516-0886/01 – Senzory fyzikálních veličin (SFV)

Garantující katedraInstitut fyzikyKredity5
Garant předmětuprof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení2012/2013
Určeno pro fakultyHGFUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
HLA57 prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D.
MAD20 prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Analyzovat fyzikální a konstrukční principy různých druhů senzorů fyzikálních veličin Kombinovat poznatky z fyziky s poznatky z jiných vědních oborů a z praxe Sumarizovat získané vědomosti a znalosti Interpretovat poznatky z hlediska řešení problémů praxe

Vyučovací metody

Přednášky
Semináře

Anotace

Cílem je umožnit studentovi orientaci v širokém rozsahu možností měření fyzikálních veličin podle oblastí. Zahrnuje seznámení se s typickými možnostmi detekce vybraných veličin, nejužívanějšími senzory daných veličin v praxi a jejich typickou konstrukcí. Jedná se o senzory mechanických veličin s přednostním zaměřením na senzory polohy, vzdálenosti, času, tlaku a zrychlení, dále o senzory atributů tekutin se zaměřením na tlak a průtok, senzory tepelných veličin, a to zejména optické detekční systémy, senzory mechanických kmitů a zvuku, především akcelerometry a mikrofony, senzory elektrických veličin se zaměřením na velikost náboje a proudu, senzory magnetických veličin, a to především indukce a indukčního toku, senzory optických veličin se zaměřením na polarizaci, senzory ionizujícího záření, a to zejména rentgenového a gama, speciální druhy senzorů pro speciální aplikace, např. optické metody pro zjišťování struktury povrchu a povrchových defektů.

Povinná literatura:

1) Zehnula, K.: Měření neelektrických veličin - Snímače I, VUT v Brně, SNTL, Praha, 1959 2) Zehnula, K.: Měření neelektrických veličin - Snímače II, VUT v Brně, SNTL, Praha, 1976 3) Zehnula, K.: Měření neelektrických veličin - Snímače III, VUT v Brně, SNTL, Praha, 1965 4) Zehnula, K.: Měření neelektrických veličin, SNTL, Praha, 1983 5) Zehnula, K.: Čidla robotů, SNTL, Praha, 1990 6) Baltes, H.: Sensors: A Comprehensive Survey, Update 9. John Wiley & Sons, New York, 2001 7) Baltes, H.: Sensors: A Comprehensive Survey, Update 10. John Wiley & Sons, New York, 2001 8) Sinclair, I.: Sensors and Transducers. Butterworth-Heinemann, Oxford, 2001 9) Martinek, R.: Senzory v průmyslové praxi, BEN - technická literatura, Praha, 2004

Doporučená literatura:

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Test, písemná práce

E-learning

Další požadavky na studenta

Systematická příprava na výuku.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. ZÁKLADNÍ POJMY Základní filozofie snímání fyzikálních veličin v praxi, získávání a zpracování signálu, obecný základní fyzikálně-filozofický princip senzorů, kontaktní a bezkontaktní senzory, rozdíly mezi senzory pro laboratorní a průmyslová měření, pro singulární a kontinuální měření. 2. PRINCIPY ČINNOSTI SENZORŮ Principy základních fyzikálních jevů užívaných při konstrukci senzorů - závislost odporu na rozměrech a teplotě materiálu rezistoru, závislost kapacity kondenzátoru na rozměrech a permitivitě dielektrika, závislost indukčnosti cívky na rozměrech a permeabilitě magnetika v jádře, piezoelektrický jev, pyroelektrický jev, termoelektrický jev, fotoelektrický jev. 3. SENZORY POLOHY A TVARU Odporové, indukčnostní, kapacitní, fluidikové, světlovodné, magnetické, fotoelektrické, optické, ionizační: principy konstrukce, výhody a nevýhody různých řešení, použití v praxi; CCD kamera. 4. SENZORY VZDÁLENOSTI Mechanické, optoelektronické, laserové, akustické: principy funkce a konstrukce, výhody a nevýhody různých řešení, použití v praxi. 5. MĚŘIDLA ČASU A SENZORY ZRYCHLENÍ Mechanická, tekutinová a elektronická měřidla času: principy konstrukce, výhody a nevýhody různých řešení, použití v praxi. Senzory zrychlení odporové, piezoelektrické, indukčnostní a speciální. 6. SENZORY SÍLY A TLAKU Deformační členy (tahové, tlakové, ohybové, smykové), tenzorové a piezoelektrické senzory, indukčnostní, kapacitní, magnetoelastické a magnetoanizotropní senzory. 7. SENZORY PRŮTOKU TEKUTIN Základní požadavky na senzory fyzikálních veličin charakterizujících tekutiny, senzory kyvné, bubnové, pístové, rychlostní, lopatkové, šroubové, deformační, průřezové, plovákové, kolenové, indukční, ultrazvukové, optické: principy, konstrukce, použití v praxi, anemometry. 8. SENZORY TEPELNÝCH VELIČIN Dilatační, odporové, kovové, polovodičové, termoelektrické, pyroelektrické: principy konstrukce, výhody a nevýhody různých řešení, použití v praxi; pyrometr, termokamera. 9. SENZORY MECHANICKÝCH KMITŮ A AKUSTICKÝCH VELIČIN Akcelerometry a deformační členy, holografické obrazy, interferometry, akustické snímače - mikrofony: konstrukce, výhody a nevýhody různých řešení, použití v praxi. 10. SENZORY ELEKTRICKÝCH A MAGNETICKÝCH VELIČIN Senzory náboje, napětí a proudu, senzory magnetické indukce a indukčního toku: konstrukce, výhody a nevýhody různých řešení či použitých principů, použití v praxi. 11. SENZORY OPTICKÝCH VELIČIN A VELIČIN IONIZUJÍCÍHO ZÁŘENÍ Fotonky, fotonásobiče, fotodiody, fototranzistory, detektory polarizace - využití nelineární optiky, ionizační komory, Geiger-Müllerův čítač, scintilační senzory. 12. SPECIÁLNÍ MĚŘENÍ - KONSTRUKCE NOVÝCH SENZORŮ Měřiče kvality povrchu podle funkčních požadavků - principy kontaktních a bezkontaktních senzorů v této oblasti, optické metody: konstrukce, výhody a nevýhody jednotlivých řešení, použití v praxi.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční 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 33 (33) 0
                Písemka Písemka 24  0
                Jiný typ úlohy Jiný typ úlohy 9  0
        Zkouška Zkouška 67 (67) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 27  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 40  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2012/2013 (N2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2011/2012 (N2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (N2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (N2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku