Detail předmětu

Měření neelektrických veličin

FEKT-MMNVAk. rok: 2013/2014

Kurz je zaměřen na metody a metodiku měření základních veličin zejména v průmyslové praxi. Předpokládá se znalost principů senzorů (MSNV).
Terminologie, měřicí řetězec. Metody zmenšení chyb snímačů. Popis jednotlivých veličin. Využití v automatizační technice a robotice. Etalonáž základních veličin. Výhody měření neelektrických veličin elektrickými metodami. Měření polohy a rozměrů. Měření rychlosti a zrychlení. Měření sil a hmotnosti. Měření tlaku a momentu. Měření deformace. Bezdotykové měření teploty, tepla a tepelného toku. Měření záření záření. Měření průtoku a výšky hladiny. Měření vlhkosti. Měření síly a hmotnosti. Měření viskozity a hustoty. Měření složení látek a kvality ovzduší. Měření s optickými a vláknovými snímači. Základní koncepce měřiče a systému. Senzorová informatika.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

doc. Ing. Ludvík Bejček, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a měřicí techniky (UAMT)

Výsledky učení předmětu

Absolvent kurzu je schopen:
- získat základní, v technické praxi dobře použitelné znalosti a dovednosti z oblasti senzorové techniky a senzorů
- diskutovat návrh základní koncepce měřicího řetězce,
- určit optimální metodu měření,
- definovat měřená data a
- popsat, zpracovat a vyhodnotit naměřené výsledky,
- změřit základní fyzikální veličiny a
- další.
Absolvent kurzu získá základní znalosti a dovednosti (včetně základních praktických) z oblasti metod měření nejfrekventovanějších fyzikálních veličin, včetně návrhu koncepce měření, zpracování a vyhodnocení výsledků.

Prerekvizity

Jsou požadováné znalosti minimálně na úrovni bakalářského studia (BMFV) a platné přezkoušení pro kvalifikaci pracovníků pro samostatnou činnost (ve smyslu §6 Vyhlášky).

Absolvent, který si zapíše kurz, by měl být chopen:
- popsat jednotlivé druhy (typy) senzorů,
- vysvětlit používané modulace u senzorů,
- popsat a vyjmenovat analogové a číslicové senzory a metody měření,
- vysvětlit interferenčni jevy a z nich vyplývající možnosti
- diskutovat a vysvětlit jednotlivé typy interferometrů,
- definovat a navrhnout základní bloky měřicích systémů,
- dokázat změřit základní fyzikální veličiny a
- diskutovat aplikační možnosti, příp. další.

Zájemce o kurz by měl být vybaven znalostmi základních fyzikálních a elektrotechnických principů.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Laboratorní (numerická) výuka je povinná, řádně omluvené zameškané laboratorní cvičení (maximálně dvě) lze po domluvě s vyučujícím nahradit (obvykle v zápočtovém týdnu).

Způsob a kritéria hodnocení

Zkouška je zaměřena na ověření znalostí (orientace) absolvovaného kurzu. Má povinnou písemnou a laboratorní (numerickou) a nepovinnou ústní část.
laboratoří 0 - 40
písemná část zkoušky 20 - 50
ústní část zkoušky 0 - 10

Osnovy výuky

Základní pojmy, metrologie, legální metrologie
Měření polohy a rozměrů
Měření rychlosti a zrychlení
Měření sil a hmotnosti
Měření tlaku a momentu
Měření vibrací
Měření teploty, tepla a tepelného toku
Měření světelného a infračerveného záření
Měření ionizujícího záření
Měření průtoku, hladiny a vlhkosti
Měření složení látek
Inteligentní snímač
Základní koncepce měřiče a systému v různých aplikačních oblastech
Snímačová informatika, současný stav a perspektivy

Učební cíle

Záměrem kurzu je seznámit posluchače se základními metodami měření hlavních neelektrických veličin, které představují minimálně 93 % všech měřených veličin. Cílem je poskytnout znalosti pro kvalifikované rozhodnutí o volbě nejvhodnější metody, typu snímače a instrumentaci, upozornit na problémové oblasti spojené s návrhem měřicího řetězce (parazitní vlivy, kalibrace, diagnostika apod.) a seznámení s praktickými zkušenostmi.

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

Laboratorní výuka je povinná, řádně omluvené zameškané laboratorní cvičení (maximálně dvě) lze po domluvě s vyučujícím nahradit (obvykle v zápočtovém týdnu).
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví obvykle i každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

BEJČEK,L.: Měření neelektrických veličin. VUT Brno FE, 1988 (CS)
BONFIG, K. W.: Sensoren und Sensorsysteme, Expert Verlag, 1991 (DE)
ĎAĎO,S.-KREIDL,M.: Senzory a měřicí obvody. Vydavatelství ČVUT, Praha, 1996 (CS)
GOPEL, W. - HESSE, J. - ZEMEL, J. N. : Sensors - A Comprehensive Survey VCH, Germany, USA, 1988-1993 (EN)
Leonardo pilot project M1 - M12 "Modular Courses on Modern sensors"
NORTON, H. N.: Handbook of Transducers,Prentice Hall, USA , 1989 (EN)
ZEHNULA,K.: Snímače neelektrických veličin, SNTL, Praha,1983 (CS)

Doporučená literatura

DAĎO,S.-BEJČEK,L.-PLATIL,A.: Měření průtoku a výšky hladiny. BEN Praha, ISBN 80-7300-156-X (CS)
FRADEN,J.: Handbook of modern sensors. Springer 2004, ISBN 0-387-00750-4 (EN)
ZEHNULA, K.: Čidla robotů, SNTL, Praha, 1990 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-M magisterský navazující

    obor M-KAM , 2 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-M1 magisterský navazující

    obor M1-KAM , 2 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Ludvík Bejček, CSc.

Osnova

Základní pojmy, metrologie, legální metrologie
Měření polohy a rozměrů
Měření rychlosti a zrychlení
Měření sil a hmotnosti
Měření tlaku a momentu
Měření vibrací
Měření teploty, tepla a tepelného toku
Měření světelného a infračerveného záření
Měření ionizujícího záření
Měření průtoku, hladiny a vlhkosti
Měření složení látek
Inteligentní snímač
Základní koncepce měřiče a systému v různých aplikačních oblastech
Snímačová informatika, současný stav a perspektivy

Cvičení odborného základu

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Ludvík Bejček, CSc.