Detail předmětu
Senzory a měření
SEM Ak. rok 2025/2026 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
Zakončení
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
Janoušek Vladimír, doc. Ing., Ph.D. (UITS)
Mrázek Vojtěch, Ing., Ph.D. (UPSY)
Rydlo Štěpán, Ing. (UITS)
Strnadel Josef, Ing., Ph.D. (UPSY)
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
- Inteligentní systémy (SIN)
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
- Fyzika měřicí techniky.
- Měřicí technika a obvody.
- Úvod do měření.
- Technologie senzorů.
- Měření elektrických veličin.
- Měření teploty.
- Měření polohy, rychlosti a zrychlení.
- Měření síly, tlaku a hmotnosti.
- Optická měření a měření EM záření.
- Vybrané úlohy z měření.
- Měření průtoku, hladiny a vlhkosti.
- Komunikace.
- Příklady aplikací a budoucí trendy.
Osnova seminářů
- Teoretické výpočty - praktické počítání můstků s reálnými senzory (odporová teplotní čidla, tenzometry).
- Teoretické výpočty - výpočty nejistot a chyb měření.
Osnova laboratorních cvičení
- Konstrukce snímače a měření.
- Využití existujících snímačů pro komplexni měření.
- Práce s osciloskopem.
Osnova ostatní - projekty, práce
- Zpracování projektu z vybrané oblasti předmětu.
- 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.
- Půlsemestrální písemný test.
- Účast a aktivní práce v laboratořích + cvičeních.
- Účast a aktivní práce na numerických cvičení.
- Projekt měření v reálném prostředí (minimum jsou 3 body).
- Projekt simulace měřícího obvodu.
Zařazení předmětu ve studijních plánech