Univerzitet u Novom Sadu
Tehnički fakultet "Mihajlo Pupin" Zrenjanin
Školska godina: 2010 / 2011
SEMINARSKI RAD
Predmet: Elektrotehnika sa elektronikom
Tema: MERENJE U ELEKTROTEHNICI
Student: Profesor:
Sadržaj:
1. Fizičke veličine i jedinice. SI sistem jedinica.......................................3
1.1. Fizičke veličine
1.2. Vrednost veličine
1.3. SI sistem jedinica
2. Merenje i rezultati merenja...................................................................7
2.1. Pojam merenja
2.2. Vrste merenja
2.3. Vrste grešaka prema izvorima
2.4. Greške merenja
3. Obrada rezultata merenja....................................................................10
3.1. Predstavljanje rezultata merenja i zaokruživanje
3.2. Obrada i procena tačnosti rezultata merenja
3.3. Direktno merenje koje se ponavlja više puta
3.4. Direktno merenje koje se ne ponavlja
3.5. Indirektno merenje
4. Prikazivanje reultata merenja..............................................................16
4.1. Tabelarno prikazivanje rezultata
4.2. Grafičko prikazivanje rezultata
4.3. Pravila za crtanje grafika
4.4. Linearizacija grafika
5. Merenje električne struje. Ampermetar..............................................19
5.1. Električni merni instrumenti
5.2. Jačina struje
5.3. Merenje električne struje ampermetrom
6. Literatura.............................................................................................23
1. Fizičke veličine i jedinice.
SI sistem jedinica
2
3,1415<
<3,1416.
Na ovaj način smo dužinu intervala skratili na 0,0001. Teorijski
posmatrano ako se ovo sužavanje izvrši beskonačno mnogo puta onda će interval u
kom se kreće vrednost biti 0, pa će odatle slediti da je vrednost broja
tačno
odredjena. U fizičkim i električnim merenjima situacija je mnogo složenija jer ne
postoji ni principijelna mogućnost da se interval u kom će se naći vrednost smanji.
Kod fizičkih merenja postoji jedna vrsta veličine koja može biti apsolutno
tačno odredjena. To su veličine koje se mogu izmeriti neposrednim brojanjem i
rezultat mora biti pozitivan ceo broj, ali se u slučajevima kada je ovaj broj velik, a
može se do njega doći i drugim metodama, često pribegava lakšem načinu pa se ne
dobije apsolutno tačna veličina ali je njena vrednost približna.
1.3 SI sistem jedinica
Sistem veličina
je skup koji čini grupa osnovnih veličina i odgovarajućih
izvedenih veličina i on obuhvata sve oblasti nauke. Osnovne veličine su one koje
su u datom sistemu nezavisne i ostale se mogu izraziti preko njih. Kao primer
imamo apsolutni merni sistemi u kom se sve veličine prikazuju preko dužine, mase
i vremena jer se u njemu ove tri veličine smatraju osnovnim. Merna jedinica
predstavlja vrednost neke veličine za koju je dogovoreno da ima vrednost 1.
Oznaka merne jedinice je dogovorena oznaka za mernu jedinicu veličine.
U današnje vreme u upotrebi je uglavnom SI sistem jedinica koji je na
međunarodnoj konferenciji 1960. godine usvojen za međunarodni sistem jedinica.
U tabelama su date osnovne (tabela 1.1) i izvedene (tabela 1.2.) veličine SI
sistema.
FIZIČKA VELIČINA
NAZIV JEDINICE
OZNAKA
Dužina
Metar
m
Masa
Kilogram
kg
Vreme
Sekunda
s
Jačina električne struje
Amper
A
Temperatura
Kelvin
K
Jačina svetlosti
Kandela
cd
Količina materije
Mol
mol
Tabela 1.1
Osnovne veličine u SI sistemu se definišu na sledeći način:
4
1) Kilogram (kg) je masa međunarodnog prototipa kilograma koji se čuva u
Međunarodnom birou za tegove.
2) Metar (m) je dužina putanje koju u vakuumu pređe svetlost za vreme od
1/299 792 458 sekunde.
3) Sekunda (s) je trajanje od 9 192 631 770 perioda zračenja koje odgovara
prelazu između dva hiperfina nivoa osnovnog stanja atoma cezijuma.
