450-4052/02 – Elektronické obvody měřicích přístrojů (EOMP)
| Garantující katedra | Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství | Kredity | 6 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Ludvík Koval, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Ludvík Koval, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2015/2016 | Rok zrušení | 2020/2021 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je seznámení studentů s elektronickými prostředky pro návrh a realizaci měřicích obvodů, jejich vlastnostmi a činností. 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.
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Podmínky udělení zápočtu:
- 2 kontrolní testy (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
Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny
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.
- 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. Zadání projektu.
Filtrační obvody, návrh pásmové propusti, simulace filtračních obvodů pomocí výpočtových prostředí.
Návrh a měření analogových filtračních obvodů, měření amplitudové a fázové charakteristiky.
Výpočet efektivní hodnoty pro různé typy signálů ve výpočtovém prostředí. Měření linearity a převodní charakteristiky U/f převodníku.
Měření funkčních měničů a převodníků.
Měření charakteristik napěťové reference v závislosti na zatížení a teplotě. Test č. 1.
Měření funkčních generátorů a referenčních zdrojů.
A/Č převodníky, využití vlastností sigma/delta A/D převodníku při měření elektrického výkonu. Měření elektrického výkonu analogovou násobičkou.
Sériová komunikace s pamětí typu FLASH, paralelní komunikace s pamětí typu SRAM.
Připojování uživatelských periférií k mikropočítačovému systému, ovládání zobrazovacích prvků.
Realizace komunikace mikropočítačového systému přes rozhraní. Test č. 2.
Kontrola semestrálního projektu.
Laboratoře:
Měřicí úloha č. 1 Měření vlastností přístrojových zesilovačů
Měřicí úloha č. 2 Návrh a měření analogových filtračních obvodů.
Měřicí úloha č. 3 Měření funkčních měničů a převodníků.
Měřicí úloha č. 4 Měření funkčních generátorů a referenčních zdrojů.
Měřicí úloha č. 5 Měření elektrického výkonu sigma delta A/D převodníkem a analogovou násobičkou.
Projekty:
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
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.