K-INFO
HU
EN
Belépés
Tantárgy » BMEVIMIAB02
Régebbi verziók TAD letöltése (PDF)

Méréstechnika

Measurement Technology
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Méréstechnika
Measurement Technology
Tantárgykód BMEVIMIAB02
Tantárgyjelleg —
Képzési szint —
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 3 2 1
jelleg (kapcsolt/önálló) — kapcsolt kapcsolt
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa vizsga
Tantárgy kreditértéke 6
Tantárgyfelelős
DR. Sujbert László
beosztás: egyetemi docens
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
Mesterséges Intelligencia és Rendszertervezés Tanszék
Kar Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Tantárgy weboldala http://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/VIMIAB02
Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege —
Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram
Előadás
  1. Bevezető. A méréstechnika tantárgy feladata, főbb témakörei. A mérés és a modellezés kapcsolata. Alapvető mérési módszerek. Mérési hibák: abszolút és relatív hiba.
  2. Mérési hibák: rendszeres, véletlen hiba, mintapéldák. Mérési hibák terjedése (1): matematikai modell. Hibaösszegzés, mintapéldák.
  3. Mérési hibák terjedése (2), mintapéldák. Statikus átalakítók hibái: ofszet-, erősítés-, linearitási, hiszterézis-, kvantálási hiba. Görbeillesztés. Egyenes és polinom illesztése
  4. Mérési adatok kiértékelése: matematikai modell, átlagolás, az átlag varianciája, tapasztalati szórás. Konfidenciaszámítás (1). Gauss-, Khí-négyzet- és Student-eloszlás alkalmazása. Az eloszlások származtatása, formulák levezetése.
  5. Konfidenciaszámítás (2). Csebisev-egyenlőtlenség. Megoldható konfidenciaszámítási feladatok áttekintése. Konfidenciaszámítás alkalmazása hibaszámításra.
  6. Feszültség és áram mérése. Analóg és digitális műszer felépítése. Méréshatár kiterjesztése, bemenő ellenállás. Műszerekre jellemző mérési hibák és figyelembevételük.
  7. AC-mérők. AC jelek leírása: Fourier-sor, középértékek számítása, dB-skála. Különböző elven mérő műszerek összehasonlítása. Zaj jellemzése, jel-zaj viszony, zaj szűrése.
  8. Jelátalakítók: passzív elemek (ellenállás, tekercs, kondenzátor) nemideális viselkedésének modellezése. Feszültségosztók: ohmos, induktív és kapacitív osztó. Kompenzált ohmos osztó.
  9. Jelátalakítók: feszültség- és áramváltó. Elektronikai áttekintés: műveleti erősítős kapcsolások: alapkapcsolások, mérőerősítők (differenciaerősítő, 3 műveleti erősítős mérőerősítő). Alkalmazási lehetőségek.
  10. Impedanciamérés: DC kispontosságú módszerek, soros és párhuzamos ohmmérő. AC mérés: helyettesítőképek. A helyettesítőkép és a fizikai felépítés kapcsolata. AC kispontosságú módszerek. Teljesítménymérés.
  11. Impedanciamérés: Feszültség-összehasonlítás módszere. Nagypontosságú módszerek, Wheatstone-féle hídstruktúrák. Mintapéldák. Aránytranszformátoros, áramkomparátoros hidak.
  12. Szórt impedanciák hatásának csökkentése. Mérőhálózatok zavarérzékenysége: árnyékolt vezetékek alkalmazása. Mérővezetékek és szórt impedanciák hatásának kompenzálási lehetőségei. 2-, 3-, 4-, 5-vezetékes mérés bevezetése. In-circuit mérés. A teljes impedanciamérési feladat áttekintése.
  13. Idő- és frekvenciamérés: számlálós frekvencia/periódusidő/átlagperiódusidő-mérő felépítése, hibaszámítása. Állandó kapuidejű átlagperiódusidő-mérő. Digitális fázisszögmérés.
  14. Analóg és digitális oszcilloszkóp. A kiértékelhető ábra megjelenésének feltételei, a triggeráramkör/logika szerepe. Megvalósítható funkciók. Jelfeldolgozási áttekintés: mintavételi tétel és alkalmazásai.
  15. Spektrumanalízis. Analóg megoldások: párhuzamos, hangolt szűrős és heterodin spektrumanalizátor. A diszkrét Fourier-transzformáció alkalmazása. Ablakfüggvények alkalmazása.
  16. AD-átalakítók: flash, szukcesszív approximációs, dual-slope. Subranging AD. Hosszú- és rövididejű stabilitás szerepe az átalakítás folyamatában. Átalakítási idő, zavarjel-elnyomás számítása.
  17. DA-átalakítók: létrahálózatos DA-k. Kapcsolt kapacitású DA-k. AD- és DA-átalakítók összehasonlítása. AD- és DA-átalakítók hibái: integrális és differenciális nemlinearitás.
  18. Kvantálási hiba, kvantálás zajmodellje. A mintavételezés hatása a kvantálási zajra. Effektív bitszám számítása. Delta-szigma AD- és DA-átalakítók felépítése és működése.
  19. Egyszerű digitális jelfeldolgozási feladatok: mozgó átlagolás, exponenciális átlagolás. Véges és végtelen impulzusválaszú (FIR és IIR) szűrők alkalmazása.
  20. Mérőrendszerek tipikus felépítése: önálló (stand-alone), moduláris és elosztott rendszerek jellemzői és problémái.
  21. Tartalék előadás (csúszás, munkaszüneti napok miatti elmaradás stb. kompenzálására).
Gyakorlat

A heti 2 órás tantermi gyakorlatokon az előadáson korábban tárgyalt témakörökhöz tartozó számpéldák szerepelnek.

Laboratórium

A laboratóriumi gyakorlatok időtartama átlagosan heti 1 óra, amelyet 4 db 3 órás alkalommal bonyolítunk le. Az egyes laboratóriumi mérések tematikája a következő:

  1. Műszerismeret 1. Tápegységek, multiméterek és egyéb  feszültség- és árammérő műszerek, függvénygenerátor, oszcilloszkóp megismerése
  2. Műszerismeret 2. A fenti műszerek megismerésének folytatása, gyakorlás.
  3. Alapmérések. A műszerek ismeretének elmélyítése egyszerű áramkörön végzett mérések segítségével.
  4. Mérésadatgyűjtő használata. Jelforrás feszültségének mintavételezése és felvétele. A megfelelő mintavételi frekvencia meghatározása, a mintavételezett jel megjelenítése, egyszerű feldolgozási feladatok végrehajtása.
A tantárgy célja mérések tervezésével, végrehajtásával és kiértékelésével kapcsolatos ismeretek átadása, villamosmérnökök számára kiemelten fontos mennyiségek méréstechnikájára koncentrálva. A tantárgy elméleti és gyakorlati anyaga hangsúlyozza, hogy a mérés jelek és műszaki rendszerek modellezési folyamata, nem csupán egy mennyiség kvantitatív vagy kvalitatív értékének meghatározása. A tantárgyat teljesítő hallgató képes lesz elvégezni tetszőleges mérési eljárás adatainak kiértékelését, a mérési eredményt megadni a hozzá tartozó pontossági információval (bizonytalanság) együtt; továbbá tisztában lesz a villamosmérnöki gyakorlatban előforduló alapvető mennyiségek mérésére alkalmas eljárásokkal, eszközökkel; alkalmazni tudja a jelfeldolgozás eszközeit méréstechnikai problémák megoldására.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

Heti 3 óra előadás (átlagosan), 2 óra tantermi gyakorlat és 1 óra laboratórium (4 db 3 órás mérési alkalom.

Tanulástámogató anyagok

Online források
[1] Zoltán István: Méréstechnika. Egyetemi tankönyv.; Műegyetemi Kiadó. 1997. 55029; [2] Sujbert - Naszádos - Péceli: Méréstechnika példatár.; Műegyetemi Kiadó. 2006. 55078; [3] Schnell L. (ed.): Jelek és rendszerek méréstechnikája.; Jegyzetforma: Műegyetemi Kiadó. 51435, -1, -2; [4] Aszinkron formában elérhető elektronikus segédanyagok.;  ; Angol nyelvű szakirodalom:; [1] Schnell, L. (Ed.): Technology of Electrical; Measurements. Wiley, 1993.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Matematika A1, A2, A4 (valószínűségszámítás) egyes fejezetei, valamint  Jelek és rendszerek 1., 2.
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Matematika A1, A2, A4 (valószínűségszámítás) egyes fejezetei, valamint  Jelek és rendszerek 1., 2.
Általános szabályok
Követelmények: Szorgalmi időszakban a. egy nagyzárthelyi pontszámának legalább 40%-os teljesítése b. 5 nem kötelező házi feladat elkészítése c. A laboratóriumi mérésekről nem kötelező jegyzőkönyvet készíteni, de aktív részvételt várunk el. Vizsgaidőszakban Írásbeli vizsga pontszámának legalább 40%-os teljesítése. A vizsgajegyet a nagyzárthelyi és a vizsga eredményének 1/3 - 2/3 arányú súlyozásával képzett összpontszám alapján állapítjuk meg. Az elégséges osztályzat megszerzésének feltétele legalább 40%-os eredmény elérése. A nem kötelező házi feladatok megoldásáért a hallgató pluszpontokat kap. A vizsga alapján megállapított legalább elégséges osztályzatot a félév során kapott pluszpontok maximum egy osztályzattal javíthatják.   Pótlási lehetőségek: A nagyzárthelyi két alkalommal pótolható: egy pótlás a szorgalmi, egy a pótlási időszakban. A nem kötelező házi feladatok nem pótolhatók. A laboratóriumi gyakorlatok közül egy alkalom pótlására van lehetőség. Több hiányzás vagy sikertelen mérés esetén a félév további menete a tantárgyfelelőssel egyeztetendő.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás
IMSc program: Az IMSc tanulókörök számára saját tematika szerinti tantermi gyakorlatokat tartunk. Az alapvető eljárások begyakorlására kevesebb időt fordítunk, a fennmaradó időben összetett feladatokat oldunk meg. Esetenként az elméleti tananyagot a tantermi gyakorlaton kiegészítjük. Az IMSc hallgatók számára ajánlott a szorgalmi házi feladatok elkészítése. IMSc pontok: A szorgalmi házi feladatokra feladatonként 4 - 4, összesen 20 IMSc pont kapható. A nagyzárthelyi IMSc példát is tartalmaz. Az IMSc példával kiegészített zárthelyi összpontszáma 30%-kal haladja meg az IMSc példa nélküli maximális pontszámot. Az IMSc példával összesen 10 IMSc pont szerezhető. Összesen tehát 30 IMSc pont szerezhető meg. Az IMSc pontok megszerzése a programban nem résztvevő hallgatók számára is biztosított.
Ajánlott tantárgyak
Jelek és rendszerek 2. kredit megszerzése. (Kötelező: Jelek és rendszerek 2. aláírás megszerzése.)
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
—
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
—
Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.