MÉRÉSTECHNIKA 
KÖVETELMÉNYRENDSZER 
Levelező szakos VILLAMOSMÉRNÖK
HALLGATÓK SZÁMÁRA
2005.
	A tárgy elsajátítása során a hallgatók képessé válnak egy adott mérési feladat megtervezésére és elvégzésére a megfelelő eszközök és mérési módszerek kiválasztására, a mérések kiértékelésére és dokumentálására.
1.	A hallgatók a megadott részletes tematika szerinti tananyagot az előírt jegyzetekből egyéni tanulással önállóan sajátítják el. A konzultációkon, a tárgy foglalkozásain egyes témakörök kiemelésére, a nehezebben tanulható részek ismételt feldolgozására, és az egyéni tananyag-feldolgozás során felmerült kérdések megtárgyalására kerül sor. A konzultációkon 2 zárthelyi dolgozat írásával adnak számot ismereteikről a hallgatók. A zárthelyi dolgozatokat pontozzuk, dolgozatonként elérhető maximális pontszám 20 pont.
2.	Az elméleti anyag megtanulását, a tanultak ellenőrzését házi feladatok segítik. A  kiadott 3 házi feladat önálló megoldását a konferenciát megelőző hét utolsó előtti munkanapjáig kell eljuttatni a Főiskolára az Intézethez, a megjelölt oktatóhoz. A házi feladatok megoldásait értékeljük, és pontozzuk. Házi feladatonként elérhető maximális pontszám 10 pont. Azon feladatmegoldásokat, melyek nem önálló munka ( pl.: másolás) jegyeit viselik magukon nem értékeljük, azt be nem adott feladatnak tekintjük. A késedelmesen beérkező házi feladatok javítását csak külön eljárási díj befizetésének igazolását követően végezzük el. A konzultáció első napján az első tanítási óra kezdete után házi feladat beadását nem fogadjuk el.
3.	A gyakorlati ismeretek megszerzésére a harmadik félévben, mérési gyakorlatokon kerül sor. A gyakorlatok lebonyolításának rendje és értékelése külön szabályzat szerint történik.
4.	A zárthelyiken és a házi feladatokon szerzett pontszámok ősszegződnek, és az összesített pontszámot beszámítjuk a vizsgajegybe.
A félévközi munka értékelése:	
75% feletti teljesítés esetén	10 vizsga pont
50-74% közötti teljesítés esetén	  5 vizsga pont
25-49% közötti teljesítés esetén	  0 vizsga pont
25% alatti teljesítés esetén	- 5 vizsga pont adódik a vizsgán elért eredményhez.
5.	A félév végi vizsga anyaga az előírt jegyzet törzsanyaga, segédletek anyaga, példamegoldások. A vizsga formája írásbeli, értékelése pontozással történik. A dolgozat helyes megoldásáért 60 vizsgapont jár. A vizsgadolgozat akkor sikeres, ha a vizsgázó a négy kérdéscsoportból legalább háromra nullánál nagyobb pontszámot kapott. Ha két vagy több kérdéscsoportra nulla pontot ért el érdemjegye elégtelen (1) .
A vizsga osztályzatát a félévközi munkán szerzett és a vizsgadolgozatra kapott vizsgapontok alapján állapítjuk meg
6.	A sikeres vizsga érdemjegye a vizsgán elért és a félévközi munka során szerzett pontszámok összeg alapján a következő:
	55....60 pont	   jeles		(5) 
47... 54 pont 	   jó		(4)
39... 46 pont 	   közepes		(3)
31... 38 pont 	   elégséges	(2)
  0....30 pont 	   elégtelen 	(1)

A TANTÁRGY RÉSZLETES TANULÁSI PROGRAMJA
3. félév 
1.
KONZUL-TÁCIÓRA	A méréstechnika tárgya, helye, a mérés definíciója, célja. Mértékegységrendszer kialakítása, elve. Az SI mértékegységrendszer felépítése és alkalmazása. Villamos jelek és felosztásuk. Mérési módszerek felosztása. Jelek jellemző mennyiségei, azok kiszámítása. Példák jelek jellemzőinek számítására. 
Mérési eredmények és megadásuk. Mérési hibák és megadási módjaik. Mérési sorozat és kiértékelése.  Példák hibaszámításra.
Mérőműszerek csoportosítása. Elektromechanikus műszerek általános felépítése, jellemzői.
Az állandó-mágnesű műszer felépítése, működése, skálaegyenlete, jellemzői, hiba-tényezői. Az állandó-mágnesű műszer alkalmazása áram és feszültség mérésére.	
2.
KONZUL-TÁCIÓRA	Elektrodinamikus műszer felépítése, működése, skálaegyenlete, jellemzői, hiba-tényezői. 
Az elektrodinamikus műszer alkalmazása áram és feszültség és teljesítmény mérésére.
Lágyvasas műszer felépítése, működése, skálaegyenlete, jellemzői, hibatényezői és alkalmazása
Oszcilloszkóp felépítése, működési elve, méréstechnikai alkalmazása.
1. házi feladat beadása.
2. házi feladat beadása 	

