Počet kreditů 6
Vyučováno v Zimní
Rozsah výuky 2P+2L
Garant předmětu
Přednášející
Cvičící

Přehled senzorů fyzikálních veličin používaných v průmyslu a výzkumu a metod zpracování signálu.

žádné
Znalost fyziky a elektrických měření je vítána.

Studenti si osvojí pokročilé znalosti o senzorech a metodách zpracování senzorových signálů. Získají zkušenost s měřením fyzikálních veličin pomocí různých druhů senzorů.

  1. Fyzikální principy senzorů, základní parametry. MEMS.
  2. Materiály pro senzory a jejich měření. Modelování a návrh senzorů.
  3. Přesné magnetické senzory.
  4. Kapacitní senzory.
  5. Metody snižování nejistot. Šum a jeho měření.
  6. Kalibrace a testování senzorů. Inteligentní senzory.
  7. Zpracování informace ze senzorů: korelační metody, PSD, filtrace a fúze dat, tomografické metody.
  8. Senzory elektrického proudu
  9. Zobrazovací metody v medicíně. Senzory pro lékařskou diagnostiku.
  10. Aplikace senzorů v automobilové, letecké a kosmické technice. Navigace.
  11. Bezpečnostní aplikace senzorů. Senzory pro virtuální realitu.
  12. Senzory pro inteligentní budovy a průmysl.
  13. Měření v geofyzice a archeologii
  14. Opakování, rezerva

Na přednáškách se řeší vzorové příklady.

Cvičení mají výhradně laboratorní charakter. Během nich si studenti vyzkouší sestavit pokročilé měřicí obvody pro významné typy senzorů, změřit jejich charakteristiky a spočítat nejistoty měření. Naučí se také ovládat komplikované měřicí přístroje. Měří se následující úlohy:


  1. Tlakoměry. Měření průtoku plynů.
  2. Měření průtoku kapalin
  3. Akcelerometr
  4. Korelační měření rychlosti.
  5. Magnetické snímače pro automobilní otáčkoměry
  6. Senzory pro měření vlhkosti.
  7. Polovodičové senzory teploty.
  8. Bezkontaktní měření teploty - pyrometrie
  9. Chemické senzory
  10. AMR senzor magnetického pole.
  11. FEM modelování senzoru
  12. Měření polohy. Kalibrace ultrazvukového senzoru číslicovým osciloskopem.
  13. Modulace a synchronní detekce (měření mech. napětí).

[1] Ripka, P., Tipek, A.(ed.): Modern Sensors Handbook , ISTE 2007 (brožovaná verze ve 20 ks v knihovně ČVUT: Master book on sensors editors P. Ripka and A. Tipek,ČVUT/BEN,2003).
[2] Ripka, P., Ďaďo, S., Kreidl, M., Novák, J.: Senzory (opr. dotisk). Skripta ČVUT FEL, Praha 2007 (ke koupi i v knihovně)
[3] Fraden J.: Handbook of Modern Sensors. 5th ed. Springer 2016, ISBN 978-3-319-19302-1
available online (from ČVUT IP address space) on
http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&scope=site&db=nlebk&AN=1081958

Rozvrh předmětu
Po
Út
St
Čt
PřednáškyCvičení