Detail předmětu

Senzorové systémy

FEKT-LSSYAk. rok: 2011/2012

Definice a vnitřní struktura senzoru. Shromažďování a zpracování senzorových signálů. Přehled moderních typů senzorů. Polovodičové a mikroelektronické senzory. Inteligentní (SMART)senzory. Klasifikace senzorových signálů. Rozdělení senzorových systémů. Centralizované a decentralizované senzorové systémy. Laboratorní měřicí systémy. Distribuované průmyslové senzorové systémy. Topologie sítí. Základní typy průmyslových senzorových systémů: PROFIBUS, BITBUS, INTERBUS-S, CAN, DIN-MESSBUS. Programování měřicích systémů. Virtuální měřicí systémy. Systém LabVIEW. Signalizační a zabezpečovací technika. Automatizované zpracování dat. Úvod do technické diagnostiky.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Ivan Rampl, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav telekomunikací (UTKO)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají přehled o prvcích a komunikačních systémech používaných v laboratorní a průmyslové měřicí praxi. Seznámí se s virtuální instrumentací včetně projektování vlastních návrhů virtuálních měřicích soustav a přístrojů. Studium je doplněno úvodem do technické diagnostiky.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

závěrečná zkouška

Osnovy výuky

- Přehled fyzikálních a technologických principů moderních senzorů. Inteligentní senzory (SMART senzory). Zpracování senzorových signálů.
- Rozdělení senzorových systémů. Centralizovaný a decentralizovaný systém měřicích řetězců. Laboratorní měřicí systémy.
- Měřicí systémy rozsáhlého sběru dat. Příklady decentralizovaných senzorových systémů. Měřicí systémy pro vysoké vzorkovací rychlosti.
- Úvod do technické diagnostiky. Diagnostické modely. Příznakové metody rozpoznávání. Příklady použití v průmyslové činnosti.
- Úvod do fuzzy ligiky.
- Úvod do neuronových sítí.
- Teoretický popis akustického, mechanického a elektromagnetického vlnění. Vlnění ve volném a uzavřeném prostoru.
- Vlnové pole více zdrojů. Šíření homogenním prostředím a nehomogenním prostředím.
- Senzorová pole, jednořadá a plošná. Zdroj a senzorové pole.

Učební cíle

Zavedení kursu pro obor Elektronika a sdělovací technika má za cíl seznámit studenty s vybranými senzorovými systémy, s jejich součástmi, a s jejich praktickým využitím. Studenti získají základní teoretickou orientaci v oblasti moderní senzorové techniky a pomocí řešení praktických příkladů si osvojí některé dovednosti v konstruktérských postupech.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

ĎAĎO,S.-KREIDL,M.:Senzory a měřicí obvody. ČVUT Praha 1996

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-ML magisterský navazující

    obor ML-TIT , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Ivan Rampl, CSc.

Osnova

Úvod do senzorových systémů. Definice a vnitřní struktura senzoru. Rozdělení senzorů.
Technické parametry senzorů. Metody zmenšení chyb senzorů.
Senzory mechanických, tepelných a optických veličin.
Polovodičové a mikroelektronické senzory. Inteligentní (SMART) senzory.
Shromažďování a zpracování senzorových signálů. Klasifikace senzorových signálů.
Rozdělení senzorových systémů. Centralizované a decentralizované systémy.
Laboratorní měřicí systémy. Měřicí systémy se sběrnicí IEEE 488.
Měřicí systémy se sběrnicí RS-232. Měřicí systémy se zásuvnými moduly.
Průmyslové distribuované senzorové systémy. Topologie sítí. Sběrnice RS-485. Metody řízení přístupu k přenosovému mediu.
Základní typy průmyslových distribuovaných senzorových systémů: PROFIBUS, BITBUS, INTERBUS-S, CAN, DIN-MESSBUS.
Programování měřicích systémů. Virtuální měřicí systémy. Virtuální systém LabVIEW.
Signalizační a zabezpečovací technika.
Úvod do technické diagnostiky. Modelování a simulace.

Cvičení odborného základu

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Ivan Rampl, CSc.

Osnova

Numerické příklady pro vysvětlení statických a dynamických vlastností senzorů.
Příklady na metody zmenšující chyby senzorů. Popis vlastností jednotlivých částí měřicího řetězce s výpočty.
Vybrané numerické příklady ilustrující vlastnosti senzorů mechanických, tepelných a optických veličin.
Výpočty obvodů zpracování senzorových signálů.
Popis a příklady měřicích systémů se sběrnicemi IEEE 488 a RS-232.
Úvod programování v jazyce G. Příklady použití virtuální instrumentace pomocí systému Lab VIEW 5.1.
Příklady ze signalizační a zabezpečovací techniky.

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Ivan Rampl, CSc.

Osnova

Vlastností senzorů mechanických a tepelných veličin I.
Vlastností senzorů mechanických a tepelných veličin II.
Vlastností systému LabVIEW 5.1.
Praktické využití systému LabVIEW 5.1.
Vlastností zabezpečovacích zařízení I.
Vlastností zabezpečovacích zařízení II.