulok Digitális be/kimenet Akár valós idejű adatfeldolgozás Az aktuális feladatra szabható Gyors fejlesztés 90

91 NI CompactDAQ USB, Ethernet, WI-FI interfész 1, 4, 8 modul (egymástól galvanikusan leválasztva) 91

92 NI cDAQ ,33 GHz Intel Core i7, 32 GB HDD, 2GB RAM 4 USB, 2 Gigabit ethernet Microsoft Windows Embedded Standard 7 / Real-Time OS 2 MFt 92

93 NI CompactRIO Ethernet, WI-FI interfész 1, 4, 8 modul Valós idejű beavatkozás, beépített FPGA 93

94 Feszültség mérése - NI AI, ±10 V 500 kS/s, 12 bit 94

95 NI 9219, 24-Bit Universal Analog Input 250 Vrms channel-to-channel isolation 4 x 100 S/s/ch Built-in quarter, half, and full-bridge support Built-in voltage and current excitation 95

96 NI Üzemmódok 96

97 NI Üzemmódok 97

98 Feszültség kimenet - NI analog output 25 kS/s/ch 98

99 Digitális I/O - NI channel, 100 ns ultrahigh-speed digital I/O 5 V/TTL, sinking/sourcing digital I/O 99

100 Digitális 24V - NI channel, 250 µs digital input 250 Vrms channel-to-channel isolation 24 V up to 60 V, sinking/sourcing digital inputs 100

101 Relé - NI channel 30 VDC (2 A), 60 VDC (1 A), 250 VAC (2 A) SPST relay 250 Vrms channel-to-channel isolation 101

102 CAN-busz NI port high-speed CAN (1 Mbit/s) 102

103 Motor meghajtás - NI 9516 cRIO-hoz Szervó motor vezérlése, enkóderjel fogadása 50 µs szabályozási időköz 103

104 PXI rendszerek 104

105 PXI rendszerek Ipari számítógép + PCI(e) + szinkron vonalak Ipari szabvány, számos gyártó támogatja Alkalmazás – Kutatás CERN, TOKAMAK,... – Ipari tesztelés Járműelektronika, hadiipar, elektronikai áramkörök,... Modulok egy része PC kompatibilis 105

106 NI PXI-8109 RT 2,66 GHz, dual core i7 2 GB DDR3 RAM, 120 GB HDD 2 Gigabit Ethernet 1,5 MFt 106

107 NI PXI ,8 MS/s 6,5 digites multiméter Feszültség/áramerősség/kapacitás/ellenállás Ft 107

108 NI PXI-7854R 8 AI, 16 bit, 750 kS/Ch/s 8 AO, 16 bit, 1 MS/Ch/s 96 DIO, Virtex-5 LX110 FPGA Ft 108

109 NI HDD TB 750 MB/s folyamatos írás és olvasás Ft 109

110 NI PXIe-5644R 65 MHz – 6 GHz FPGA vezérlés Ft 110

111 Műszerek kalibrálása 111

112 Műszerek kalibrálása Cél: megbízható mérési eredmények A mérési eredmények visszavezethetősége: – Egységdefiníció – Nemzetközi etalon – Nemzeti etalon – Referencia etalonok (akkreditált kutatólaboratóriumok) – Használt etalonok (felhasználói kalibrálások) – Mérőműszer Önkalibrálás: belső, stabil etalon 112

113 Hitelesítés és kalibrálás összehasonlítása Hitelesítés Hatósági tevékenység Jogi szabályozás OMH hitelesít Tanúsítvány: hatósági dokumentum Kötelező ismétlés Kalibrálás Bárki kalibrálhat Bármilyen eszköz Kalibrálási bizonyítvány Megújítás: tulajdonos döntése 113

114 Kalibrálás Direkt 114 Indirekt

115 Műszerek védelme 115

116 Érintésvédelem 1. érintésvédelmi osztály – védőföldelés Mindig földelni kell 2. érintésvédelmi osztály – kettős szigetelés A megérinthető részek vagy műanyagból vannak, vagy a fémrészeken nem lehet veszélyes feszültség (meghibásodás esetén sem). 3. érintésvédelmi osztály – törpefeszültség 50 V alatti feszültség. Leválasztó transzformátor ( ⇒ földfüggetlen) 116

117 Zavarvédelem Tápfeszültség szűrése Árnyékolás Földelés (csillagpontos) 117

118 Túlfeszültségvédelem Villámvédelem ESD védelem (statikus feltöltődés ellen) 118

119 IP védelem Műszer védelme a külső behatásokkal szemben Példa: IP67 119

120 Első számjegy: Érintés és idegen test behatolása elleni védettség 0: nincs védettség 1: >50 mm (nagyobb testrészek) 2: >12,5 mm (újjak) 3: >2,5 mm (szerszámok) 4: >1 mm (csavarhúzók, vezetékek) 5: A bejutó por nem akadályozhatja az eszköz működését 6: Nem juthat por az eszközbe 120

121 Második számjegy: Víz behatolása elleni védettség 0: nincs védettség 1: Függőlegesen csöpögő víz elleni védettség... 4: Védelem fröccsenő víz ellen 5: Védelem vízsugár ellen 6: Védelem erős vízsugár ellen 7: Vízállóság 1 m mélységig (30 percig) 8: Vízállóság 1 m mélységig, tetszőleges ideig A bejutó víz nem akadályozza az eszköz működését 121

122 ... vége... Köszönöm a figyelmet 122


Letölteni ppt "Mérés és adatgyűjtés – Lev Műszerek 1 Mingesz Róbert 2013. március 22."

Hasonló előadás


Google Hirdetések