Detail předmětu

Měření fyzikálních veličin

FEKT-KMFVAk. rok: 2012/2013

Kurz poskytuje studentům přehled používaných základních principů snímačů, jejich parametrů a konstrukcí. Zabývá se instrumentací, koncepcí a postupy měření fyzikálních (neelektrických) veličin. Na skutečných příkladech z průmyslové praxe prezentuje zejména specifika těchto měření a odlišností oproti běžným elektronickým měřením elektrických veličin. Pozornost je věnována i snímačům a metodám měření využívajících optických signálů, optických vláknových senzorů a sběru, zpracování a vyhodnocení (prezentaci) naměřených výsledků.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Petr Beneš, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a měřicí techniky (UAMT)

Výsledky učení předmětu

Absolvent kurzu je schopen:
- získat základní, v technické praxi dobře použitelné znalosti a dovednosti z oblasti senzorové techniky a senzorů
- diskutovat návrh základní koncepce měřicího řetězce,
- určit optimální metodu měření,
- definovat měřená data a
- popsat, zpracovat a vyhodnotit naměřené výsledky,
- změřit základní fyzikální veličiny a
- další.

Prerekvizity

JJsou požadované znalosti na úrovni bakalářského studia (BMFV) a platné přezkoušení pro kvalifikaci pracovníků pro samostatnou činnost (ve smyslu §6 Vyhlášky).

Absolvent, který si zapíše kurz, by měl být chopen:
- popsat jednotlivé druhy (typy) senzorů,
- vysvětlit používané modulace u senzorů,
- popsat a vyjmenovat analogové a číslicové senzory a metody měření,
- vysvětlit interferenčni jevy a z nich vyplývající možnosti
- diskutovat a vysvětlit jednotlivé typy interferometrů
- definovat a navrhnout základní bloky měřicích systémů,
- dokázat změřit základní fyzikální veličiny a
- diskutovat aplikační možnosti, příp. další.

Zájemce o kurz by měl být vybaven znalostmi základních fyzikálních a elektrotechnických principů.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Zkouška je zaměřena na ověření znalostí (orientace) absolvovaného kurzu. Má povinnou písemnou a laboratorní (numerickou) a nepovinnou ústní část.
laboratoře 0 - 40
písemná část zkoušky 20 - 50
ústní část zkoušky 0 – 10

Osnovy výuky

Úvod - základní terminologie, třídění, koncepce senzorů a měřičů, konstrukční řešení.
Měření polohy a rozměrů.
Měření rychlosti a zrychlení (přímočaré, úhlové)
Měření sil, tlaku a hmotnosti.
Měření deformace a momentu síly.
Měření vibrací a chvění (defektoskopie).
Měření teploty, tepla, tepelného toku.
Měření průtoku.
Měření záření (ultrafialového, viditelného, infračerveného).
Měření ionizujícího záření.
Měření složení látek, vlhkosti a parametrů životního prostředí.
Měření v zabezpečovací technice (monitorování, ochrana objektů atd.).
Měřící systémy pro sběr a zpracování měřených dat (protokoly, sběrnice), senzorové systémy, lokální sítě. Současný stav a předpokládaný vývoj

Učební cíle

Cílem kurzu je seznámit studenty se základy moderních způsobů a metod měření fyzikálních veličin, které představují až 95 % všech měřených veličin a to jak v laboratorní, tak i průmyslové praxi. Ukázat význam senzorů a měření fyzikálních (technologických) veličin v technických i netechnických oborech (zdravotnictví, ochrana životního prostředí, umění, zabezpečovací technika atd.), ve vědě a obecně v informačních technologiích.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Laboratorní výuka je povinná, řádně omluvené zameškané laboratorní cvičení (maximálně dvě) lze po domluvě s vyučujícím nahradit (obvykle v zápočtovém týdnu).
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví obvykle i každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

RIPKA, P. – ĎAĎO, S. – KREIDL, M. – NOVÁK, J.: Senzory a převodníky. Vydavatelství ČVUT, Praha, 2005, 135 stran (CS)

Doporučená literatura

ZEHNULA, K.: Snímače neelektrických veličin, SNTL Praha, 1986 (CS)
ĎAĎO,S.-KREIDL,M.: Senzory a měřicí obvody. Vydavatelství ČVUT, Praha, 1996 (CS)
BEJČEK,L.: Měření neelektrických veličin. Skriptum, VUT Brno, 1988 (CS)
NORTON,H.N.: Handbook of Transducers. Prentice Hall, 1989 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BK bakalářský

    obor BK-AMT , 2. ročník, letní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Ludvík Bejček, CSc.

Osnova

Úvod - základní terminologie, třídění, koncepce senzorů a měřičů, konstrukční řešení.
Měření polohy a rozměrů.
Měření rychlosti a zrychlení (přímočaré, úhlové)
Měření sil, tlaku a hmotnosti.
Měření deformace a momentu síly.
Měření vibrací a chvění (defektoskopie).
Měření teploty, tepla, tepelného toku.
Měření průtoku.
Měření záření (ultrafialového, viditelného, infračerveného).
Měření ionizujícího záření.
Měření složení látek, vlhkosti a parametrů životního prostředí.
Měření v zabezpečovací technice (monitorování, ochrana objektů atd.).
Měřící systémy pro sběr a zpracování měřených dat (protokoly, sběrnice), senzorové systémy, lokální sítě. Současný stav a předpokládaný vývoj.

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Miroslav Uher

Osnova

Osnova:
Úvodní cvičení. Administrativní a organizační záležitosti. Seznámení se strukturou, obsahem, formou a požadavky kursu. Bezpečnost práce v laboratoři.
Měření polohy (kontaktní).
Měření polohy (bezkontaktní).
Měření teploty.
Termoelektrické snímače teploty (kovové, polovodičové).
Bezdotykové a speciální měření teploty.
Měření deformací.
Měření rychlosti.
Měření mechanického kmitání.
Speciální snímače a obvody pro měření neelektrických veličin
Měření (monitorování) čistoty (kvality) ovzduší
Inteligentní snímače a snímačové moduly.
Volné téma (podle zájmu).
Zápočet (náhradní cvičení).