Kísérletezés az EDAQ530 adatgyűjtő műszerrel

Az előadások a következő témára: "Kísérletezés az EDAQ530 adatgyűjtő műszerrel"— Előadás másolata:

1 Kísérletezés az EDAQ530 adatgyűjtő műszerrel
Szeged, 2010

2 Néhány fontos dolog a mérésekről
Fizikai modell az értelmezéshez, számos korláttal, bonyolult körülményekkel Mindig gondoljuk át a hibalehetőségeket Mindig be kell érnünk indokolt pontossággal Determinisztikus és statisztikus hibák A méréseknél a gondosság nagyon fontos

3 A mérés, mint információnyerés
Mérési adat és mérési eredmény Adatfeldolgozás, információnyerés

4 A mérendő jel számos konverzión esik át
Szenzor Jelkondícionálás A/D konverzió Vezetékek Determinisztikus hibák Statisztikus hibák Zavarjelek

5 Ne higgyünk a műszereknek 
Nem annyi jegyre pontos, amennyit kiír A szám csak a végső jelformára igaz Ennél nagyobb a hiba

6 Pontosság és felbontás
Pontosság: a valódi (?) értékhez viszonyítva Felbontás: mekkora változás mérhető A felbontás nagyobb, mint a pontosság Ne törekedjünk túl nagy pontosságra!

7 Kalibrálás A kalibrálás után jobban hiszünk a mérésnek, ezért gondosnak kell lennünk A mérési körülmények nagyon fontosak

8 Determinisztikus és statisztikus hibák, hibaszámítás
A hiba megadásakor: statisztikus hiba A mérési hiba megadása legyen korrekt: Nem abszolútérték, hanem négyzet Valószínűségi értelmezés (intervallum) A hibák négyzete összegződik! Determinisztikus hibák becslése

9 Kísérletek termisztorokkal

10 Párolgási hőelvonás szemléltetése
Nedves termisztor a környező levegő hőmérséklete alá hűl

11 Lehűlési idő mérése A hőmérséklet időfüggésének mérésével
Exponenciális a lehűlés? Ha igen, az időállandó mérése Tk becslése fontos T0 lehetőleg nagy

12 A termisztor lehűlése levegőn τ=120s

13 A termisztor lehűlése levegőn τ=120s

14 Hőszigetelés vastagságfüggése
A lehűlési idő mérésével Az időállandók kiszámítása U=P/(A·ΔT), [W/(m2K)] építészetben használt hőátbocsátási tényező

15 Fajhő mérése Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó

16 Fajhő mérése Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó

17 Folyadék fajhőjének mérése
Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó

18 Vízmelegítési hatásfok mérése
Vízmelegítés teljesítményét mérjük vagy ismerjük A víz tömegének és fajhőjének ismeretében mérjük a hőmérséklet időfüggését A lehűlés időfüggéséből ismerhetők a veszteségek

19 Hőterjedés szemléltetése
Rúd/folyadék melegítése az egyik végén Több termisztor különböző helyeken

20 Kísérletek a fotókapuval

21 Lejtőn guruló golyó Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó

22 Lejtőn guruló golyó Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó

23 Lejtőn guruló golyó Két fotókapu Időpillanat és sebesség mérhető

24 Inga lengési idejének mérése, g mérése
Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó

25 Másodpercinga készítése és ellenőrzése
Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó

26 Szabadon eső létra Vonalzó, szigetelőszalag 19mm szalagszélesség
5cm periódus Mintavételi ráta: 1000 adat/s Milyen pontosság várható? 20cm úthossz végén 5cm: 0,025s (4%) 1,9cm: 0,0096s (10%)

27 Ütközések vizsgálata Sebesség és időtartam mérések

28 Tehetetlenségi nyomaték mérése
Kísérleti készlet használata

29 Kísérletek a gyorsulásszenzorral

30 Rugóra függesztett test mozgása
Egyenlet Kitérés időfüggése Frekvencia A gyorsulást mérjük (g-t is!) Mérhető a periódusidő is

31 Tömegmérés, rugóállandó mérés
Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó

32 Rugóra függesztett test mozgása: kísérletezés
A rugóállandó mérése (gumiszál használata) Rugók soros és párhuzamos kapcsolása (gumiszállal, hosszfüggés) A tömegtől való függés kimérése Csatolt rezgések szemléltetése (ingaként indítjuk)

33 Fizikai inga vizsgálata
A gyorsulásszenzor szögmérésre is alkalmas Lengésidő Csillapodási tényező

34 Szabadesés Szabadeséskor a gyorsulás nulla Ejtés, feldobás
Rúd a stabilitáshoz

35 Ütközéses kísérletek Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó