Moodle FEL ČVUT
Senzory a měření
B241 - Zimní 24/25
Toto je tzv. shluknutý kurz. Skládá se z několika samostatných předmětů, které sdílejí výukové materiály, úkoly, testy apod. Níže si můžete zobrazit informace o jednotlivých předmětech tvořících tento shluk.
Senzory a měření - B3B38SME
Hlavní kurz
| Kredity | 6 |
| Semestry | letní |
| Zakončení | zápočet a zkouška |
| Jazyk výuky | čeština |
| Rozsah výuky | 3P+2L |
Anotace
Základní obvody a přístroje pro měření elektrických veličin, A/D a D/A převodníky, senzory se zaměřením na robotiku a automatizaci, inteligentní senzory, metody snižování nejistot.
Cíle studia
Získat znalosti a dovednosti v oblasti měřicí a senzorové techniky.
Osnovy přednášek
V přednáškách se probírají následující témata:
1. Vzorkování, kvantování, A/D převodníky, číslicový osciloskop.
2. Měření napětí, proudu a kmitočtu. Čítač, měření fáze. Chyby a nejistoty (opak.).
3. Měření efektivní hodnoty, výkonu a spotřeby energie.
4. Kontaktní senzory teploty a jejich měřicí obvody. Měření malých napětí a odporu.
5. Magnetické senzory, magnetická měření. Transformátor napěťový a proudový. Bezkontaktní senzory el. proudu.
6. Kapacitní a indukční senzory. Měření impedancí.
7. Měření lineární a úhlové polohy. Optoelektronické a ultrazvukové senzory.
8. Senzory a převodníky pro měření rychlosti, zrychlení a vibrací.
9. Měření teploty.
10. Měření síly, tlaku, hladiny a průtoku.
11. Chemické senzory.
12. Měřicí systémy a senzorové sítě. Logický analyzátor.
13. Další měřicí přístroje a etalony.
14. Opakování, řešení příkladů.
Na přednáškách se řeší vzorové příklady.
1. Vzorkování, kvantování, A/D převodníky, číslicový osciloskop.
2. Měření napětí, proudu a kmitočtu. Čítač, měření fáze. Chyby a nejistoty (opak.).
3. Měření efektivní hodnoty, výkonu a spotřeby energie.
4. Kontaktní senzory teploty a jejich měřicí obvody. Měření malých napětí a odporu.
5. Magnetické senzory, magnetická měření. Transformátor napěťový a proudový. Bezkontaktní senzory el. proudu.
6. Kapacitní a indukční senzory. Měření impedancí.
7. Měření lineární a úhlové polohy. Optoelektronické a ultrazvukové senzory.
8. Senzory a převodníky pro měření rychlosti, zrychlení a vibrací.
9. Měření teploty.
10. Měření síly, tlaku, hladiny a průtoku.
11. Chemické senzory.
12. Měřicí systémy a senzorové sítě. Logický analyzátor.
13. Další měřicí přístroje a etalony.
14. Opakování, řešení příkladů.
Na přednáškách se řeší vzorové příklady.
Osnovy cvičení
Cvičení mají výhradně laboratorní charakter. Během nich si studenti vyzkouší sestavit základní měřicí obvody pro významné typy senzorů, změřit jejich charakteristiky a spočítat nejistoty měření. Naučí se také ovládat základní měřicí přístroje. Měří se následující úlohy:
Termočlánek, měření jeho napětí, kompenzace teploty srovnávacího konce. Měření na spínaném obvodu. Vliv tvaru křivky na údaj měřicího přístroje, souvislost s kmitočtovou závislostí, spektrum. Optický senzor polohy. A/D převodník s postupnou aproximací. Senzory elektrického proudu. Měření výkonu. Měření lineárního posuvu. Kapacitní hladinoměr, měření impedancí. Měření síly tenzometrickým můstkem. Měření na transformátorech (rozptylové magnetické pole, dynamická hyst. smyčka, amplitudová permeabilita). Odporový snímač teploty, měřicí systém. Senzory pro měření tlaku.
Termočlánek, měření jeho napětí, kompenzace teploty srovnávacího konce. Měření na spínaném obvodu. Vliv tvaru křivky na údaj měřicího přístroje, souvislost s kmitočtovou závislostí, spektrum. Optický senzor polohy. A/D převodník s postupnou aproximací. Senzory elektrického proudu. Měření výkonu. Měření lineárního posuvu. Kapacitní hladinoměr, měření impedancí. Měření síly tenzometrickým můstkem. Měření na transformátorech (rozptylové magnetické pole, dynamická hyst. smyčka, amplitudová permeabilita). Odporový snímač teploty, měřicí systém. Senzory pro měření tlaku.
Literatura
materiály na https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B3B38SME
[1] Robert B. Northrop: Introduction to Instrumentation and Measurements, CRC 2018 ISBN 9781315275239
[2] Ripka, P., Ďaďo, S., Kreidl, M., Novák, J.: Senzory (opr. dotisk). Skripta ČVUT FEL, Praha 2007
[3] Haasz, V., Sedláček, M.: Elektrická měření. Přístroje a metody. ČVUT, Praha 2018 (3. vydání)
Další literatura:
1. Placko D.: Fundamentals of Instrumentation and Measurement, ISTE 2007
2. Ripka, P., Tipek, A.(ed.): Modern Sensors Handbook. (ISTE 2007)
[1] Robert B. Northrop: Introduction to Instrumentation and Measurements, CRC 2018 ISBN 9781315275239
[2] Ripka, P., Ďaďo, S., Kreidl, M., Novák, J.: Senzory (opr. dotisk). Skripta ČVUT FEL, Praha 2007
[3] Haasz, V., Sedláček, M.: Elektrická měření. Přístroje a metody. ČVUT, Praha 2018 (3. vydání)
Další literatura:
1. Placko D.: Fundamentals of Instrumentation and Measurement, ISTE 2007
2. Ripka, P., Tipek, A.(ed.): Modern Sensors Handbook. (ISTE 2007)
Požadavky
Matematická analýza, základy fyziky
Senzory a měření - B3B38SME1
| Kredity | 6 |
| Semestry | letní |
| Zakončení | zápočet a zkouška |
| Jazyk výuky | čeština |
| Rozsah výuky | 3P+2L |
Anotace
1. Vzorkování, D/A a A/D převodníky, číslicový osciloskop
2. Měření napětí a proudu (číslicový voltmetr a multimetr, analogové měřicí přístroje) měření kmitočtu a fázového rozdílu, chyby a nejistoty, Měření efektivní hodnoty, výkonu a spotřeby energie
3. Měření odporu, odporové senzory teploty a deformace. Měření malých napětí, měření teploty termočlánky
4. Magnetické senzory, magnetická měření, napěťový a proudový transformátor Senzory el. Proudu. Měření impedancí
5 Kapacitní a indukčnostní senzory Měření lineární a úhlové polohy- magnetické a optoelektronické senzory
6. senzory pro měření otáček a rychlosti, Senzory a převodníky pro měření zrychlení. Měření vibrací
7 Měření teploty kontaktní senzory
8. Bezkontaktní měření teploty
9. Měření síly a tlaku. Měření hladiny
10. Měření průtoku a hladiny
11. Měřící systémy, Senzorové sběrnice. Logický analyzátor
12. Další měřicí přístroje, etalony elektrických veličin
13. Chemické senzory
14. Opakování, řešení příkladů ke zkoušce
2. Měření napětí a proudu (číslicový voltmetr a multimetr, analogové měřicí přístroje) měření kmitočtu a fázového rozdílu, chyby a nejistoty, Měření efektivní hodnoty, výkonu a spotřeby energie
3. Měření odporu, odporové senzory teploty a deformace. Měření malých napětí, měření teploty termočlánky
4. Magnetické senzory, magnetická měření, napěťový a proudový transformátor Senzory el. Proudu. Měření impedancí
5 Kapacitní a indukčnostní senzory Měření lineární a úhlové polohy- magnetické a optoelektronické senzory
6. senzory pro měření otáček a rychlosti, Senzory a převodníky pro měření zrychlení. Měření vibrací
7 Měření teploty kontaktní senzory
8. Bezkontaktní měření teploty
9. Měření síly a tlaku. Měření hladiny
10. Měření průtoku a hladiny
11. Měřící systémy, Senzorové sběrnice. Logický analyzátor
12. Další měřicí přístroje, etalony elektrických veličin
13. Chemické senzory
14. Opakování, řešení příkladů ke zkoušce
Cíle studia
None
Osnovy přednášek
None
Osnovy cvičení
None
Literatura
Povinná:
Northrop, R.B.: Introduction to Instrumentation and Measurements, CRC 2018, ISBN 9781315275239 (k dispozici online na techlib.cz)
Kol: návody pro laboratorní úlohy na Moodle
Doporučená:
Placko D.: Fundamentals of Instrumentation and Measurement, ISTE 2006, ISBN 1-905209-39-8
Ripka, P., Tipek, A.(ed.): Modern Sensors Handbook. ISTE 2007, ISBN 978-1-905209-66-8
Haasz, V. a kolektiv: Elektrická měření - Přístroje a metody. ČVUT, Praha 2018 (3. vydání) Ripka P. a kol.: Senzory,
elektronické učební texty na Moodle
Northrop, R.B.: Introduction to Instrumentation and Measurements, CRC 2018, ISBN 9781315275239 (k dispozici online na techlib.cz)
Kol: návody pro laboratorní úlohy na Moodle
Doporučená:
Placko D.: Fundamentals of Instrumentation and Measurement, ISTE 2006, ISBN 1-905209-39-8
Ripka, P., Tipek, A.(ed.): Modern Sensors Handbook. ISTE 2007, ISBN 978-1-905209-66-8
Haasz, V. a kolektiv: Elektrická měření - Přístroje a metody. ČVUT, Praha 2018 (3. vydání) Ripka P. a kol.: Senzory,
elektronické učební texty na Moodle
Požadavky
Povinná účast na lab. cvičení, odevzdání protokolů, 4 testy během semestru.
Zkouška písemná s navazující krátkou ústní částí, ve které se zejména vyjasňuje hodnocení testu nebo kladou doplňující otázky k testu nebo zkouškovému příkladu.
Hodnocení: práce v laboratořích 26%, testy během semestru 24 %, zkouška 50%.
Zkouška písemná s navazující krátkou ústní částí, ve které se zejména vyjasňuje hodnocení testu nebo kladou doplňující otázky k testu nebo zkouškovému příkladu.
Hodnocení: práce v laboratořích 26%, testy během semestru 24 %, zkouška 50%.