Detail předmětu

Automatizované měřicí systémy

FAST-HB51Ak. rok: 2013/2014

Úvod: počítače PC v měření, ekonomický přínos, kvalitativní přínos.
Realizace vstupu a výstupu: sériový V/V RS232, paralelní V/V LPT1, měřící systém GPIB (IEEE488).
Úvod do měřícího systému GPIB: Základní požadavky na zapojení, popis sběrnice, funkční příkazy GPIB.
Přehled přístrojů s GPIB: Agilent, Tectronics, česká produkce.
Instrukce vybraných přístrojů: osciloskopy série Agilent 54600, programovatelné zdroje série Agilent E363xA, digitální multimetr Agilent 34401A, a další z české produkce.
Programování stykové karty GPIB: instrukce pro kartu firmy IOtech, ukázka programové jednotky visa_simul, ukázka programové jednotky PRISTROJ, ukázka programu pro měření.
Praktické cvičení: příprava, odladění a odzkoušení konkrétního měřícího programu z geodezie.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. RNDr. Pavel Schauer, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (FYZ)

Výsledky učení předmětu

Snímače fyzikálních veličin a automatizované metody měření neelektrických i elektrických veličin. Převod neelektrických veličin na elektrické nebo optické signály. Znalosti o zpracování signálů výpočetní technikou. Počítačové programování v moderním jazyku (aktuálně Python). Přehled o aplikačních možnostech v geodézii a posledních trendech v měřicí technice.

Prerekvizity

Základní měřící metody. Principy činnosti počítačů, zpracování dat na počítači, vstupní a výstupní operace. Znalost programovacího jazyka.

Korekvizity

Počítačové programování.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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

Vzdělávací činnost a metody budou následující:

1) Teoretická výuka výkladem a ukázkami na počítači
2) Praktická výuka u počítače s přípojenými přístroji ke sběrnici GPIB.
3) Domácí práce a realizace zadaných projektů se budou provádět na osobním počítači studenta, přístroje budou nahrazeny simulací.

Více na http://fyzika.fce.vutbr.cz, sekce studium.

Způsob a kritéria hodnocení

Účast na cvičení. Vypracování individuální úlohy dle seznamu úloh. Odevzdání funkčního počítačového programu ke jmenované úloze. Test sestavení jednoduché úlohy. Zápočet. Zkouška.

Osnovy výuky

1. Úvod: Počítače v měření, ekonomický přínos, kvalitativní přínos.
2. Snímače a převodníky: snímače tlaku, teploty, mechanického napětí, změny délky, změny objemu.
3. Realizace vstupu a výstupu: sériový V/V RS232, paralelní V/V LPT1, měřící systém GPIB (IEEE488).
4. Úvod do měřícího systému GPIB: Základní požadavky na zapojení, popis sběrnice, funkční příkazy GPIB.
5. Přehled přístrojů s GPIB: Hewlett Packard, Tectronics, Metra Blansko, Tesla Brno.
6. Instrukce vybraných přístrojů: osciloskopy série HP 54600, programovatelné zdroje série HP E363xA, digitální multimetr HP 34401A.
7. Instrukce vybraných přístrojů - pokračování: digitální voltmetr M1T 330, RLCG most-voltmetr BM 559, měřič RLC BM 595, D/A převodník BM 572, programovatelný zdroj BS 575, universální čítač BM 642.
8. Programování stykové karty GPIB: instrukce pro kartu firmy IOtech, ukázka programové jednotky IMSDRV, ukázka programové jednotky PRISTROJ, ukázka programu pro měření.
9. Praktická úloha: příprava konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
10. Praktická úloha: příprava konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
11. Praktická úloha: odladění konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
12. Praktická úloha: odladění konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
13. Praktická úloha: odzkoušení konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
14. Praktická úloha: využití konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.

Pracovní stáže

---

Učební cíle

Absolvent získává znalosti v oblasti snímačů fyzikálních veličin a metod měření neelektrických i elektrických veličin. Je seznamován s převodem neelektrických veličin na elektrické nebo optické signály a získává znalosti o zpracování těchto signálů výpočetní technikou. Dále získává znalosti a přehled o aplikačních možnostech a současných trendech v měřicí technice.

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.

Doporučené volitelné složky programu

---

Základní literatura

Pavel Schauer: Laboratorní cvičení z fyziky I. PC-DIR, 1994. (CS)
Schauer Pavel: Poznámky k předmětu Automatizované měřící systémy. nevyšlo tiskem, autor poskytuje studentovi zdarma elektronicky, 2013. (CS)

Doporučená literatura

Pavel Schauer: Notes to the Computer Measuring and Control. Only the electronic version. Author provides to the students free.. 2013. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-P-C-GK magisterský navazující

    obor G , 2 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. RNDr. Pavel Schauer, CSc.

Osnova

1. Úvod: Počítače v měření, ekonomický přínos, kvalitativní přínos.
2. Snímače a převodníky: snímače tlaku, teploty, mechanického napětí, změny délky, změny objemu.
3. Realizace vstupu a výstupu: sériový V/V RS232, paralelní V/V LPT1, měřící systém GPIB (IEEE488).
4. Úvod do měřícího systému GPIB: Základní požadavky na zapojení, popis sběrnice, funkční příkazy GPIB.
5. Přehled přístrojů s GPIB: Agilent, Tectronics, ostatní vybrané přístroje s GPIB.
6. Instrukce vybraných přístrojů: 1. část: osciloskopy série Agilent 54600.
7. Instrukce vybraných přístrojů - 2. část: programovatelné zdroje série Agilent E363xA, digitální multimetr Agilent 34401A.
8. Programování stykové karty GPIB: instrukce pro kartu firmy Agilent, ukázka programové jednotky visa_simul, ukázka programové jednotky PRISTROJ, ukázka programu pro měření.
9. Praktická úloha: příprava konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
10. Praktická úloha: příprava konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
11. Praktická úloha: odladění konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. RNDr. Pavel Schauer, CSc.

Osnova

1. Úvod, seznámení s předmětem a náplní, plán cvičení, základní informace
2. Ukázka snímačů podle jejich kategorií. Procvičení práce se snímači ve skupinách.
3. Sestavování měřícího celku pro vybraná schémata úloh (GPIB, koaxiální propojení, PC-přístroje, USB modul quido, Agilent), práce v malých skupinách. Sestavování měřícího celku pro další zvolená schémata úloh, práce ve skupinách.
4. Cejchování termistoru, cejchování termo-diody. Realizace automatizovaného celku, práce ve skupinách na úlohách částečně připravených učitelem.
5. Programování automatizovaných úloh v programovacím jazyce Python.
6. Programování úloh z 8. týdne cvičení v programovacím jazyku Python, odladění pomocí programové simulační jednotky „visa_simul“.
7. Programování úloh z 10. týdne cvičení v programovacím jazyku Python, odladění pomocí programové simulační jednotky „visa_simul“.
8. Měření R-I charakteristiky diody (skupina A), Měření U-I charakteristiky odporu (skupina B), Realizace automatizovaného měřícího pracoviště, zapojení úloh
9. Měření na pracovištích ve skupinách úloh z 8. týdne cvičení, s využitím programů ze 6. týdne cvičení, využití programové jednotky „visa_simul“. Protokol o měření.
10. Měření U-I charakteristiky diody (skupina A) ,Měření R-I charakteristiky odporu (skupina B), Realizace automatizovaného měřícího pracoviště, zapojení úloh
11. Měření na pracovištích ve skupinách úloh z 10. týdne cvičení, s využitím programu ze 7. týdne cvičení, s využitím programové jednotky „visa_simul“. Protokol o měření. Zápočet.