3.
KONZUL-TÁCIÓRA	Digitális műszerek felosztása, jellemzőik. Digitális frekvencia, periódusidő és időmérők.
Digitális egyenfeszültség mérők működése és jellemzői. Digitális váltakozófeszültség mérők működése és jellemzői. Digitális multiméterek.
3. házi feladat beadása	
4. félév 
1.
KONZUL-TÁCIÓRA	Mérési eredmények ábrázolása. Lineáris regresszió számítás.
Teljesítménymérő kapcsolások és módszerek, fogyasztásmérő
4. házi feladat beadása	
2.
KONZUL-TÁCIÓRA	Analóg ellenállásmérés módszerei, jellemzői. Soros, párhuzamos ellenállásmérők, egyenáramú hidak.
Impedancia mérés.
Generátorok felosztása, általános felépítése. Hanggenerátorok és függvény-generátorok felépítése, működése, jellemzői, kezelésük 
5. házi feladat beadása	
3.
KONZUL-TÁCIÓRA	Egyenfeszültségű tápegységek felépítése, jellemzőik, kezelésük
Mágneses jellemzők mérése.
Analóg elektronikus egyen és váltakozó feszültségmérők. Kompenzációs egyenfeszültség mérés elve, megvalósítása, pontossága. Precíziós kompenzátor. Példák kompenzációs feszültségmérésre. Nem villamos mennyiségek villamos mérése. Mérésautomatizálás
6. házi feladat beadása	

1. HÁZI FELADAT 
1/1. FELADAT
Ismertesse a villamos jelek felosztását, és az egyes csoportokban szereplő jelek jellemzőit!
Ismertesse milyen módon lehet jellemezni ill. megadni a villamos jeleket!
Ismertesse hogyan határozhatók meg a villamos jelek számszerű jellemzői!

1/2. FELADAT
Számítsa ki az alábbi, időfüggvényükkel
 megadott villamos jelek közép- abszolút közép- és effektív értékét!
A.	B.	

	

	

C.	D.	

1/3. FELADAT
Négy ellenállás sorba kapcsolásával alakítunk ki egy ellenállás-hálózatot. 
Az ellenállások: R1 = 5k  5% , R2 = 10k  1% , R3 = 5k  1% , R4 = 5k  2%.
Mekkora az eredő ellenállás és annak hibája?

1/4. FELADAT
Ismertesse (táblázatba összefoglalva, vázlatosan, maximálisan 1 oldalon) az elektromechanikus műszerek általános jellemzőit!

1/5. FELADAT
•	Rajzolja fel a  külső mágnesű deprez műszer szerkezeti vázlatát!
•	Vezesse le a deprez műszer   skálaegyenletét!
•	Milyen csillapítási megoldásokat alkalmaznak deprez műszereknél?
•	Hogyan küszöbölik ki deprez műszereknél a tekercs ellenállás hőmérsékletváltozásból adódó hibáját?

1/6. FELADAT
•	Terjessze ki egy 0,6 mA 60mV alapérzékenységű Deprez műszer méréshatárát lépcsős sönttel!
•	Rajzolja le a kapcsolást, számítsa ki a söntök értékét, ha I1 = 3A és I2 = 6A! 
•	Mekkora lesz a műszer fogyasztása?

2. HÁZI FELADAT 

2/1. FELADAT
•	Rajzolja le az vasmentes elektrodinamikus műszer szerkezeti kialakítását és nevezze meg az egyes elemeket !
•	Írja fel a műszer skálaegyenletét!
•	Rajzolja fel az 1:2 arányban átkapcsolható műszer kapcsolását!
•	Mi az asztatizálás, és hol alkalmazzák?

