Detail předmětu

Automatizované měřicí systémy

FAST-HB51Ak. rok: 2022/2023

Úvod: počítače PC v měření, ekonomický přínos, kvalitativní přínos.
Realizace vstupu a výstupu: USB, USB-GPIB, měřící systém GPIB (IEEE488).
Úvod do měřícího systému GPIB: Základní požadavky na zapojení, popis sběrnice, funkční příkazy GPIB.
Přehled vybraných přístrojů s GPIB: Agilent.
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 rozhraní GPIB(knihovny VISA), 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

Mgr. Miroslav Luňák, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (FYZ)

Výsledky učení předmětu

Znalost v oblasti snímačů fyzikálních veličin a metod měření neelektrických i elektrických veličin. Orientace v převodu neelektrických veličin na elektrické nebo optické signály a znalosti o zpracování převedených signálů výpočetní technikou. Znalosti a přehled o aplikačních možnostech a současných trendech v měřicí technice.

Prerekvizity

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

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: Agilent, Tectronics, ostatní vybrané přístroje s GPIB.
6. Instrukce vybraných přístrojů: 1. část: osciloskopy série Agilent 54600, programovatelné zdroje série Agilent E363xA, digitální multimetr Agilent 34401A.
7. Programování stykové karty GPIB: instrukce pro kartu firmy Agilent, ukázka programové jednotky visa_simul, ukázka programové jednotky PRISTROJ, ukázka programu pro měření.
8. Úvod do programování v jazyce Python.
9. Programování v jazyce python s použitím instrukcí k ovládání přístrojů Agilent.
10. Exkurze, ukázka specializovaných výzkumných přístrojů.
11. Praktická úloha: odladění konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.

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.

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 GD , 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Mgr. Miroslav Luňák, Ph.D.

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, programovatelné zdroje série Agilent E363xA, digitální multimetr Agilent 34401A. 7. Programování stykové karty GPIB: instrukce pro kartu firmy Agilent, ukázka programové jednotky visa_simul, ukázka programové jednotky PRISTROJ, ukázka programu pro měření. 8. Úvod do programování v jazyce Python. 9. Programování v jazyce python s použitím instrukcí k ovládání přístrojů Agilent. 10. Exkurze, ukázka specializovaných výzkumných přístrojů. 11. Praktická úloha: odladění konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Mgr. Miroslav Luňák, Ph.D.

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.