SYLABUS. Nazwa jednostki prowadzącej Wydział Matematyczno Przyrodniczy Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii

Transkrypt

1 SYLABUS Nazwa Wprowadzenie do metrologii Nazwa jednostki prowadzącej Wydział Matematyczno Przyrodniczy przedmiot Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii Kod Studia Kierunek studiów Poziom kształcenia Forma studiów Inżynieria materiałowa Studia pierwszego stacjonarne stopnia Rodzaj przedmiot kierunkowy Rok i semestr studiów I rok, semestr II Imię i nazwisko koordynatora prof. dr hab. Eugeniusz Szeregij Imię i nazwisko osoby prowadzącej ( osób prowadzących) zajęcia z prof. dr hab. Eugeniusz Szeregij wykłady, ćwiczenia laboratoryjne dr Józef Cebulski ćwiczenia laboratoryjne Cele zajęć z Celem wykładu jest poznanie zasad współczesnej metrologii: narzędzia pomiarowe, sygnały i ich przetwarzanie, zasady techniki mierzenia oraz niepewności pomiarowe. Celem zajęć laboratoryjnych są umiejętności korzystania z podstawowych narzędzi pomiarowych, szacowania błędów i niepewności pomiarów, pisanie raportu. Wymagania wstępne Efekty kształcenia Wiedza z przedmiotów z poprzednich semestrów: Podstawy Fizyki, Statystyka i rachunek prawdopodobieństwa Wiedza: ma podstawową wiedzę w zakresie elektrotechniki i metrologii niezbędną do formułowania i rozwiązywania prostych zagadnień technicznych IM_W03 ma wiedzę z zakresu technik oraz metod oceny własności fizycznych, mechanicznych, i eksploatacyjnych IM_W09 Umiejętności: potrafi przygotowywać udokumentowane opracowania i prace pisemne dotyczące omówienia wyników realizacji zadania inżynierskiego IM_U03 ma umiejętności korzystania z norm i standardów obowiązujących w inżynierii materiałowej IM_U10 potrafi wybrać i zastosować podstawowe techniki laboratoryjne oraz rutynowe metody służące do rozwiązywania prostych problemów o charakterze praktycznym IM_U16 Kompetencje społeczne: rozumie potrzebę podnoszenia swoich kwalifikacji, rozumie konieczność wzbogacania swojej wiedzy i umiejętności do zmian zachodzących w technice i technologii IM_K01

2 Forma(y) zajęć, liczba realizowanych godzin Wykłady 15 godz. Ćwiczenia laboratoryjne 30 godz. Treści programowe A. Problematyka wykładu Treści merytoryczne Liczba godzin 1. Wprowadzenie. Pojęcia podstawowe metrologii. Pomiar i doświadczenie, Wielkość, Jednostka miary. Pomiar, Wzorzec, wzorzec miary. Przyrządy 1 pomiarowe, przetworniki pomiarowe. 2. Podstawy błędów pomiarowych. O błędzie pomiaru. Przedział niepewności. 4 Błąd pomiaru - prawdziwy i graniczny; błąd bezwzględny i względny. Szacowanie błędu granicznego i niepewności pomiaru bezpośredniego - model zdeterminowany i model losowy. Szacowanie błędów i niepewności pomiarów pośrednich. Zapisanie kompletnego wyniku pomiaru 3. Narzędzia pomiarowe. O sygnałach i ich przetwarzaniu. Przetwarzanie 5 sygnałów pomiarowych. Typowe elektryczne przyrządy pomiarowe. Typowe obiekty pomiarów. Pomiar jako identyfikacja parametryczna. Modelowanie struktury i parametrów obiektu. Parametry charakterystyczne. Normalizacja błędów przetwarzania. Przetworzeniowo-sygnałowy model pomiaru. Wzorzec i komparator. Komparacja równoczesna i nie równoczesna - kompensacja i podstawienie. 4. Systemy pomiarowe analogowe i cyfrowe. O przetwornikach, czujnikach, 4 systemach pomiarowych i komputerach. Przetworniki pomiarowe. Model przetwornika analogowego. Przetworniki cyfrowo-analogowe. Przetworniki analogowo-cyfrowe. Pomiary analogowe. Częstościomierze cyfrowe. Woltomierze i multimetry cyfrowe. Oscyloskopy cyfrowe. Częstościomierze cyfrowe. Woltomierze i multimetry cyfrowe. Oscyloskopy cyfrowe. 5 Zasady techniki pomiary. Przegląd zasad techniki mierzenia. Pisanie raportu. 1 Przykład pełnego cyklu procesu pomiarowego: przygotowanie, wykonanie i opracowanie wyników. Suma godzin 15 B. Problematyka ćwiczeń laboratoryjnych Treści merytoryczne Wstępne zajęcie. BHP, zasady przeprowadzenia zajęć, oszacowanie błędów, przygotowanie raportu. Przykład pomiarów bezpośrednich: pomiar gęstości ciał stałych o kształtach regularnych przy użyciu mierników długości i wag o klasie dokładności. Zastosowanie pomiarów bezpośrednich dla określenia wielkości fizycznych: pomiar współczynnika rozszerzalności liniowej pręta metalowego. Liczba godzin 2 4 4