2/2. FELADAT
•	Ismertesse az elektrodinamikus műszer bekötését hatásos teljesítmény mérése esetén!
•	Írja le a műszer skálaegyenletét!
•	Mit jelölnek a műszer kapcsain a csillagok?
•	Határozza meg a rendszeres hibától mentes P értéket, ha a W-mérő feszültségtekercsét a W-mérő elé illetve mögé kötjük!
•	Mekkora a W-mérővel mért teljesítmény pontos értéke, ha In=2,5A , Un=300V, max.szögkitérés 150o , a szögkitérés114 o  és po.=0,2?

2/3. FELADAT
Oszcilloszkóppal való méréskor a következő ábrákat láttuk a műszer képernyőjén:
A.	B.	

Mekkora a mért, együteműen egyenirányított szinuszos feszültség közép- és effektív értéke?	
Mekkora az összehasonlított két szinuszos      feszültség közötti fázisszög	
C.	D.	

Mekkora a két szinuszos feszültség közötti fázisszög?
Mekkora a vizsgált jelek frekvenciája?	
Mi okozhatja, hogy a képernyőn megjelenő ábra többszörös indítású? 	

2/4. FELADAT
Magyarázza meg mit jelentenek az oszcilloszkópos méréstechnikában használt alábbi kifejezések és fogalmak:
-	TRIGGER LEVEL
-	TRIGGER SOURCE
-	TRIGGER MODE
-	tízes osztós mérőfej
-	AUTOSET

2/5. FELADAT
a)	Adjon megoldást két időben periódikusan változó jel egyidejű vizsgálatára egysugaras oszcilloszkóp alkalmazása esetén!
b)	Ismertesse a megoldás üzemmódjait, a képernyőn látható képet és alkalmazásának feltételeit!
c)	Mekkora az oszcilloszkóp bemeneti impedanciája?

3. HÁZI FELADAT 
3/1. FELADAT
Sorolja fel az analóg és a digitális mérés közti főbb különbségeket!

3/2. FELADAT
Egy 200.00 V méréshatárú digitális feszültségmérő felbontóképességét minimálisan hány bites  átalakító biztosítja?

3/3. FELADAT
Ismertesse a kompenzáló rendszerű digitális feszültségmérő 
•	mérési elvét:
•	Kapcsolási vázlatát:
•	A kiegyenlítés módjait

3/4. FELADAT 
•	Rajzolja fel a kettős meredekségű digitális egyenfeszültség-mérő blokkvázlatát!
•	Rajzolja fel a működés idő diagrammját, és ismertesse az átalakító működését!
•	U mért  = 5 V feszültséget mérünk ezzel a műszerrel, Uref= - 10 V , az órajel frekvenciája 2 MHz , a T idő mérése  50000 órajel periódus alatt történik. Határozza meg a mérés idejét!

3/5. FELADAT
Hasonlítsa össze a digitális frekvencia és periódusidő mérést. 	
Mi indokolja, hogy egy műszerrel mindkét mérési feladat megvalósítható legyen?

3/6. FELADAT
U mért  = 3 V egyenfeszültséget mérünk a következő műszerekkel:
•	Deprez feszültségmérő, pontossága: hpo = 0,5, méréshatára: Umh = 10 V 
•	Elektrodinamikus feszültségmérő, pontossága: hpo= 1.5, méréshatára: Umh = 5 V
•	Analóg elektronikus feszültségmérő, melynél pontossága hpo= 2, méréshatára: Umh = 6V,a rajta levő beépített Deprez feszültségmérő po -ja hpo= 1.	
•	3 és fél digites digitális feszültségmérővel, hibája (0.2% FS+ 2D), méréshatára:Umh =20 V 

Melyik műszerrel milyen pontossággal végezhető el a feszültségmérés? 
4. HÁZI FELADAT 
4/1. FELADAT
•	Hol használatos fogalom a korrelációs együttható,
•	hogyan  számítható , 
•	mekkora lehet értéke, és 
•	mire lehet következtetni számértékéből?

4/2. FELADAT
•	Milyen feltételek mellett mérhetünk háromfázisú meddő teljesítményt egy wattmérővel? 
•	Rajzolja le a kapcsolást!
•	Rajzoljon vektorábrát! Jelölje be a műszerre jutó mennyiségeket!
•	Hogyan számítja ki a műszer által mutatott értékből a háromfázisú meddő teljesítményt és a fogyasztó fázisszögét?

