EBOOK Technika pomiarowa - Sławomir Tumański

EBOOK Technika pomiarowa

4.00 Oceń książkę!

Autor: Sławomir Tumański

Wydawnictwo: WNT
ISBN: 9788379260218
EAN: 1CD74E3EEB
Format: 0,0 x 0,0 x 0,0
Oprawa: ...
Stron: 434
Data wydania: 2013
Gdzie kupić tanią książkę?
książka
48.00
Książka w Twoim domu w ciągu 48h

Oto podręcznik zawierający podstawowe informacje o technikach pomiarowych, niezbędne dla każdego, kto chce świadomie, a nawet twórczo korzystać z nowych możliwości sprzętu pomiarowego. Przedstawiono w nim podstawy teorii błędów z uwzględnieniem pojęcia niepewności, współczesne wzorce i etalony elektryczne, klasyczne przyrządy i układy pomiarowe (nadal produkowane i stosowane). Wiele miejsca poświęcono analogowemu przetwarzaniu sygnałów pomiarowych, w tym:
– przetwarzaniu AC/DC,
– wzmacnianiu,
– wykorzystaniu sprzężenia zwrotnego,
– poprawie jakości sygnału i usuwaniu zakłóceń.
Omówiono także cyfrowe przetwarzanie sygnałów pomiarowych, w tym:
– przetwarzanie A/C i C/A,
– wykorzystanie transformaty Fouriera,
– filtry cyfrowe,
– analizę i syntezę sygnałów,
– sztuczną inteligencję,
– wybrane cyfrowe przyrządy pomiarowe.
Szczególny nacisk położono na komputerowe systemy pomiarowe, w tym zakresie opisano:
– układy kondycjonowania i zbierania danych,
– czujniki inteligentne,
– interfejsy i wykorzystanie procesorów sygnałowych,
– metody tworzenia wirtualnych przyrządów pomiarowych.
Podręcznik jest przeznaczony dla studentów studiów inżynierskich i magisterskich kierunków technicznych, takich jak: elektrotechnika, elektronika, energetyka i informatyka. Będzie także przydatny w pracy osobom zajmującym się projektowaniem i wykorzystaniem aparatury pomiarowej.
Przedmowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Literatura z dziedziny miernictwa . . . . . . . . . . . . 15
1. Wprowadzenie do miernictwa elektrycznego . . . . . . 19
Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2. Podstawy miernictwa elektrycznego . . . . . . . . 30
2.1. Podstawowe pojęcia miernictwa elektrycznego . . . . . . . . 30
2.2. Główne metody pomiarowe . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.3. Podstawy teorii błędów i niepewności pomiarów . . . . . . . 39
2.3.1. Błąd, dokładność, niepewność wyniku pomiaru . . . . . . . . 39
2.3.2. Podstawowe wiadomości z rachunku prawdopodobieństwa . . . . . 44
2.3.3. Metody oszacowania i wstępnej eliminacji składowych błędu pomiaru 48
2.3.4. Określanie niepewności pomiaru . . . . . . . . . . . . . 58
2.4. Wzorce jednostek elektrycznych . . . . . . . . . . . . . 63
2.4.1. Wzorce, etalony, kalibratory . . . . . . . . . . . . . . 63
2.4.2. Wzorce elektryczne oparte na definicji zjawiska fizycznego . . . . 63
2.4.3. Materialne wzorce wielkości elektrycznych . . . . . . . . . 68
2.4.4. Multimetry wzorcowe i kalibratory . . . . . . . . . . . . 74
Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3. Miernictwo klasyczne . . . . . . . . . . . . . 77
3.1. Elektromechaniczne przyrządy pomiarowe . . . . . . . . . . 77
3.1.1. Przyrządy elektromechaniczne czy przyrządy cyfrowe? . . . . . 77
3.1.2. Mierniki magnetoelektryczne . . . . . . . . . . . . . . 78
3.1.3. Mierniki elektromagnetyczne . . . . . . . . . . . . . . 84
3.1.4. Watomierze elektrodynamiczne . . . . . . . . . . . . . . 85
3.1.5. Liczniki indukcyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.2. Przyrządy rejestrujące . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.2.1. Podstawy techniki oscyloskopowej . . . . . . . . . . . . 91
3.2.2. Rejestratory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
3.3. Układy mostkowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
3.3.1. Układy mostkowe zrównoważone i niezrównoważone . . . . . . 98
3.3.2. Układy mostkowe prądu stałego . . . . . . . . . . . . . 100
3.3.3. Układy mostkowe prądu przemiennego . . . . . . . . . . . 102
3.3.4. Mostki transformatorowe . . . . . . . . . . . . . . . . 108
3.3.5. Układy mostkowe niezrównoważone . . . . . . . . . . . . 110
3.3.6. Układy alternatywne dla układów mostkowych, pętla Andersona . . 116
3.4. Metody kompensacyjne i komparacyjne . . . . . . . . . . . 117
3.4.1. Układy kompensacyjne . . . . . . . . . . . . . . . . 117
3.4.2. Układy komparacyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4. Analogowe przetwarzanie sygnałów pomiarowych . . . . 123
4.1. Sygnały pomiarowe i ich przetwarzanie . . . . . . . . . . 123
4.2. Kondycjonowanie rezystancji, pojemności i indukcyjności . . . . 127
4.3. Przetwarzanie AC/DC . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
4.4. Przetwarzanie napięcia na częstotliwość . . . . . . . . . . . 141
4.5. Wzmacnianie sygnału . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
4.5.1. Wzmacniacze różnicowe, operacyjne i instrumentalne . . . . . . 143
4.5.2. Wzmacniacze izolujące . . . . . . . . . . . . . . . . 146
4.5.3. Wzmacniacze bardzo małych napięć stałych (autozero) . . . . . 149
4.5.4. Wzmacniacze bardzo małych napięć przemiennych (homodynowe) 153
4.5.5. Wzmacniacze o wielkiej rezystancji wejściowej (elektrometry) . . . 157
4.5.6. Wzmacniacze realizujące funkcje matematyczne . . . . . . . . 159
4.6. Sprzężenie zwrotne w przetwornikach pomiarowych . . . . . . 165
4.7. Poprawa jakości przetwarzania sygnału analogowego . . . . . . 174
4.7.1. Szumy i zakłócenia sygnału . . . . . . . . . . . . . . 174
4.7.2. Przesyłanie sygnału do wzmacniacza . . . . . . . . . . . . 178
4.7.3. Analogowa filtracja sygnału . . . . . . . . . . . . . . . 184
Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
5. Cyfrowe przetwarzanie sygnałów pomiarowych . . . . . 195
5.1. Przetworniki analogowo-cyfrowe . . . . . . . . . . . . . 195
5.1.1. Próbkowanie, kwantowanie i kodowanie sygnałów . . . . . . . 195
5.1.2. Rodzaje przetworników analogowo-cyfrowych . . . . . . . . . 205
5.1.3. Parametry opisujące właściwości przetworników analogowo-cyfrowych 220
5.2. Przetworniki cyfrowo-analogowe . . . . . . . . . . . . . 223
5.2.1. Rekonstrukcja sygnału analogowego . . . . . . . . . . . . 223
5.2.2. Rodzaje przetworników cyfrowo-analogowych . . . . . . . . . 226
5.2.3. Parametry opisujące właściwości przetworników cyfrowo-analogowych 230
5.3. Narzędzia cyfrowego przetwarzania sygnałów pomiarowych . . . . 232
5.3.1. Podstawowe pojęcia teorii cyfrowego przetwarzania sygnałów . . . 232
5.3.2. Dyskretna transformata Fouriera (DFT) i szybka transformata Fouriera
(FFT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
5.3.3. Analiza czasowo-częstotliwościowa sygnałów – transformata falkowa 248
5.3.4. Filtry cyfrowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
5.4. Przykłady wykorzystania cyfrowego przetwarzania sygnałów
pomiarowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
5.4.1. Analiza widmowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
5.4.2. Cyfrowa synteza sygnałów . . . . . . . . . . . . . . . 276
5.4.3. Odzyskiwanie sygnału i cyfrowa poprawa jego jakości . . . . . 281
5.4.4. Cyfrowe przyrządy pomiarowe . . . . . . . . . . . . . . 289
5.4.5. Oscyloskopy cyfrowe . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
5.4.6. Cyfrowe przetwarzanie mocy i energii . . . . . . . . . . . 299
5.5. Narzędzia sztucznej inteligencji w przetwarzaniu sygnałów
pomiarowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
5.5.1. Co to jest sztuczna inteligencja? . . . . . . . . . . . . . 301
5.5.2. Filtry adaptacyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
5.5.3. Sztuczne sieci neuronowe . . . . . . . . . . . . . . . 305
5.5.4. Systemy logiki rozmytej . . . . . . . . . . . . . . . . 312
Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
6. Komputerowe systemy pomiarowe . . . . . . . . . 319
6.1. Wiadomości ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . 319
6.2. Obwody wejściowe systemów pomiarowych . . . . . . . . . 323
6.2.1. Obwody kondycjonowania i zbierania danych . . . . . . . . 323
6.2.2. Czujniki z wbudowanym interfejsem – czujniki inteligentne . . . . 324
6.2.3. Nadajniki analogowe i cyfrowe . . . . . . . . . . . . . 325
6.2.4. Układy rejestratorów danych do zdalnego poboru sygnałów z czujników 327
6.2.5. Czujniki inteligentne – standard IEEE P1451 . . . . . . . . . 329
6.3. Układy zbierania danych – karta pomiarowa (DAQ) . . . . . . 333
6.4. Układy komunikacji i transmisji danych . . . . . . . . . . 337
6.4.1. Interfejsy, magistrale, złącza . . . . . . . . . . . . . . 337
6.4.2. Interfejsy szeregowe RS-232C i RS-485 . . . . . . . . . . 338
6.4.3. Interfe

Książka "EBOOK Technika pomiarowa"
Sławomir Tumański