Mérés és adatgyűjtés - lev

1. Mérés és adatgyűjtés - lev Tájékoztatás & BevezetésMértékegységek, mérési hibák Mingesz Róbert 2013. március 2.

2. Tartalom • Tájékoztató a kurzusról • Követelmények • Bevezetés • SI mértékegységrendszer • Műszerek tulajdonságai • Mérési hibák

3. Tájékoztató

4. Honlap • http://www.inf.u-szeged.hu/~mingesz/Education/MA/ • téjékoztató • ppt-k • házi feladatok • vizsga anyagok • friss irodalomjegyzék

5. A tantárgy célja • Méréselmélet alapjainak megismerése • Mérések tervezése • Eredmények értelmezése • Mérőműszerek tulajdonságai • Kapcsolat a fizikai világ és a szoftverek között

6. Tematika – alapok • A méréselmélet, metrológiaialapfogalmak • SI-mértékegység-rendszer • A mérőeszközök általános felépítése • A műszerek legfontosabb jellemzői • A mérési hibák, a mérési hibák kezelése

7. Tematika – műszerek • Mintavételezéses mérés, mintavételi tétel • Mintavevő és tartó áramkörök, D/A és A/D átalakítók • Az elektromos mennyiségek mérésének módszerei • Mérőműszerek (multiméterek, jelanalizátorok, oszcilloszkópok...) • A mérőműszerek kalibrálása

8. Tematika • Szenzorok és aktuátorok • A LabVIEW lehetőségei

9. Laboratóriumi gyakorlat (ősz) • LabVIEW fejlesztőkörnyezet megismerése • Mérőszoftverek készítése • Műszerek használata • Mérések, eredmények kiértékelése

10. Ajánlott irodalom • Gerzson Miklós: „Méréselmélet”, 2011, TypotexKiadó, Tankönyvtár • Kemény Sándor, Deák András: „Mérések tervezése és eredményeik értékelése”, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1990. • Schnell László szerk.: „Jelek és rendszerek méréstechnikája”, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1985. • Analog Devices:„The Data Conversion Handbook” ... további irodalom a honlapon ...

11. Követelmények

12. Értékelés: pontozás alapján • Házi feladatok (20 p) • Pluszpontok • Vizsga (2x40 p) • Szóbeli vizsga • 2 tétel

13. Tájékoztató ponthatárok • A 90 pont felett elért pontmennyiség hozzáadódik a gyakorlat első jegyzőkönyvének pontszámához

14. Minimum követelmények • Szorgalmi időszak: min 10 p(vizsga feltétele) • Mindkét tétel: min 10 p / tétel • Összesen legalább 50 p

15. Vizsga – Szóbeli • 2x40 pont • Felkészülés: 40 perc • Felelet: 15-20 perc • Tétel • Tétel anyaga • Kapcsolódás a többi anyaghoz • Egyedi kérdés a tételhez kapcsolódóan • Szóbeli kérdések

16. Pluszpontok • Órai munka (<30 p) • Órákon való részvétel • 11-12 alkalom: + 2 p • 13- alkalom: + 4 p • Hibák jelzése (<30 p) • Egyéni pluszfeladatok (<30 p)

17. Pontlevonások • Házi feladat másolása: • 0 pont a házira • - 5 pont • Vizsgán nem megengedett eszköz használata: • Elégtelen vizsga • - 5 pont

18. Reklamáció • Minél hamarabb • Legfeljebb UV időszak végéig • Beadott anyagok megőrzése:UV időszak végéig

19. Pontszám követése • Google drive táblázat • Ha valaki nem szeretné, hogy ott megjelenjen az aktuális eredménye, időben szóljon!

20. Bevezetés

21. Mérések a világban • Háztartások • Közlekedés • Kereskedelem • Biztonságtechnika • Egészségügy • Gyártás • Tudomány

22. A mérés szerepe a tudományban • Tudományos megismerés • Valóságra vonatkozó új ismeretek • Ismeretek alkalmazása • Hipotézisek + elméletek • Empirikus megismerés (mérések): • Elméletek ellenőrzése • Konkrét paraméterek megállapítása

23. Mérés szerepe az iparban • Gyártásirányítás • Folyamatelemzés, folyamatirányítás • Minőségbiztosítás • Nyersanyag, késztermék ellenőrzése • Gyártási biztonság • Emberek, létesítmény, környezet biztonsága • Gyártásszervezés • Darabszám, minőség

24. A mérés definíciója I. A mért jellemzők leképezése egy szimbólumhallmazra • Alma színe → piros • Ember magassága →195 cm

25. A mérés definíciója II. Egy mennyiség nagyságának jellemzése a választott mértékegységben jellemzett számmértékkel • Mennyiség = számmérték ∙ mértékegység • Magasság = 1,65 ∙ m

26. A mérés definíciója III. Egy ismeretlen mennyiség egy ismert állandónak gondolt mennyiséggel való összehasonlítása • Ez az állandó (etalon) rendelkezésre kell álljon • Közvetlen / közvetett összehasonlítás

27. A mérés rendszerelméleti modellje

28. A méréselmélet fő kérdései • Helyes-e a alkalmazott modell, törvény • Mikor és hogy végezhető el egy mérés • Mikor lesz megbízható egy mérés • A mérés pontosságának becslése • A mérési adatok feldolgozása, kiértékelése • Mérési módszerek megadása, fejlesztése

29. A metrológia fő tevékenységei • Nemzetközileg elfogadott mértékegységek meghatározása • pl. méter • A mértékegység (etalon) megvalósítása • pl. méter megvalósítása lézer használatával • Visszavezetési lánc létrehozása • pl. a mérőszalag és a méter etalon között

30. Metrológiai alapfogalmak • Mérhető mennyiség • Mennyiségrendszer • Alapmennyiség • Származtatott mennyiség • Mennyiség dimenziója • Egység dimenziójú mennyiség • Mértékegység • Mértékegységrendszer • Alapegység • Származtatott egység • Koherens mértékegység • Koherens mértékegységrendszer • Mennyiség értéke • Mérőszám • Egyezményes skála / referencia-skála

31. Törvényi háttér • Európai Uniós szabályozás: Mérőeszköz Irányelv (MID) 2006. október 30. • Jogi szabályozás Magyarországon • 1991. évi XLV. Törvény a mérésügyről • 127/1991. (X.9.) Kormányrendelet • Mérésügyi szervezet:Magyar Kereskedelmi Engedélyezési Hivatal (MKEH) Metrológiai Főosztály

32. SI mértékegységrendszer

33. Mértékegység hiba http://en.wikipedia.org/wiki/Gimli_Glider

34. Mars ClimateOrbiter • 655 000 000 $(144 000 000000 Ft) • Metrikus vsBirodalmi egységek http://en.wikipedia.org/wiki/Mars_Climate_Orbiter

35. Egységrendszerek • i. e. 4. évezred Egyiptom, Mezopotámia:hossz, tömeg, idő • Tradicionális egységek:Emberi test a mérték • Megfelelő etalonok

36. Metrikus rendszer • Francia forradalom (1791.) • Méter: A Párizson áthaladó délkör negyvenmilliomod része • Gramm: 1 cm3 víz tömege az olvadó jég hőmérsékletén • Népszerűsítés: világkiállítások

37. Metrikus rendszer • Méteregyezmény (1875.) CGS mértékegységrendszer • MKS rendszer (1889.) méter, kilogramm, másodperc • MKSA rendszer (1946.) amper • SI Nemzetközi egységrendszer (1960.)

38. Ahol nem az SI-t használják Kivételek: Burma, Libéria, USA http://en.wikipedia.org/wiki/International_System_of_Units

39. Az SI alapegységei

40. Másodperc (s) • Korábbi def.: az 1900. trópusi év 1/31556925,9747 része • cézium-133 atom két hiperfinomenergiaszintje közötti átmenetnek megfelelősugárzás 9 192 631 770 periódusának időtartama

41. Méter (m) • Korábban: etalon hossza, fény hullámhossza • Relativitáselmélet:a fény sebessége állandó • A méter annak az útnak a hosszúsága, amelyet a fény vákuumban 1/299 792 458 másodperc időtartam alatt megtesz. • Mérés: hullámhosszra visszavezetve

42. Kilogramm (kg) • Franciaország • 90% platina, 10% irídium • Etalon másolata több országban • Állandó?

43. Ampere (A) • Az amper az az állandó áram,mely ha két egyenes, vákuumban levő, végtelen hosszú, egymástól párhuzamosan 1 méterre levő elhanyagolható kör keresztmetszetű vezetőn át folyik, akkor a fellépő erő méterenként N.

44. Kelvin (K) • A kelvin úgy definiált, hogy a víz hármaspontjánál a hőmérséklet értéke 273,16K. A hármaspontnál a víz három különböző halmazállapota egyensúlyban jelenik meg.

45. Kandela (cd) • Egy kandela (cd) fényintenzitás esetén az Hz frekvenciájú monokromatikus fény egy adott irányban egységnyi szteradián térszögbe sugárzott teljesítménye 1/683W.

46. mól (mol) • Egy mól anyagmennyiség definíció szerint annyi azonos elemi részt tartalmaz, mint ahány atom található 0,012kg szén 12-es izotópban.

47. SI kiegészítő egységek • Síkszög: A radián a kör két sugara által bezárt szög, melyek a körből éppen egy sugárnyi ívet jelölnek ki. • Térszög: A szteradián annak a kúpnak a térszöge, melynek a csúcsát a gömb középpontjába helyezve a gömb felületéből éppen a sugár négyzetével egyenlőterületet jelöl ki a gömb felszínén.

48. SI prefixumok

49. Bináris prefixumok • kilo: k = 1000 • kibi: Ki = 1024 = 210 • További prefixumok:mebi (Mi), gibi, tebi, pebi, exbi, zebi, yobi

50. SI Származtatott mértékegységek