Detail předmětu

Senzory a měření

SEM Ak. rok 2024/2025 zimní semestr 5 kreditů

Představení matematicko-fyzikálního úvodu do měření. Seznámení se souvisejícími elektronickými obvody. Koncepce vyhodnocení získaných dat. Technologie a principy měření základních fyzikální veličin. Komunikační rozhraní senzorů.

Garant předmětu

Koordinátor předmětu

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zápočet+zkouška (písemná)

Rozsah

  • 26 hod. přednášky
  • 6 hod. seminář
  • 6 hod. laboratoře
  • 14 hod. projekty

Bodové hodnocení

  • 55 bodů závěrečná zkouška (40 bodů písemná část, 15 bodů testová část)
  • 15 bodů půlsemestrální test (9 bodů písemná část, 6 bodů testová část)
  • 4 bodů numerická cvičení
  • 6 bodů laboratoře
  • 20 bodů projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Cíle předmětu

Seznámit studenta formou přednášek, cvičení a laboratoří s problematikou měření. Představit základní elektronické obvody, se kterými se u měření může student setkat. Demonstrovat jakými způsoby je možné měřit rozličné fyzikální veličiny. Seznámit studenty, jakým způsobem jsou data ze senzorů přenášena do řídicích jednotek a naučit je, jak dle zvolené koncepce data vyhodnotit.
Student bude rámcově schopen zvolit vhodnou technologii a postup pro měřící úlohu kterou se snaží vyřešit, případně bude schopen vyhodnotit, zda je zvolené řešení vhodné. Student dále bude schopen získat ze senzoru data přes příslušné rozhraní a následně je zpracovat.

Doporučené prerekvizity

Literatura studijní

  • WEBSTER, John G. a Halit EREN. Measurement, instrumentation, and sensors handbook: electromagnetic, optical, radiation, chemical, and biomedical measurement. Second edition. Boca Raton: CRC Press, Taylor & Francis Group, [2014]. ISBN 9781439848883.
  • MUKHOPADHYAY, Subhas Chandra, ed. Next Generation Sensors and Systems [online]. Cham: Springer International Publishing, 2016. Smart Sensors, Measurement and Instrumentation. DOI: 10.1007/978-3-319-21671-3. ISBN 978-3-319-21670-6.
  • NAWROCKI, Waldemar. Measurement systems and sensors. Second edition. Boston: Artech House, [2016]. Artech House remote sensing library. ISBN 9781608079322.
  • ĎAĎO, S. - KREIDL, M. 1996. Senzory a měřicí obvody. 1. vydání. Praha: Vydavatelství ČVUT, 1996. 315 s. ISBN 80-01-02057-6.
  • ZEHNULA, K. 1983. Snímače neelektrických veličin. 2. vydání. Praha: Nakladatelství technické literatury, 1983. 371 s.
  • BEJČEK, L., ČEJKA, M., REZ, J., GESCHEIDTOVÁ, E., STEINBAUER, M. Měření v elektrotechnice. Měření v elektrotechnice. VUT- FEKT, 2002.
  • BARTUŠEK, Karel, et al. a Miloslav STEINBAUER. Měření v elektrotechnice. 2., přeprac. a dopl. vyd. Brno: VUTIUM, 2010, 212 s.
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER, DUB, Petr, ed. Fyzika. 2., přeprac. vyd. Přeložil Miroslav ČERNÝ. Brno: VUTIUM, c2013. Překlady vysokoškolských učebnic. ISBN 978-80-214-4123-1,.
  • FRADEN, Jacob. Handbook of Modern Sensors [online]. Cham: Springer International Publishing, 2016. DOI: 10.1007/978-3-319-19303-8. ISBN 978-3-319-19302-1.

Osnova přednášek

  1. Fyzika měřicí techniky.
  2. Měřicí technika a obvody.
  3. Úvod do měření.
  4. Technologie senzorů.
  5. Měření elektrických veličin.
  6. Měření teploty.
  7. Měření polohy, rychlosti a zrychlení.
  8. Měření síly, tlaku a hmotnosti.
  9. Optická měření a měření EM záření.
  10. Vybrané úlohy z měření.
  11. Měření průtoku, hladiny a vlhkosti.
  12. Komunikace.
  13. Příklady aplikací a budoucí trendy.

Osnova seminářů

  1. Teoretické výpočty - praktické počítání můstků s reálnými senzory (odporová teplotní čidla, tenzometry).
  2. Teoretické výpočty - výpočty nejistot a chyb měření.

Osnova laboratorních cvičení

  1. Konstrukce snímače a měření.
  2. Využití existujících snímačů pro komplexni měření.
  3. Práce s osciloskopem.

Osnova ostatní - projekty, práce

  1. Zpracování projektu z vybrané oblasti předmětu.
  2. Simulace měření dané veličiny

Průběžná kontrola studia

Kontrolovanou výukou jsou účast na cvičeních, projekty, půlsemestrální zkouška a závěrečná zkouška. Zápočet je podmíněn ziskem 15 bodů během semestru a minimum 3 bodů z prvního projektu. Bez zápočtu nelze absolvovat závěrečnou zkoušku.

  1. Půlsemestrální písemný test.
  2. Účast a aktivní práce v laboratořích + cvičeních.
  3. Účast a aktivní práce na numerických cvičení.
  4. Projekt měření v reálném prostředí (minimum jsou 3 body).
  5. Projekt simulace měřícího obvodu.



Rozvrh

DenTypTýdnyMístn.OdDoKapacitaPSKSkupInfo
Po přednáška 1., 6., 11. výuky L314 09:0010:5030 1MIT 2MIT NIDE xx Rydlo
Po přednáška 2., 3., 9., 10. výuky L314 09:0010:5030 1MIT 2MIT NIDE xx Strnadel
Po přednáška 4., 5., 12. výuky L314 09:0010:5030 1MIT 2MIT NIDE xx Mrázek
Po přednáška 2024-11-04 L314 09:0010:5030 1MIT 2MIT NIDE xx Goldmann
Po přednáška 2024-12-09 L314 09:0010:5030 1MIT 2MIT NIDE xx Janoušek
Čt ostatní 2024-09-26 S214 09:0010:50 Laboratorní cvičení 1
Čt ostatní 2024-10-10 L306.1 09:0010:50 Laboratorní cvičení 2
Čt seminář 5., 9. výuky L314 09:0010:5030 1MIT 2MIT NIDE xx Rydlo
Čt seminář 2024-11-07 L314 09:0010:5030 1MIT 2MIT NIDE xx Tinka

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru