455-0506/01 – Měření v průmyslu (MvP)

Garantující katedraKatedra měřicí a řídicí technikyKredity5
Garant předmětuIng. Jiří Kotzian, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Jiří Kotzian, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2003/2004Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KOT37 Ing. Jiří Kotzian, Ph.D.
SKO33 Ing. Jaromír Skotnica
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+3
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Seznámit studenty se základními principy využívanými při převodu neelektrických veličin na elektrický signál, se základními vlastnostmi a konstrukčním provedením vstupních převodníků a metodami měření neelektrických veličin používanými v průmyslové praxi. Získané znalosti metod měření nelektrických veličin, principů vlastností a konstrukce snímačů umožní přistupovat kvalifikovaným způsobem při výběru snímačů pro potřeby měřících a řídících systémů.

Vyučovací metody

Anotace

Měřící a řídící systémy představují podskupinu obecných informačních systémů - systémů pro zpracování informací. Každý systém pro zpracování informací (a tedy i měřící a řídící systém) se skládá ze 3 částí: vstupního převodníku, bloku pro vlastní zpracování informací a výstupního převodníku. Ve vstupním převodníku dochází k identifikaci informace o stavu měřené resp. regulované soustavy a jejímu převodu na formu, která je vhodná pro zpracování informace v následujícím bloku. V současné době je převažující formou pro účely zpracování informace elektrický signál. Vstupní převodník (senzor, snímač) představuje primární zdroj informace o měřené resp. řízené soustavě a určuje vlastnosti celého měřícího popř. řídícího systému. Ve většině případů tvoří dnes i nejnákladnější část celého řetězce. Náplní předmětu je seznámit studenty se základními principy využívanými při převodu neelektrických veličin na elektrický signál, se základními vlastnostmi, konstrukčním provedením vstupních převodníků a základními metodami měření neelektrických veličin. Toto umožní absolventům přistupovat kvalifikovaným způsobem při výběru snímačů pro potřeby měřících a řídících systémů.

Povinná literatura:

Zehnula K.: Snímače neelektrických veličin, SNTL Praha 1988 Zehnula K.: Čidla robotů, SNTL Praha 1990 Ďaďo S., Kreidel. M.: Senzory a měřící obvody, ČVUT Praha 1996 Dubec M., Horák B., Hutyra M.: Měření neelektrických veličin - Návody k laboratorním cvičením, VŠB Ostrava 1994

Doporučená literatura:

Guldan A.: Mikroelektronické senzory, ALFA Bratislava 1988 Hutyra,M.:Měření v průmyslu. Sylaby na WWW stránkách katedry,2004

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: V průběhu semestru absolvují studenti 10 laboratorních úloh, jejichž cílem je praktické ověření přednášené problematiky a zpracují semestrální projekt. Předmět je zakončen závěrečnou zkouškou, kterou lze absolvovat pouze v případě udělení zápočtu. Podmínky udělení zápočtu: V průběhu semestru: Za každou laboratorní úlohu lze získat max. 3 body.Celkem lze za semestr získat max. 30 bodů. Podmínkou pro získání zápočtu je získání min. 15 bodů. Závěrečná zkouška: Podmínkou je udělený zápočet. Do bodového hodnocení zkoušky se započítává semestrální projekt, za který lze získat max. 20 bodů. Závěrečná zkouška má část písemnou (max. 40 bodů) a část ústní (max 10 bodů).

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Úloha a postavení senzorů v měřících a řídících systémech.Statický a dynamický popis snímačů. Metody korekce charakteristik snímačů. Fyzikální principy využívané při činnosti snímačů. Optické komponenty snímačů Vyhodnocování signálů ze senzorů a přenos dat Měření délek, úhlů, rozměrů a polohy. Měření rychlosti, zrychlení a vibrací. Měření sil, momentů, deformací. Měření tlaku, měření vakua. Měření teploty.Kontaktní a bezdotyková měření. Měření průtoků, měření spotřeby tepla. Měření IR a světelného záření Měření ionizujícího záření. Scintilační detektory, Geiger-Milerovy detektory. Ionizační komory. Měření chemických veličin. Měření složení plynných a kapalných látek. Měření vlhkosti. Měření pH. Měření emisí. Senzory II. generace - Mikroelektronické senzory.. Vliv technologie na konstrukci a vývoj senzorů. Mikrotechnologie.Mikroelektronické tlakové senzory a akcelerometry. Obrazové snímače.Integrované a inteligentní senzory. Laboratoře: Seznámení s laboratorním řádem. Bezpečnostní školení. Statické charakteristiky snímačů polohy. Statická charakteristika odporového a kapacitního snímače. Vliv zátěže a spojovacího vedení na statickou charakteristiku. Demonstrační měření - měření polohy kapacitním snímačem MST 50 a použití kapacitního snímače v lékařství ( kapacitní pletysmograf ). Měření teploty termočlánkem. Dynamické vlastnosti termočlánkového teploměru. Kompenzace vlivu změn teploty referenčního konce termočlánku na přesnost měření. Demonstrační měření - bezkontaktní měření teploty pomocí termočlánku a užití senzorů teploty v biomedicíně. Odporový snímač mechanické deformace ( tenzometr ). Kompenzace teplotní chyby kompenzačním snímačem. Měření dynamických sil pomocí tenzometru. Demonstrační měření - plošinová elektromechanická váha. Měření otáček kontaktními a bezkontaktními otáčkoměry. Demonstrace ovlivnění měřené soustavy snímačem. Demonstrační měření - měření otáček ss motoru reflexní metodou. Měření se snímači polohy. Měření statických charakteristik fotoelektrických inkrementálních a absolutních snímačů, korekce chyby. Měření statické charakteristiky indukčnostního transformátorového ( LVDT ) snímače a piezoelektrického ultrazvukového snímače. Demonstrační měření - vyhodnocení signálů z inkrementálního rotačního snímače. Polovodičová tlaková čidla. Měření závislosti snímacích odporů čidla na tlaku a teplotě a způsob kompenzace teplotních změn. Měření výstupního signálu čidla při napájení konstantním proudem a konstantním napětím. Demonstrační měření - měření výšky hladiny kapalin pomocí polovodičových tlakových čidel a měření tlaku polovodičovými čidly v biomedicíně. Měření polovodičovými akcelerometry. Měření zrychlení ( zpoždění ) polovodičovými akcelerometry. Seznámení se základy vibrační analýzy s využitím FFT transformace a polovodičových akcelerometrů. Demonstrační měření - měření náklonu pomocí dvouosého polovodičového akcelerometru. Měření množství předaného tepla. Měření množství předaného tepla s ručním vyhodnocením a vyhodnocením na počítači PC. Porovnávací měření průtoku indukčním průtokoměrem, rotametrem a vrtulkovým rychlostním průtokoměrem. Demonstrační měření - indukční snímač průtoku. Měření se snímači obrazu CCD. Snímače obrazu CCD - princip, funkce. Princip analogové CCD kamery a digitalizace obrazu. Digitalizační obrazový systém Areascan. Demonstrační měření - souřadnicový polohový x-y systém s optickou zpětnou vazbou pomocí kamery CCD. Měření Hallovými snímači. Měření vlivu zpětné vazby na vlastnosti snímače s Hallovou sondou. Měření elektrického proudu a napětí snímači s Hallovou sondou. Demonstrační měření - měření intenzity magnetického pole Hallovými snímači. Konzultace k úlohám

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30 (30) 0
                Laboratorní práce Laboratorní práce 30  0
        Zkouška Zkouška 70 (70) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 60  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 10  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku