Detail předmětu

Teorie měření a regulace

FAST-CW056Ak. rok: 2024/2025

Teoretické i praktické znalosti potřebné při získávání informací z výrobních procesů pomocí měření fyzikálních veličin. Znalosti potřebné pro odbornou komunikaci v oboru měření. Základy teorie měření a přenosu informací. Vznik, příčiny a výpočty chyb. Fyzikální principy snímačů. Praktické použití snímačů fyzikálních veličin. Možnosti využití počítačů při získávání a následném zpracování informací, programové vybavení. Principy vzniku průmyslového rušení a jeho odstranění. Bezpečnost práce s elektrickými zařízeními. Základy řídicí a regulační techniky.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Martin Mohapl, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb (TST)

Vstupní znalosti

Základní informace o měření fyzikálních veličin na úrovni vysokoškolské fyziky.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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

Učební cíle

Seznámit studenty se základy teorie měření, regulace a systémů. Měřicí řetězce a jejich prvky. Využití výpočetní techniky při sběru a zpracování dat. Řízení a ovládání technologických linek. Průmyslové rušení a odstraňování jeho negativního vlivu.

Zvládnutím cílů předmětu Teorie měření a regulace získají studenti základní znalosti z teorie i praxe měření a měřicí techniky. Seznámí se s pravidly pro zadání skladby měřicích řetězců, s fyzikálními principy čidel. Dále z oblasti základů regulace a řízení technologických procesů a linek. Výstupem jsou i znalosti o principech a příčinách průmyslového rušení.

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Martin Mohapl, Ph.D.

Osnova

1. Základy teorie měření a principy měření fyzikálních veličin. Názvosloví. Teorie informace. Informační a měřicí data. Etalony. 2. Základní vlastnosti snímačů a čidel. Přehled fyzikálních principů, základní využití v praxi. Odporové, kapacitní a tenzometrické snímače. 3. Piezoelektrické snímače, snímače s Hallovým jevem, optické, polovodičové a mikroelektronické snímače. 4. indukčnostní, indukční a magnetické snímače. 5. Snímače se CCD prvky, termoemisivní a bezkontaktní snímače. 6. Snímače chemické, laserové, ultrazvukové, taktilní a nanosnímače. 7. Teorie a praxe vzniku chyb – výpočet hodnoty. Neurčitosti a nejistota při měření. 8. Hodnocení nejistot při měření. Přesnost, spolehlivost, opakovatelnost a korektnost měření. Kalibrace. 9. Měření teploty, tlaku, rychlosti, zrychlení, vibrací. 10. Měření taktilními snímači. Měření průtoku, rychlosti, vzdálenosti, objemu, hladiny a elektrických veličin. 11. Převod neelektrických veličin na elektrické. Převodníky. Spolehlivost a inteligence snímačů. Měřicí řetězce a jejich prvky. Analytické měřicí soustavy. 12. Využití výpočetní techniky. Propojovací systémy a jejich protokoly. Programové prostředky pro měření. 13. Základy automatizační a regulační techniky. Teorie řízení. Lineární, nelineární, extremální systémy. Systémy s fuzzy a se selskou logikou. Prvky řízení a ovládání technologických linek.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Martin Mohapl, Ph.D.

Osnova

1. Bezpečnost práce s elektrickými zařízením – úrazy elektrickým proudem. 2. Průmyslové rušení, příčiny, následky, omezení škodlivého vlivu. 3. Analogový a digitální signál – digitalizace, převodníky. 4. Rozdělení snímačů. Cejchování. Speciality konstrukcí snímačů. Spolehlivost a inteligence snímačů. 5. – 6. Rozbor chyb a jejich výpočty. 7. Rozbor nejistot při měření a základy jejich výpočtu. 8. Měřicí řetězce. Propojovací systémy a jejich protokoly. 9. – 10. Využití výpočetní techniky. Vybrané ukázky programových prostředků pro měření. 11. Praktické ukázky použití výpočetní techniky při zpracování a vyhodnocování výsledků měření. 12. Prvky řízení a ovládání technologických linek. 13. Modelování a simulace systémů řízení a ovládání technologických linek.