Technické měření - vypracované otázky k testu

technické měření

inteligentní senzor

blokové spojení

proudový signál

• 1. Blokově nakreslete klasický měřici řetězec a inteligentní senzor, vysvětlete rozdíly
  2. Definujte ustálený stav. nakreslete příklad statické a uživatelské charakteristiky (včetně popisu os), použijte např. snímač PHOO.
  3. Definujte citlivost, uveďte její jednotky. Proč z hlediska citlivosti preferujeme lineární systémy? Jaká je citlivost odporového snímače teploty Pt100 (včetně jednotek)?
  4. Nakreslete sériové zapojení alespoň tří bloků a pro případ lineárních bloků určete celkovou citlivost. Načrtněte i grafické řešení. K čemu se takové zapojeni používá?
  5. Nakreslete paralelní zapojeni alespoň dvou bloků a pro případ lineárních bloků určete celkovou citlivost. Načrtněte i grafické řešení. K čemu se takové zapojení používá?
  6. Nakreslete zpětnovazební zapojeni dvou bloků a pro případ lineárních bloků určete výstupní signál. K čemu se takové zapojeni používá? Jaký typ vazby požadujeme v řídicích systémech?
  7. Definujte absolutní chybu. Jaké má jednotky? Jaký je největší problém při používání vyjádřeni s absolutními a relativními chybami, proč byly zavedeny nejistoty?
  8. Definujte relativní chybu a třídu přesnosti. Jaký je správný způsob měření s analogovým měřicím přístrojem z hlediska minimalizace chyby měření?
  9. Popište, na čem je založeno vyhodnocení nejistot typu A a typu B. Jaké jsou podmínky pro vyhodnocení nejistot typu A?
  10. Nakreslete přechodovou charakteristiku systému 1. řádu (včetně vstupního signálu), vyznačte na ní časovou konstantu. Za jak dlouho dojte k dosaženi nového ustáleného stavu (teoreticky i prakticky)?
  11. Popište diferenciální rovnicí systém 1. rádu, vyznačte časovou konstantu a statické zesílení (citlivost). Za jak dlouho dosáhne systém přibližné 95 % a 99 % nového ustáleného stavu?
  12. Pro systém 2. rádu napište diferenciální rovnici, uveďte tři jeho možné řešení (podle kořenů) a do společného obrázku nakreslete jeho odezvu na jednotkový skok (pro všechny tři varianty řešení)
  13. Vysvětlete co je to rychlostní charakteristika, v kterých případech je výhodnější ji použít ve srovnáni s přechodovou charakteristikou. Pro systém 1. rádu nakreslete odezvu systému a vyznačte časovou konstantu. Za jak dlouho dojde k odeznění přechodového děje?
  14. Jaké jsou unifikované napěťové a proudové signály? Uveďte výhody a nevýhody napěťových a proudových signálu.
  15. Nakreslete stejnosměrný Wheatstoneův můstek, napište podmínku rovnováhy. Zhodnoťte jeho linearitu a vliv vnitřního odporu měřícího přístroje připojeného do měřicí diagonály můstku.
  16. Nakreslete zapojení K můstku pro snímače s nesouhlasnou změnou odporu. Srovnejte počet potřebných snímačů a citlivost s V. můstkem a plným můstkem.
  17. Nakreslete střídavý a diferenciální můstek, uveďte podmínky rovnováhy.
  18. Nakreslete principiální zapojeni diferenciálního zesilovače, jaké jsou jeho výhody a nevýhody? Co je to přístrojový zesilovač?
  19. Na jakém principu pracují odporové teploměry, definujte teplotní součinitel odporu. Jaké kovy nejčastěji používáme pro odporové snímače teploty? Uveďte jejich výhody a nevýhody.
  20. Popište snímač Pt100. uveďte jeho odpor při O°C a jeho citlivost. V jakém rozsahu teplot je ho možné obvykle použit? Popište alespoň dvě jeho provedeni. Zhodnoťte jeho linearitu.
  21. Jaké jsou důvody pro použití niklových snímačů Nixx? Proč nepoužíváme ve všech aplikacích snímače Ptxx? Jaká je citlivost (teplotní součinitel odporu) niklového snímače ve srovnáni s platinovým? Zhodnoťte i linearitu.
  22. Co je to termistor, nakreslete příklad statické charakteristiky NTC a PTC termistoru. Jaký typ křivky používáme pro aproximaci závislosti odporu NTC termistoru na teplotě?
  23. Srovnejte kovové odporové teploméry (Ptxx, Nixx. Cuxx) s termistory. Uveďte výhody a nevýhody. Zejména zhodnoťte linearitu, dosažitelný teplotní rozsah, přesnost a potřebné vyhodnocovací obvody pro převod teploty na elektrický signál.
  24. Jakým způsobem je možné linearizovat charakteristiku NTC termistoru?
  25. Nakreslete dvouvodičové zapojení pro připojeni snímače k můstku. Diskutujte vliv změn teploty.