717-2705/01 – Theory of physical measurements (TFM)

Gurantor departmentDepartment of PhysicsCredits3
Subject guarantorMgr. Ing. Kamila Hrabovská, Ph.D.Subject version guarantorMgr. Ing. Kamila Hrabovská, Ph.D.
Study levelundergraduate or graduate
Study languageCzech
Year of introduction2016/2017Year of cancellation2018/2019
Intended for the facultiesUSP, HGFIntended for study typesBachelor
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
HRA01 Mgr. Ing. Kamila Hrabovská, Ph.D.
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 2+1

Subject aims expressed by acquired skills and competences

Course objectives as a list of skills due dates: Identify, name, and reproduce the issue of physical measurement. EXPLAINING important regularities in the theory of the measurement process, the theory of uncertainty and data processing. Demonstrate the ability to apply, uses the acquired knowledge of the above areas in practice. Demonstrate the ability to analyze the physical nature of the problem. Demonstrate the ability to summarize the standard parameters of the problem. Summarize options Rejection physical problem and establish boundaries of applicability of each method.

Teaching methods

Lectures

Summary

Předmět navazuje na základní zkušenosti získané v předmětech Úvod do laboratorních cvičení a rozšiřuje je zejména v teoretické oblasti. Osnova předmětu: 1. Teorie fyzikálního měřenÍ: Reprodukovatelnost výsledků měření jako základ vědecké metody. Měření jako proces srovnávání. Měřící jednotky – soustava jednotek SI. Kalibrace a certifikace 2. Nejistota měření: Výsledek měření, skutečnost a chyba měření. Nejistota výsledku měření. Statistická standardní nejistota (typu A). Systematická standardní nejistota (typu B). Kombinovaná standardní nejistota. Rozšířená nejistota zvyšuje spolehlivost výsledku měření. Kovarianční zákon a Gaussův zákon šíření nejistoty při nepřímém měření. Pás nejistot funkční závislosti. Zaokrouhlování a číselná formulace výsledku měření. Hrubá chyba a spolehlivost výsledků měření. 3. Přímá měření fyzikálních veličin: Měření délky. Měření úhlu. Měření objemu. Měření času. Měření hmotnosti. Měření teploty. Měření tlaku. Měření elektrického napětí. 4. Schéma experimentu: Návrh experimentu. Obecné formáty grafů fyzikálních závislostí. Realizace experimentu. Záznam výsledků římých měření – formát datové tabulky. Vyhodnocení a fyzikální analýza výsledku experimentu. Publikace výsledků experimentu (vzor laboratorního protokolu). Ukázka laboratorního protokolu.

Compulsory literature:

Figliola R. S., Beasley D. E.: Theory and design for mechanical measurements 5. ed., international student version. - Hoboken : Wiley, 2011, ISBN 978-0-470-64618-2 (brož.) Hejtmanová D., Ripka P., Sedláček M.: Electrical measurements and instrumentation: laboratory exercises, Praha: Vydavatelství ČVUT, 2002, ISBN 80-01-02475-X Dally J.W, Riley W. E., McConnell K.G.: Instrumentation for engineering measurements - 2nd ed.. - New York : Wiley, 1993,ISBN 0-471-60004-0

Recommended literature:

ONLY IN CZECH: Dokument EAL-R2/1997, Český institut pro akreditaci http://physics.nist.gov/cuu/Units/background.html

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

E-learning

Další požadavky na studenta

Individual systematic study is supposed.

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

The subject assumes a basic experience gained in the courses Introduction to laboratory exercises. SYLLABUS: First PHYSICAL THEORY OF MEASUREMENT 1.1 The reproducibility of the measurement results as the basis of the scientific method 1.2 Measurement as a process of comparison 1.3 Measuring units - System of Units SI 1.4 Calibration and Certification 2. Uncertainty of measurement 2.1 Measurement result, the reality and measurement error 2.2 The uncertainty of the measurement result 2.3 Statistical standard uncertainty (type A) 2.4 Systematic standard uncertainty (type B) 2.5. The combined standard uncertainty of 2.6 Expanded uncertainty increases the reliability of the measurement result 2.7 Covariance Gaussian law and the law of propagation of uncertainty in indirect measurements 2.8 Belt uncertainties functional dependence 2.9 Rounding a numerical formulation of the measurement result 2.10 Gross error and reliability of measurement results 3. Direct measurement of the physical quantity 3.1 Measurement of lengths 3.2 Angle measuring 3.3 Measurement of volume 3.4 Timekeeping 3.5 Weight measurement 3.6 Temperature measurement 3.7 Pressure measurement 3.8 Measurement of voltage 4 SCHEMA EXPERIMENT 4.1 Design of experiment 4.2 General formats of physical dependence graphs 4.3 Realization Experiment 4.4 Record the results of direct measurements - format data table 4.5 Evaluation and analysis of the physical outcome of the experiment 4.6 Publication of the results of the experiment (specimen laboratory report) 4.7. Sample laboratory report

Conditions for subject completion

Full-time form (validity from: 2016/2017 Winter semester, validity until: 2018/2019 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Credit and Examination Credit and Examination 100 (100) 51
        Credit Credit 33  17
        Examination Examination 67  34
Mandatory attendence parzicipation: Compulsory attendance at seminars. Removing all logs from the specified measurements.

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2017/2018 (B1701) Physics (1702R001) Applied Physics P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2016/2017 (B1701) Physics (1702R001) Applied physics P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2016/2017 (B1701) Physics (1702R001) Applied Physics P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner