450-0314/01 – Elektronické obvody měřicích přístrojů (EOMP)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity6
Garant předmětudoc. Ing. Ludvík Koval, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Ludvík Koval, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2005/2006Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KOV04 doc. Ing. Ludvík Koval, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+3
kombinovaná Zápočet a zkouška 0+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je naučit studenty používat elektronické prostředky přo návrh a realizaci měřicích obvodů. Studenti získají přehled o jejich vlastnostech a činnosti. Studenti budou mít přehled o elektronických obvodech měřicího systému, jeho struktuře, principech činnosti a možnostech minimalizace chyby při zpracování signálu v rámci měřicího sytému.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Předmět je zaměřen na elektronické obvody měřicí techniky. Podává přehled o vlastnostech analogových i digitálních obvodů pro sběr a zpracování měřených signálů a jejich vizualizaci zobrazovacími prostředky mikropočítačové techniky.

Povinná literatura:

Vedral, J., Fischer, J. : Elektronické obvody pro měřicí techniku, ČVUT 1999 Haasz, V., Sedláček, M.: Elektrická měření, ČVUT 2000 Ďaďo, S., Vedral, J.: Analogové a číslicové přístroje I, II, ČVUT 1987 Kocourek, P.: Číslicové měřicí systémy, ČVUT 1994

Doporučená literatura:

Sylaby pro předmět Elektronické obvody měřicích přístrojů.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Podmínky udělení zápočtu: Absolvování 2 kontrolních testů (20), Odměření a zpracování protokolů z měření (20), Zpracování projektu (10), Maximální bodový zisk 50, Minimální bodový zisk 25.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Pasivní prvky a jejich vlastnosti, spínací obvody kontaktní, diodové, s tranzistory unipolárními a bipolárními, analogové multiplexery. Operační zesilovače, jejich statické a dynamické vlastnosti, chybové signály, šumové vlastnosti. Univerzální a speciální přímo vázané OZ. OZ s nespojitou činností. Měření OZ. Měřicí zesilovače a analogové komparátory. Vzorkovací obvody pro digitalizaci signálu. Filtrační obvody úpravy signálu. Analogové funkční měniče, analogové násobičky, převodníky střední, efektivní, maximální hodnoty a rozkmitu. Napěťové a proudové reference a jejich vliv na přesnost měření. Základní typ převodu analogového signálu U/f, f/U. Analogově digitální převodníky. Vlastnosti A/D převodníků, nejčastěji používané typy. Měření A/D převodníků. Signální generátory. Užití fázového závěsu v měřicí technice. Logické a paměťové obvody v měřicí technice. Paměti typu ROM, RWM. Mikropočítačové obvody, procesor, sběrnice, hlídací obvody, V/V obvody. Obvody mikropočítače pro styk s okolím, zobrazovací prvky LCD, LED. Komunikační obvody mikropočítače. Komunikace přes rozhraní, připojování analogových vstupů a výstupů. Napájecí zdroje, jejich vlastnosti a principy činnosti, napájecí zdroje pro měřicí techniku, napájecí články, potlačení rušení napájení, chlazení součástek. Cvičení: Operační zesilovače, měření statických a dynamických vlastností, analýza chyb měřicího zesilovače, zesilovače pro měření nízkoúrovňových signálů. Měření teploty termočlánkem. Příprava praktické měřicí úlohy č. 1 Měření vlastností přístrojových zesilovačů. Zadání projektu. Praktická měřicí úloha č. 1 Měření vlastností přístrojových zesilovačů Filtrační obvody, návrh pásmové propusti, simulace filtračních obvodů pomocí výpočtových prostředí, digitální filtrace FIR, IIR, LabView knihovní funkce filtrů. Příprava praktické úlohy č. 2 Návrh a měření analogových filtračních obvodů. Komunikace s měřicími přístroji přes rozhraní s využitím přístrojových driverů. Praktická měřicí úloha č. 2 Návrh a měření analogových filtračních obvodů. Realizace filtru typu Butterworth 2. řádu, měření amplitudové a fázové charakteristiky. Výpočet efektivní hodnoty pro různé typy signálů ve výpočtovém prostředí, chyba výpočtu efektivní hodnoty digitalizovaného signálu. Měření linearity a převodní charakteristiky U/f převodníku. Příprava praktické měřicí úlohy č. 3 Měření funkčních generátorů a referenčních zdrojů. Praktická měřicí úloha č. 3 Měření funkčních měničů a převodníků Funkční měniče, rozklad matematické funkce v řadu, určení chyby při rozkladu. Měření charakteristik napěťové reference v závislosti na zatížení a teplotě. Příprava praktické úlohy č. 4 Měření funkčních generátorů a referenčních zdrojů, měření analogových signálů s využitím měřicí desky s A/D a D/A převodníkem, LabView knihovní funkce pro podporu DAQ. Test č. 1. Praktická měřicí úloha č. 4 Měření funkčních generátorů a referenčních zdrojů A/Č převodníky, využití vlastností sigma/delta A/D převodníku při měření elektrického výkonu. Realizace virtuálního měřicího systému s sigma/delta A/D převodníkem. Měření elektrického výkonu amplitudově šířkovou násobičkou. Příprava praktické úlohy č. 5 Měření elektrického výkonu sigma/delta A/D převodníkem a modulační násobičkou. Praktická měřicí úloha č. 5 Měření elektrického výkonu sigma/delta A/D převodníkem a modulační násobičkou. Implementace pamětí do mikropočítačového systému. Sériová komunikace s pamětí typu FLASH, paralelní komunikace s pamětí typu SRAM. Vývojové prostředí pro tvorbu mikropočítačových aplikací. Připojování uživatelských periférií k mikropočítačového systému, ovládání zobrazovacích prvků vybavených posuvným registrem, realizace dynamického ovládání LED zobrazovače, komunikace s LCD zobrazovacími prvky, A/D převod. Realizace komunikace mikropočítačového systému přes rozhraní. Test č. 2. Kontrola semestrálního projektu, zápočet. Laboratoře: Praktická měřicí úloha č. 1 Měření vlastností přístrojových zesilovačů Praktická měřicí úloha č. 2 Návrh a měření analogových filtračních obvodů. Praktická měřicí úloha č. 3 Měření funkčních měničů a převodníků. Praktická měřicí úloha č. 4 Měření funkčních generátorů a referenčních zdrojů. Praktická měřicí úloha č. 5 Měření elektrického výkonu sigma delta A/D převodníkem a modulační násobičkou. Projekty: Celosemestrální projekt realizace multimetru s A/D převodníkem filtrace signálu digitalizace signálu integrace A/D převodníku do systému zobrazení údaje na LCD displeji

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51 3
        Zápočet Zápočet 40 (40) 0 3
                Laboratorní práce Laboratorní práce 20  0 3
                Projekt Projekt 20  0 3
        Zkouška Zkouška 60 (60) 0 3
                Písemná zkouška Písemná zkouška 50  0 3
                Ústní zkouška Ústní zkouška 10  0 3
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.