Rok akademicki: 2014/2015 Kod: EAR s Punkty ECTS: 3. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

Transkrypt

1 Nazwa modułu: Systemy pomiarowe Rok akademicki: 2014/2015 Kod: EAR s Punkty ECTS: 3 Wydział: Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej Kierunek: Automatyka i Robotyka Specjalność: Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 5 Strona www: Osoba odpowiedzialna: dr inż. Stencel Marek (masten@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr inż. Skalski Andrzej (skalski@agh.edu.pl) dr inż. Socha Mirosław (socha@agh.edu.pl) dr inż. Gawędzki Wacław (waga@agh.edu.pl) dr inż. Stencel Marek (masten@agh.edu.pl) dr inż. Piwowar Piotr (ppiwowar@agh.edu.pl) dr inż. Marszałek Zbigniew (antic@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Ma poszerzoną wiedzę w zakresie systematyki i klasyfikacji systemów pomiarowych, ich funkcji oraz obszarów zastosowań. Zna podział systemów pomiarowych ze względu na strukturę oraz potrafi określić podstawowe rodzaje elementów składowych systemów pomiarowych AR1A_W02 M_W002 Posiada usystematyzowaną wiedzę nt. liniowych przetworników pomiarowych do rzędu drugiego włącznie. Zna metody ich opisu w dziedzinie czasu oraz częstotliwości. AR1A_W01 M_W003 Ma poszerzoną wiedzę w zakresie wybranych czujników pomiarowych. Potrafi je sklasyfikować oraz zna ich zasady działania w zakresie niezbędnym do opisu zjawisk fizycznych na których się opierają AR1A_W02 1 / 5

2 M_W004 Ma poszerzoną wiedzę z zakresu cyfrowej akwizycji sygnałów pomiarowych i praktycznych aspektów ograniczeń jakim są poddane AR1A_W15 Umiejętności M_U001 Posiada umiejętność budowy, konfiguracji i oraz badania właściwości metrologicznych toru pomiarowego zawierającego uniwersalną kartę pomiarową AR1A_U20, AR1A_U17, AR1A_U13, AR1A_U11 M_U002 Posiada umiejętność integracji rozproszonego systemu pomiarowego z urządzeniami zawierającymi interfejs szeregowy RS485 AR1A_U17, AR1A_U13, AR1A_U11, AR1A_U21 M_U003 Posiada umiejętność wykorzystania w systemie pomiarowym uniwersalnego wzmacniacza pomiarowego oraz jego właściwej konfiguracji AR1A_U17, AR1A_U26, AR1A_U21 M_U004 Zna zasadę działania toru pomiarowego z modulacją AM przeznaczonego do współpracy z czujnikami wielkości nieelektrycznych. Umie dobrać jego parametry w celu minimalizacji błędów statycznych i dynamicznych toru. AR1A_U17, AR1A_U24, AR1A_U19, AR1A_U26 Kompetencje społeczne M_K001 Potrafi myśleć kreatywnie i znajdować nowe obszary zastosowań systemów pomiarowych i sensorów w obszrze automatyki wynikające z oczekiwań społecznych AR1A_K01, AR1A_K02 M_K002 Potrafi pracować w zespole i realizować jego wspólne cele AR1A_K04 Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład audytoryjne laboratoryjne projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 Ma poszerzoną wiedzę w zakresie systematyki i klasyfikacji systemów pomiarowych, ich funkcji oraz obszarów zastosowań. Zna podział systemów pomiarowych ze względu na strukturę oraz potrafi określić podstawowe rodzaje elementów składowych systemów pomiarowych 2 / 5

3 M_W002 M_W003 M_W004 Umiejętności M_U001 M_U002 M_U003 M_U004 Posiada usystematyzowaną wiedzę nt. liniowych przetworników pomiarowych do rzędu drugiego włącznie. Zna metody ich opisu w dziedzinie czasu oraz częstotliwości. Ma poszerzoną wiedzę w zakresie wybranych czujników pomiarowych. Potrafi je sklasyfikować oraz zna ich zasady działania w zakresie niezbędnym do opisu zjawisk fizycznych na których się opierają Ma poszerzoną wiedzę z zakresu cyfrowej akwizycji sygnałów pomiarowych i praktycznych aspektów ograniczeń jakim są poddane Posiada umiejętność budowy, konfiguracji i oraz badania właściwości metrologicznych toru pomiarowego zawierającego uniwersalną kartę pomiarową Posiada umiejętność integracji rozproszonego systemu pomiarowego z urządzeniami zawierającymi interfejs szeregowy RS485 Posiada umiejętność wykorzystania w systemie pomiarowym uniwersalnego wzmacniacza pomiarowego oraz jego właściwej konfiguracji Zna zasadę działania toru pomiarowego z modulacją AM przeznaczonego do współpracy z czujnikami wielkości nieelektrycznych. Umie dobrać jego parametry w celu minimalizacji błędów statycznych i dynamicznych toru. Kompetencje społeczne M_K001 M_K002 Potrafi myśleć kreatywnie i znajdować nowe obszary zastosowań systemów pomiarowych i sensorów w obszrze automatyki wynikające z oczekiwań społecznych Potrafi pracować w zespole i realizować jego wspólne cele 3 / 5