4/3. FELADAT
Háromfázisú  teljesítményt  mérünk Áron kapcsolásban.	
A teljesítménymérők adatai: In= 10 A , Un= 450 V ,cosn=1, skálaterjedelem 150, 1= 60, 2= 73, po=0,2
A teljesítménymérőkkel sorba kötött árammérők 6 A-t, a párhuzamosan kötött feszültségmérők 390 V-ot mutatnak.
•	Mi a kapcsolás alkalmazásának feltétele?
•	Mekkora a fogyasztó hatásos, 
•	meddő és 
•	látszólagos teljesítmény felvétele, 
•	teljesítménytényezője és a 
•	hatásos és meddő teljesítmény mérés bizonytalansága?

5. HÁZI FELADAT 
5/1. FELADAT
Hogyan mérhető ellenállás feszültség összehasonlítással!

5/2. FELADAT
Ellenállást mérünk V-A mérővel. A mért adataink a következők:
Feszültség mérő: Un=30 V; Um=15 V; 1000 /V; po=0,5.
Áram mérő:         In=1,2 A; Im= 0,5 A; Rb= 0,2 ; po=0,5.
Határozza meg a mért adatokból  az ellenállás pontos értékét!
Milyen kapcsolásban kel mérnie, hogy a mérésnél a lehető legkisebb hibával mérjen? Válaszát indokolja!

5/3. FELADAT
Sorolja fel az ellenállás mérés kis és nagypontosságú módszereit!

5/4. FELADAT 
Cx=100nF kapacitású kondenzátor tg -ját mérjük Schering híddal. A híd állandó értékű ellenállása Rn=160 . A változtatható kondenzátor kapacitása kiegyenlített állapotban: Cn= 10nF. A mérőfrekvencia 1 kHz.
a./ Mekkora legyen a híd állandó nagyságú kapacitása, hogy a nullindikátor érzéketlenségéből származó hiba minimális legyen?
b./ Mekkora a tg  mérésében elkövetett relatív hiba, ha a hídelemek bizonytalansága 1 ?

5/5. FELADAT
Légmagos tekercs induktivitását mérjük Maxwell-Wien hídban. Határozza meg a hídérzékenységét és jóságát ha, R4=2000, R2=75, R3=100, C4= 0,8F és a f=2000 Hz!
Rajzolja le a kapcsolást!
6. HÁZI FELADAT 
6/1. FELADAT
Rajzolja fel a hangfrekvenciás generátor általános blokkvázlatát
Mekkora az osztó kimenetén a feszültség, ha a generátoron beállított érték 12 V és a csillapítása 60 dB?!

6/2. FELADAT 
Rajzolja le a soros áteresztő-tranzisztoros stabilizált tápegység elvi kapcsolását!
 Rajzolja le a túláramvédelemmel rendelkező stabilizált tápegység kimeneti karakterisztikáját!

6/3. FELADAT
Egy Zener-diódás stabilizátor  esetén a következő mérési eredményeim vannak:
Ube= 15 V; Ibe=0,135 A; Uki=5,02 V; Iki=0,06 A
A bemeneti feszültség 1,5 V-tal megváltozik a kimeneten 0,045 V feszültség változást mértünk, a terhelő áram 6mA-es megváltozása a kimeneten 14 mV feszültség változást okoz 
A mért adatokból határozza meg a feszültségtől illetve a terheléstől függő stabilizálási számokat, a stabilizátor belső ellenállását és hatásfokát!

6/4. FELADAT
Milyen pontosságú deprez kijelző-műszert kell választani egy olyan alacsonyfrekvenciás elektronikus feszültségmérőhöz, melynek mérési hibája a műszerkönyv szerint 1%, méréshatára 6V, 3V-ot szeretnénk mérni vele 1,5 %-os pontossággal?

6/5. FELADAT 
Rajzolja le a precíziós kompenzátor elvi kapcsolását! Írja le a kiegyenlítés lépéseit! Hány dekádos ellenállás szükséges 10-4 -es pontosság eléréséhez?

6/6. FELADAT
Mekkora a kompenzációs feszültségmérésnél a galvanométer érzéketlenségéből adódó hiba, ha a galvanométer küszöbárama 10-8A , ellenállása 5 kohm,a segédfeszültség 6 V, a segédáram 0.1 mA , és a mért feszültség 1V? Mekkora a kompenzátor belső ellenállása?