Detail předmětu

Senzory a měření

FIT-SEMAk. rok: 2019/2020

Představení matematicko-fyzikálního úvodu do měření. Seznámení se souvisejícími elektronickými obvody. Koncepce vyhodnocení získaných dat. Technologie a principy měření základních fyzikální veličin. Komunikační rozhraní senzorů.

Garant předmětu

prof. Ing. Martin Drahanský, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav inteligentních systémů (UITS)

Výsledky učení předmětu

Student bude rámcově schopen zvolit vhodnou technologii a postup pro měřící úlohu kterou se snaží vyřešit, případně bude schopen vyhodnotit, zda je zvolené řešení vhodné. Student dále bude schopen získat ze senzoru data přes příslušné rozhraní a následně je zpracovat.

Prerekvizity

Vyžadováno platné školení z Vyhlášky č. 50.

Literatura

WEBSTER, John G. a Halit EREN. Measurement, instrumentation, and sensors handbook: electromagnetic, optical, radiation, chemical, and biomedical measurement. Second edition. Boca Raton: CRC Press, Taylor & Francis Group, [2014]. ISBN 9781439848883.
MUKHOPADHYAY, Subhas Chandra, ed. Next Generation Sensors and Systems [online]. Cham: Springer International Publishing, 2016. Smart Sensors, Measurement and Instrumentation. DOI: 10.1007/978-3-319-21671-3. ISBN 978-3-319-21670-6.
NAWROCKI, Waldemar. Measurement systems and sensors. Second edition. Boston: Artech House, [2016]. Artech House remote sensing library. ISBN 9781608079322.
ĎAĎO, S. - KREIDL, M. 1996. Senzory a měřicí obvody. 1. vydání. Praha: Vydavatelství ČVUT, 1996. 315 s. ISBN 80-01-02057-6.
ZEHNULA, K. 1983. Snímače neelektrických veličin. 2. vydání. Praha: Nakladatelství technické literatury, 1983. 371 s.
BEJČEK, L., ČEJKA, M., REZ, J., GESCHEIDTOVÁ, E., STEINBAUER, M. Měření v elektrotechnice. Měření v elektrotechnice. VUT- FEKT, 2002.
BARTUŠEK, Karel, et al. a Miloslav STEINBAUER. Měření v elektrotechnice. 2., přeprac. a dopl. vyd. Brno: VUTIUM, 2010, 212 s.
HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER, DUB, Petr, ed. Fyzika. 2., přeprac. vyd. Přeložil Miroslav ČERNÝ. Brno: VUTIUM, c2013. Překlady vysokoškolských učebnic. ISBN 978-80-214-4123-1,.
FRADEN, Jacob. Handbook of Modern Sensors [online]. Cham: Springer International Publishing, 2016. DOI: 10.1007/978-3-319-19303-8. ISBN 978-3-319-19302-1.

Způsob a kritéria hodnocení

  1. Půlsemestrální písemný test.
  2. Účast a aktivní práce v laboratořích + cvičeních.
  3. Projekt (minimum jsou 3 body).

Podmínky zápočtu:
Alespoň 15 bodů získaných během semestru. Minimum za projekt jsou 3 body.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Seznámit studenta formou přednášek, cvičení a laboratoří s problematikou měření. Představit základní elektronické obvody, se kterými se u měření může student setkat. Demonstrovat jakými způsoby je možné měřit rozličné fyzikální veličiny. Seznámit studenty, jakým způsobem jsou data ze senzorů přenášena do řídicích jednotek a naučit je, jak dle zvolené koncepce data vyhodnotit.

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

V případě zmeškání HW laboratoří je možné je nahradit do doby než bude laboratoř přichystána na další laboratnorní cvičení. Informujte neprodleně vedoucího laboratoří či garanta kurzu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MBS , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
    obor MBI , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MIS , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MIN , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
    obor MMM , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MGM , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    obor MPV , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný

  • Program MITAI magisterský navazující

    specializace NBIO , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NISD , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NISY , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NIDE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný
    specializace NCPS , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NSEC , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NMAT , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NGRI , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NNET , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NVIZ , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NSEN , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NMAL , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NHPC , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NVER , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NEMB , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NADE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace NSPE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MSK , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Martin Drahanský, Ph.D.
Ing. Michal Dvořák
Ing. Vojtěch Mrázek, Ph.D.
Ing. Josef Strnadel, Ph.D.

Osnova

  1. Fyzika měřicí techniky.
  2. Měřicí technika a obvody.
  3. Úvod do měření.
  4. Technologie senzorů.
  5. Měření elektrických veličin.
  6. Měření teploty.
  7. Měření polohy, rychlosti a zrychlení.
  8. Měření síly, tlaku a hmotnosti.
  9. Optická měření a měření EM záření.
  10. Vybrané úlohy z měření.
  11. Měření průtoku, hladiny a vlhkosti.
  12. Komunikace.
  13. Příklady aplikací a budoucí trendy.

Cvičení odborného základu

6 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Dvořák
Ing. Tomáš Goldmann
Ing. Vojtěch Mrázek, Ph.D.
Ing. Štěpán Rydlo
Ing. Martin Sakin
Ing. Lukáš Semerád, Ph.D.
Ing. Jan Tinka

Osnova

  1. Teoretické výpočty - praktické počítání můstků s reálnými senzory (odporová teplotní čidla, tenzometry).
  2. Teoretické výpočty - výpočty nejistot a chyb měření.
  3. Teoretické výpočty - počítání obvodů a elektronických součástek.

Laboratorní cvičení

6 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Dvořák
Ing. Tomáš Goldmann
Ing. Vojtěch Mrázek, Ph.D.
Ing. Štěpán Rydlo
Ing. Martin Sakin
Ing. Lukáš Semerád, Ph.D.
Ing. Jan Tinka

Osnova

  1. Konstrukce snímače a měření.
  2. Využití existujících snímačů pro komplexni měření.
  3. Práce s osciloskopem.

Projekt

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Dvořák
Ing. Tomáš Goldmann
Ing. Vojtěch Mrázek, Ph.D.
Ing. Štěpán Rydlo
Ing. Martin Sakin
Ing. Lukáš Semerád, Ph.D.
Ing. Jan Tinka

Osnova

  1. Zpracování projektu z vybrané oblasti předmětu.