3 Mierniki elektryczne analogowe i cyfrowe: porównywanie wskazań mierników 4 elektrycznych o różnej klasie dokładności. Przykład pomiarów pośrednich wielkości mechanicznych: pomiar współczynnika 4 lepkości cieczy metodą Stokesa. Przykład pomiarów pośrednich wielkości mechanicznych: pomiar modułu 4 sztywności metodą dynamiczną. Przykład pomiarów pośrednich wielkości termodynamicznych: pomiar ciepła 4 parowania wody. Przykład pomiarów pośrednich wielkości termodynamicznych: pomiar ciepła 4 właściwego. Suma godzin 30 Metody dydaktyczne Sposób(y) i forma(y) zaliczenia Wykładach z prezentacja multimedialną Praca w laboratorium przy stanowiskach ćwiczeniowych w Pracowni Metrologii Wykład: Testy w czasie wykładów, zaliczenie na podstawie testów Laboratorium: Forma zaliczenia: zaliczenie z oceną Warunkiem zaliczenia jest zaliczenie teorii i wykonanie sprawozdań z ćwiczeń oraz zaliczenie sprawdzianu praktycznego. Egzamin w formie pisemnej Metody i kryteria oceny Zaliczenie potwierdzi stopień osiągnięcia przez studenta zakładanych efektów kształcenia. Weryfikacja osiąganych efektów kształcenia kontrolowana jest na bieżąco w trakcie realizacji zajęć. Ocena uzyskana z zaliczenia pozwoli ocenić stopień osiągniętych efektów. Wykład: Testy w czasie wykładów, zaliczenie na podstawie testów Laboratorium: Forma zaliczenia: zaliczenie z oceną Warunkiem zaliczenia jest: uzyskanie oceny z wiedzy i przygotowania merytorycznego do ćwiczeń, zaliczenie sprawozdań z ćwiczeń, oraz zaliczenie sprawdzianu praktycznego polegającego na wykonaniu i omówieniu

4 pomiarów z wylosowanego zestawu ćwiczeń. Ocena końcowa jest średnią z ocen cząstkowych. Skala ocen: dst 51-60% punktów +dst 61-70% db 71-80% +db 81-90% bdb % Egzamin pisemny w formie testu, pytania którego dotyczą każdego efektu kształcenia. Całkowity nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia założonych efektów w godzinach oraz punktach ECTS Język wykładowy Praktyki zawodowe w ramach Literatura Aktywność Liczba godz./ nakład pracy studenta wykład 15 laboratorium 30 przygotowanie do laboratorium 15 Przygotowanie sprawozdań 15 SUMA GODZIN 75 LICZBA PUNKTÓW ECTS 3 liczba pkt ECTS w ramach zajęć wymagających bezpośredniego 45 godz. /2 ECTS udziału nauczycieli i studentów liczba pkt ECTS w ramach zajęć o charakterze praktycznym 35 godz. /1,5 ECTS polski z wyjaśnieniem terminologii angielskiej brak Literatura podstawowa: Jerzy Olędzki, Podstawy metrologii, Skrypt wykładu, wyd. 4 poprawione, Politechnika Warszawska, Warszawa 2010 Sałaciński T, Elementy metrologii wielkości geometrycznych. Przykłady i zadania. OWPW, Warszawa Jakubiec W., Malinowski J, Metrologia wielkości geometrycznych. WNT, Warszawa T. Stacewicz, A. Kotlicki, Elektronika w laboratorium naukowym, Warszawa, PWN, 1994

5 Podpis koordynatora H. Szydłowski, Pomiary fizyczne, PWN, Warszawa Podpis kierownika jednostki