4 Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład 1. System pomiarowy, definicja, podział i klasyfikacja, 2. Układy liniowe 3. Dynamika przetworników 4. Przetworniki pomiarowe temperatury 5. Przetworniki tensometryczne 6. Przetworniki indukcyjne 7. Przetworniki pojemnościowe 8. Układy kondycjonowania 9. Twierdzenie o próbkowaniu z ograniczeniami 10. Klasyfikacja i podstawy działania przetworników analogowo-cyfrowych laboratoryjne 1. Badanie właściwości metrologicznych komputerowego systemu akwizycji danych pomiarowych z wykorzystaniem uniwersalnej karty pomiarowej i oprogramowania DasyLab. 2. Budowa i konfigurowanie systemu do pomiaru parametrów klimatycznych z wykorzystaniem karty pomiarowej i oprogramowania DasyLab. 3. Pomiar temperatury za pomocą czujników termoelektrycznych i termorezystancyjnych z wykorzystaniem przyrządów pomiarowych w magistrali szeregowej RS485. Ćw. 4. Pomiary przyśpieszeń w ruchu drgającym. 5. Projekt i realizacja tensometrycznych przetworników pomiarowych siły i masy z wykorzystaniem belki giętej i przemysłowego panelu wzmacniacza tensometrycznego MVD Badanie właściwości metrologicznych toru pomiarowego z modulacją AM przeznaczonego do współpracy z czujnikami wielkości nieelektrycznych. 7. Wyznaczenie charakterystyk metrologicznych laserowych czujników przemieszczenia liniowego. 8. Badanie właściwości metrologicznych bezstykowego, pirometrycznego przetwornika pomiarowego temperatury. Sposób obliczania oceny końcowej 1. Aby uzyskać pozytywną ocenę końcową niezbędne jest wykonanie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych i uzyskanie z każdego z nich oceny pozytywnej. 2. Ocena końcowa przedmiotu jest oceną z i wystawiana jest zgodnie z regulaminem dostępnym w systemie MUDL, zgodnym z regulaminem studiów. Wymagania wstępne i dodatkowe Znajomość podstaw matematyki, fizyki, teorii obwodów, podstaw programowania. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. Gawędzki W., Pomiary elektryczne wielkości nieelektrycznych, Wydawnictwo AGH, Miłek M.: Metrologia elektryczna wielkości nieelektrycznych. Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu Zielonogórskiego, Zielona Góra, Michalski L., Eckersdorf K., Kucharski J.: Termometria. Przyrządy i metody. WN-D Politechnika Łódzka, Łódź, / 5

5 4. Pomiary. Czujniki i metody pomiarowe wybranych wielkości fizycznych i składu chemicznego. Praca zbiorowa pod redakcją J. Piotrowskiego, WNT, Warszawa, Tumański S.: Technika pomiarowa. WNT, Warszawa, Szumielewicz B., Słomski B., Styburski W.: Pomiary elektroniczne w technice. WNT, Warszawa, Nawrocki W.: Komputerowe systemy pomiarowe. WKiŁ, Warszawa, Nawrocki W.: Rozproszone systemy pomiarowe. WKiŁ, Warszawa, M.Szyper, J. Gajda, Modelowanie i badania symulacyjne systemów pomiarowych, Jartek s.c., Kraków A. Papoulis, Obwody i układy, WKŁ R. Hagel, J, Zakrzewski, Miernictwo dynamiczne, WNT Warszawa A. Zatorski, A. Rozkrut, Miernictwo elektryczne, Wyd. AGH W. Styburski, Przetworniki tensometryczne konstrukcja, projektowanie, użytkowanie, WNT Warszawa M. Łapinski, W. Włodarski, Miernictwo elektryczne wielkości nieelektrycznych, WNT Warszawa E. Romer, Miernictwo przemysłowe, WNT Warszawa D.H. Sheingold, Analog-digital conversion handbook, Prentice-Hall J. Fraden Handbook of modern sensors Springer-Verlag 2004 Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Z. Marszałek, R. Sroka, M. Stencel, A New metod of inductive sensor impedance measurement applied to the identification of vehicle parameters, Metrology and Measurement Systems, vol. XVIII/acronym> no. 1 pp J. Gajda, P. Piwowar, R. Sroka, M. Stencel, T. Żegleń, Application of inductive Loops as wheel detectors, Transportation Research Part C vol. 21 (2012) pp M. Stencel, P. Piwowar, Model i badania czujnika wiroprądowego, V kongres Metrologii, Łódź 6-8 września 2010 Z. Marszałek, R. Sroka, Metoda pomiaru składowych impedancji czujnika indukcyjnego, V kongres Metrologii, Łódź 6-8 września 2010 P. Piwowar, M. Stencel, Wirtualny przyrząd do pomiaru charakterystyk częstotliwościowych czujników indukcyjnościowych, XVIII Sympozjum modelowanie i Symulacja Systemów Pomiarowych Września 2011, Krynica-Zdrój Z. Marszałek, Model polowy czujnika indukcyjnego pętlowego, XVIII Sympozjum modelowanie i Symulacja Systemów Pomiarowych Września 2011, Krynica-Zdrój M Stencel Model obwodowy czujnika wiroprądowego XVIII sympozjum Modelowanie i symulacja systemów pomiarowych Krynica Zdrój, września 2011 ISBN S Informacje dodatkowe Brak Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Przygotowanie do zajęć Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 28 godz 15 godz 10 godz 28 godz 5 godz 86 godz 3 ECTS 5 / 5