4) Amper (A) je jačina stalne struje koja protičući kroz dva ravna, paralelna i
beskonačno duga provodnika zanemarljivo malog kružnog preseka, u
vakuumu, međusobno udaljena jedan metar, izaziva između njih silu od
njutna po metru dužine.
5) Kelvin (K) je termodinamička temperatura koja iznosi 1/273,16
termodinamičke temperature trojne tačke vode.
Kao dopunske jedinice još se koriste i radijan kao jedinica za ugao u ravni
i steradijan kao jedinica za prostorni ugao.
FIZIČKA VELIČINA
NAZIV JEDINICE
OZNAKA
Frekvencija
Herc
Hz
Sila
Njutn
N
Pritisak/Napon
Paskal
Pa
Energija/Rad/Količina
Toplote
Džul
J
Snaga/ Energijski fluks/
Toplotni fluks
Vat
W
Količina elektriciteta
Kulon
C
Električni napon
Volt
V
Električna kapacitivnost
Farad
F
Električna otpornost
Om
Električna provodnost
Simens
S
Magnetni fluks
Veber
Wb
Magnetna indukcija
Tesla
T
Induktivnost
Henri
H
Celzijusova temperatura
stepen Celzijusa
o
C
Svetlisni fluks
Lumen
lm
Osvetljenost
Luks
lx
Aktivnost radioaktivnog
izvora
Grej
Gy
Tabela 1.2
Sve izvedene jedinice SI sistema se izvode iz osnovnih jedinica primenom
različitih matematičkih izraza. Odavde se može zaključiti da su i izvedene veličine
definisane pomoću osnovnih.
Imajući u vidu red vrednosti pojedinih veličina radi lakšeg zapisa velikih i
malih vrednosti fizičkih veličina pribeglo se stavljanju predmetaka ispred oznaka.
5
2.1 Pojam merenja
Merenje
je skup eksperimentalnih operacija čiji je cilj odredjivanje
vrednosti neke veličine. Zadatak svakog eksperimenta je da odredjenim veličinama
dodelimo odredjene vrednosti. Da bi ovo postigli moramo posedovati jedinice za
svaku veličinu i postupak kojim ćemo toj veličini dodeliti neku vrednost. Ovo su
razlozi zbog kojih je moguće praviti više sistema jedinica ali i imati više metoda za
dolaženje do brojevne vrednosti. Dakle merenje se najlakše može definisati kao
proces kojim se neka veličina uporedjuje sa veličinom koja je izabrana za jedinicu i
merenjem se odredjuje koliko se puta ta jedinica sadrži u veličini koju želimo da
izmerimo. Rezultat merenja je broj koji govori koliko odgovarajućih jedinica ima
merena veličina. On se naziva brojna vrednost ili merni broj.
2.2 Vrste merenja
U merenju možemo razlikovati direktna merenja, indirektna merenja i
kompleksna merenja. Direktna merenja su merenja kod kojih se vrednost merene
veličine dobija direktnim poređenjem sa jedinicom mere iste prirode kao što je
merenje dužine pomoću metra. Kod indirektnog merenja se merena veličina dobija
merenjem neke druge veličine koja je u funkcionalnoj zavisnosti sa veličinom.
Primer za ovakvo merenje je merenje električne energije merenjem napona,struje i
vremena. U kompleksnim merenjima se prvo odrede neke veličine koje su
povezane nekim algebarskim jednačinama. Nakon toga se reši sistem jednačina
koji je dobijen i traže se medjusobni odnosi tih veličina i merene veličine. Ovakva
su sva korelaciona merenja.
2.3 Vrste grešaka prema izvorima
Greške koje nastaju merenjem prema njihovim izvorima dele se na:
-grube greške ili omaške
-sistemske greške i
-slučajne greške.
Grube greške
ili
omaške
su greške koje pravi sam eksperimentator.
Nastaju pogrešnim zapisivanjem podataka ili pogrešnim merenjem. U ovakve
greške spada i paralaksa kao tipičan primer omaške koja nastaje kada se vrednost
koju pokazuje merni instrument ne pročita dobro zbog položaja oka osobe koja čita
podatke.
7
