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

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.