Bachelor's Thesis

Measurement of the non-inductive shunt

Final Thesis 3.09 MB Appendix 1.6 MB

Author of thesis: Daniel Novotný

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Soňa Šedivá, Ph.D.

Reviewer: Ing. Jakub Krejčí

Abstract:

This bachelor's thesis deals with measuring the resistance and phase shift of two non-inductive shunts manufactured by Meatest, as well as the subsequent processing and evaluation of the measured data. Furthermore, the thesis describes resistance and its parasitic effects, resistor nonlinearity caused by heating, possible resistance measurement methods, the Caliber software, and the 9020 Calibrator. It proposes a measurement process and connection setup, provides a description of all measuring instruments used, and suggests frequency test points. Finally, the measured values are evaluated and processed.

Keywords:

Non-inductive shunt, resistance, Calibrator 9020, Caliber, specifications, resistance measurement methods, parasitic parameters of resistance

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Not defended (thesis was not successfully defended)

znamkaFznamka

Grading

F

Process of defence

Student neobhájil bakalářskou práci. V rámci obhajoby nedokázal přesvědčit komisi o správnosti svých postupů a navrženého řešení. V průběhu odborné rozpravy student odpověděl na dotazy oponenta s výhradami. Navazující otázka komise směřovala na parazitní indukčnost - není možné, že je to indukčnost přívodních kabelů? Student tvrdí, že ne. Kalibrátor je používán jako zdroj proudu? Student odpovídá, že ano. Jaké jsou parametry bočníku? K čemu bude bočník použit? Do jakého proudového rozsahu je možný daný bočník použít? Nebude se měnit parazitní indukčnost s proudem? Student odpovídá, že rozpětí proudů bočníku mu u dodaného bočníku firmou nebylo řečeno. Jak probíhal výpočet nejistot? Čím je způsobeno to, že měřený odpor není konstantní? Student uznává, že měří modul impedance, i když v grafech je v osách uveden odpor. Student je dotázán, kde ve schématu a na fotce pracoviště jsou 4 svorky bočníku? Student přiznává, že nepoužil 4vodičové zapojení bočníku. Na ostatní otázky komise nedokázal relevantně odpovědět.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Automation and Measurement (BPC-AMT)

Composition of Committee

doc. Ing. Jan Mikulka, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Petr Blaha, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Ilona Janáková, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Kopečný, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Macho, Ph.D. (člen)
Ing. Soňa Šedivá, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Soňa Šedivá, Ph.D.

Cílem bakalářské práce, jejíž zadání bylo vypsáno ve spolupráci s firmou Meatest s.r.o., bylo provést měření parametrů bezindukčního klecového bočníku v laboratorních podmínkách a navrhnout testovací body pro ověření bočníku s minimalizací ručního přepojování svorek.
Bakalářská práce navazovala na semestrální práci, kterou vypracovával student v předchozím akademickém roce. Vzhledem k rozvolnění studia student navazoval na tuto semestrální práci s téměř roční prodlevou. Přestože student zvládl ve firmě proměřit charakteristiky dvou bočníků, zpracování dat a text práce byl konzultován s vedoucí práce až v posledním období před odevzdáním práce. I přes zvýšené úsilí se nedostatek času projevil na obsahu i formě vypracování bakalářské práce.
Rozsah práce je 35 stran od úvodu po závěr. Pro její zpracování student využil 18 literárních zdrojů, na které se v práci průběžně odkazuje. Při kontrole v systému Theses nebyla zjištěna zásadní shoda s jinými porovnávanými dokumenty.
Doporučuji práci k obhajobě. Points proposed by supervisor: 51

Grade proposed by supervisor: E

Reviewer’s report
Ing. Jakub Krejčí

Cílem bakalářské práce studenta Novotného bylo provést měření parametrů bezindukčního klecového bočníku pro firmu Meatest s.r.o. Po stránce obtížnosti řadím zadání mezi jednodušší, protože teorie nevyžadovala výrazně hlubší studium, než je látka probírána v rámci přednášek studia a praktická část zahrnuje obsluhu pracoviště s danou procedurou měření, provedení měření dvou vzorků a vyhodnocení výsledků.
Bakalářská práce se skládá z 23 stran teoretické části a 11 stran věnovaným výsledkům měření a simulací.
Teoretická část v první kapitole popisuje rezistory, jejich parazitní parametry, problematiku samoohřevu, čímž pokrývá body zadání 1 a 3.
Ve druhé kapitole práce pokračuje popisem metod měření odporu, čímž splňuje bod 2 zadání. Na závěr této kapitoly je pro měření fázového posunu označena jako nejvhodnější metoda srovnávací, ačkoliv v celé této kapitole není ani jednou diskutováno měření fáze. Tuto rozhodnutí bez předchozí úvahy označuji jako hlavní nedostatek této kapitoly.
Třetí kapitola je věnována popisu bočníku, jeho použití a popisu jedné konkrétní konstrukce bezindukčního bočníku. Popis však není zcela konzistentní, protože text hovoří o osazení 1 rezistoru na každé větvi, ale v obrázku jsou na každé větvi patrné 3 rezistory.
Čtvrtá a pátá kapitola se věnuje popisu dostupného vybavení - SW a HW firmy pro měření malých odporů. Čtvrtá kapitola vznikla přeformulováním textu z návodu poskytnutého firmou, pátá kapitola popisuje parametry přístrojů. Z textu mi nevyplynulo, zda použité přístroje již byly nadefinovány v měřicím systému, nebo to byla práce studenta. Těmito kapitolami je splněn čtvrtý bod zadání.
Pátým bodem je navržení testovacích bodů pro ověření bočníku, s minimalizací ručního přepojování svorek, kterému je věnován relativně krátký prostor - seznam bodů je převzat z kalibračního listu jiného bočníku a minimalizace ručního přepojování svorek není v textu nijak akcentována.
Body 6 a 7 se zaměřují na změřené výsledky a jejich grafickou reprezentaci, nacházejí se v kapitole 6. V obrázcích 6-1 a 6-2 bych vytknul použité exponenciální proložení, když je z grafu viditelný překmit hodnot, pokusil bych se najít vhodnější rovnici pro proložení hodnot. U tabulky č. 6 jsou zřejmě špatně zapsány některé hodnoty v posledním řádku a u tabulek 10 a 11 bych se doporučoval graficky oddělit části pro různé požadované proudy, protože tabulka je nepřehledná.
Po stránce výpočtů nelze nechat bez komentáře určení nejistot výsledků. Při pokusu o určení nejistoty je již v úvodní rovnici (6.5) chyba, v rovnici nevychází správný rozměr, z geometrického součtu se stal součet absolutních hodnot. Bylo by vhodné, aby této rovnici předcházela rovnice, která bude parciálně derivována. Podobně rozměr rovnice nevychází ani v následujících rovnicích 6.6, 6.8 a 6.9. Tyto rovnice jsou navíc nekonzistentní tím, že v některých je nejistota bez indexu a v jiných je označena indexem kombinované nejistoty. Jsem názoru, že pasáž s určením nejistot vyžaduje důslednou opravu. V rámci laboratorních cvičení v průběhu bakalářského studia je přímo úloha na výpočet nejisty odporu, proto bych neočekával takové obtíže.
Posledním bodem zadání je odhad parazitních parametrů a simulace v SW. Autor bez jakéhokoliv výpočtu či opodstatnění odhaduje velikost parazitní indukčnosti a konstatuje, že se výsledky shodují. Soubor se simulací v přílohách není.
Body zadání tak lze považovat za splněné, ale s malými výtkami k míře jejich vypracování.
Po stylistické stránce se v textu nachází věty, které nenavazují nebo nedávají význam. Po gramatické stránce se v práci nachází výrazné interpunkční chyby, v několika případech je chybně uváděné slovo "měřící"  a některé formulace spadají spíše do hovorového jazyka než k technické zprávě ("probrat metody, probrat konstrukci", rezistor je často označován jako odpor). Z grafické stránky vytýkám čitelnost tabulek, a že některé rovnice jsou vkládány formou obrázku.
Práce s literaturou hodnotím na mírně podprůměrné úrovni, místo nějaké knižní publikace jsou použity odkazy na skripta (citace č. 1 dokonce odkazuje pouze na jednu konkrétní stranu elektronických skript, ale v textu je používána v daleko širším kontextu). Autor dále využívá reference na elektronická skripta, reportážní portál, web začínajících radioamatérů nebo nefunkční odkaz na internetový vyhledávač. Druhou polovinu tvoří odkazy na dokumentaci přístrojů a návod na SW poskytnutý firmou. Práce postrádá křížové odkazy na literaturu a obrázky.
Jelikož zadání práce shledávám jednodušším (odpovídá rozsahu laboratorní úlohy rozšířené o literární rešerši), předpokládal bych, že po ostatních stránkách bude práce na nadprůměrné úrovni. V práci je ale velké množství chyb pravděpodobně pramenících z nedůslednosti či nedostatečné alokaci času. Práce mě nepřesvědčuje o bakalářských schopnostech studenta a doporučuji ji přepracovat. Bakalářskou práci hodnotím 35 body, stupněm F. Topics for thesis defence:
  1. 1. Jakým postupem byl proveden odhad parazitních parametrů bočníku?
  2. 2. Existuje vhodnější proložení průběhů v grafech 6-1 a 6-2?
  3. 3. Opravte rovnici 6.5. Uveďte základní rovnici pro výpočet odporu a parciálně ji zderivujte. Vypište citlivostní koeficienty.
Points proposed by reviewer: 35

Grade proposed by reviewer: F

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová