Detail předmětu

Převodníky fyzikálních veličin

FSI-TPFAk. rok: 1999/2000

Převodníky transformují fyzikální (případně fyzikálně chemické a
fyzikálně biologické) veličiny na měřící veličinu, která má zpravidla
elektrickou formu analogovou nebo číslicovou. Spojením s odpovídajícím
elektrickým měřidlem získáme na ukazateli údaj, který umožňuje určit
velikost měřené fyzikální veličiny. Jiným a stále častějším případem je
zapojení snímačů (což je častější a kratší pojmenování převodníků
fyzikálních veličin) do regulačních nebo varovných systémů. Hlavní
pozornost ve výuce je zaměřena na čidla, která zprostředkovávají kontakt
snímače s měřeným prostředím. Probírány jsou jejich fyzikální principy
a tomu odpovídající vlastnosti pro měření konkretní fyzikální veličiny.
Při tom jsou zhodnoceny přednosti i nevýhody pro jednotlivé účely
použití. Výklad doplňuje cvičení, kde výpočty i experimenty přibližují
možnosti navrhování a sestavování některých snímačů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

RNDr. Ing. Antonín Houška

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

Výsledky učení předmětu

Posuzování vhodnosti snímače s ohledem na fyzikální princip jeho
činnosti pro požadované účely.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou získání zápočtu je plná účast ve cvičeních a aktivní
zapojení do řešení zadávaných úkolů.
Zkouška je písemná a ústní a zahrnuje jak dovednosti získané ve
cvičení, tedy schopnost navrhovat konkretní snímače s ohledem
na zadané požadavky, tak i ústní odpovědi na otázky z přehledu
snímačů a jejich vlastností.

Učební cíle

Podat přehled způsobů snímání fyzikálních veličin, jež se vyskytují
v běžné inženýrské činnosti. Naučit posuzování a vybírání vhodných
snímačů z hlediska požadavků zadání i z hlediska nákladů na jejich
pořízení.

Základní literatura

Zehnula, K.: Čidla robotů.,SNTL ,Praha 1990
Doebelin, O. E.: Measurement Systems - Application and Design. ,Mc Graw-Hill ,1990
Ďaďo, S.-Kreidl, M.: Senzory a měřící obvody.,Skripta ČVUT, Praha 1996

Doporučená literatura

Matyáš, V.-Zehnula, K.-Pala J.: Měřící technika, SNTL, Praha 1983.
Zehnula, K. - Bejček, L.:: Převodníky fyzikálních veličin.,Skripta VUT , Brno 1992
Turán, J. - Petrík, L.:: Optické vláknové senzory.,Alfa ,Bratislava 1990

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2301-5 magisterský

    obor , 2. ročník, zimní semestr, povinný
    obor , 2. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

22 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

RNDr. Ing. Antonín Houška

Osnova

1. Přehled snímačů teploty. Dilatační a odporové snímače teploty.
2. Termistory a další polovod. odporové snímače teploty. Termočlánky.
3. Intenzita vyzařování těles. Bezkontaktní snímače teploty.
4. Optometrie. Fotodiody a fototranzistory. Fotorezistory. Optrony.
5. Záznam obrazu. Nábojově vázané struktury. CCD kamera. Termovize.
6. Přehled světlovodných snímačů. Vláknový anemometr a gyroskop.
7. Snímače viskozity tekutin a průtoku tekutin. Snímače odběru tepla.
8. Odporové, induktivní a kapacitní snímače posunutí, polohy a pohybu.
9. Tenzometry. Piezoelektrické, magnetostrikční a indukčnost. snímače.
10. Snímače ionizujícího záření s náplní plynovou i z pevné látky.
11. Snímače fyzikálně chemických veličin.

Cvičení odborného základu

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

RNDr. Ing. Antonín Houška

Osnova

1. Určení časových konstant čidel teploty. Teplotní stupnice.
2. Výpočty můstkových snímačů. Citlivost bezkontaktních čidel.
3. Výpočty pro použití operačních zesilovačů u snímačů.
4. Diagnostika teplotních polí optickými metodami.
5. Zobrazovací systémy.
6. Snímání obrazu na film i elektronickou cestou.

Laboratorní cvičení

10 hod., povinná

Vyučující / Lektor

RNDr. Ing. Antonín Houška