Course detail
Measurement in Audio Engineering
FEKT-BPC-MVAAAcad. year: 2018/2019
The course is focused on measuring electrical, magnetic, and non-electrical quantities. In the first part of the semester, students are introduced to the basics of metrology in order to be able to evaluate the accuracy of measuring methods and measuring instruments, both analogue and digital. In subsequent sections the principles, structure and characteristics of measuring instruments, sampling, A/D and D/A converters, oscilloscopes and counters are explained. Almost half of the semester is devoted to methods of measuring voltage, current, frequency, time interval, phase, power, resistance, capacitance, inductance and resonant frequency, magnetic quantities, and non-electrical quantities, measurement of acoustic quantities and characteristics of audio equipment.
In laboratory exercises, students verify in practice the knowledge acquired in lectures: implementation of measuring methods, selection of appropriate measuring equipment, measurement proper, and accuracy evaluation via calculating the uncertainties.
Language of instruction
Number of ECTS credits
Mode of study
Guarantor
Learning outcomes of the course unit
- Evaluate the accuracy of the measuring method and instrument.
- Explain the construction and characteristics of standards of measuring el. quantities.
- Be knowledgeable about the choice of suitable measuring techniques and methods, realise measuring tasks and evaluate measurement accuracy.
- Operate basic types of measuring instruments, oscilloscopes and counters.
- Explain the principle of converters realising mathematical operations, A/D converters, and D/A converters.
- Explain the principle of analogue and digital measuring instruments, evaluate their advantages and disadvantages.
- Be well informed in the choice of a suitable method for measuring active and passive electrical quantities, evaluate their advantages and disadvantages.
- Be well informed in the choice of a suitable method for measuring magnetic and non-electrical quantities.
Prerequisites
Co-requisites
Planned learning activities and teaching methods
Assesment methods and criteria linked to learning outcomes
- up to 20 points for the correctly prepared and in time submitted jobs
- up to 10 points for the absolved test measurement,
- up to 70 points for the exam.
The exam is focused on verifying the student’s orientation in the problematic of accuracy, construction, and characteristic of measuring instruments and methods.
Course curriculum
2. Evaluation of the accuracy of analogue and digital instruments.
3. Uncertainties of direct and indirect measuring methods.
4. Measuring amplifier, its characteristic and use in measuring technology, converters for the realization of mathematical operations.
5. Analogue measuring instruments.
6. Digital measuring instruments, sampling, A/D converters, characteristics.
7. D/A converters.
8. Oscilloscopes.
9. Basic methods for measuring voltage, current, frequency, time interval, phase, and resonance frequency.
10. Basic methods for measuring power.
11. Basic methods for measuring resistance, capacitance, and inductance.
12. Magnetic measurement. Measurement of non-electrical quantities.
13. Measurement of acoustic quantities and characteristics of audio equipment. Automated measurement.
Work placements
Aims
Specification of controlled education, way of implementation and compensation for absences
Recommended optional programme components
Prerequisites and corequisites
Basic literature
BARTUŠEK, K.; GESCHEIDTOVÁ, E.; REZ, J.; STEINBAUER, M. Měření v elektrotechnice - návody k laboratorním cvičením. Brno: Ing. Zdeněk Novotný, CSc., Ondráčkova 105, 628 00 Brno, 2006. s. 1-118. ISBN: 80-214-3265-9. (CS)
COOMBS,C.F.: Basic Electronic Instruments Handbook, McGraw-Hill (EN)
GESCHEIDTOVÁ, E. Měření pasivních elektrických veličinn (CS)
GESCHEIDTOVÁ, E. Měřeni_pro_teleinformatiku_pro_integrovanou_výuku_VUT_a_VSB_TUO.pdf (CS)
GESCHEIDTOVÁ, E., STEINBAUER, M. Multimediální podpora výuky předmětu Měření v elektrotechnice. FRVŠ. Brno: FRVŠ, 2004. s. 0-17. (CS)
Recommended reading
Classification of course in study plans
Type of course unit
Lecture
Teacher / Lecturer
Syllabus
Analogová měřicí ústrojí
Přístroje pro měření aktivních elektrický veličin, měření napětí.
Záznamníky a analogové osciloskopy.
Číslicové osciloskopy a spektrální analyzátory. Měření časového intervalu , frekvence a fáze
Přístroje pro měření proudu a výkonu.
Přístroje pro měření pasivních elektrických veličin - odporu, kapacity, indukčnosti.
Měření charakteristik součástek, obvodů a soustav.
Měření akustických veličin, měření vlastností audio zařízení.
Měření magnetických a neelektrických veličin.
Laboratory exercise
Teacher / Lecturer
Syllabus
Ověření přesnosti měřicího přístroje
Stanovení nejistot při nepřímém měření výkonu
Měření odporů středních hodnot
Měření odporů malých hodnot
Měření impedancí
Měření napětí a proudů obecných signálů
Automatizované měření vlastností audio zesilovače
Měřicí převodníky s operačním zesilovačem
Principy vzorkování
Principy převodníků A/Č a Č/A
Měření šumu a zkreslení
Stínění střídavého magnetického pole
Měření číslicovým osciloskopem
Měření čítačem
Měření parametrů technické cívky wattmetrem
Automatizovaná měření neelektrických veličin