Sensors and Measurements

Login to access the course.
Sensors and Measurements (Main course) B3B38SME
Credits 6
Semesters Summer
Completion Assessment + Examination
Language of teaching Czech
Extent of teaching 3P+2L
Annotation
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.
Study targets
Získat znalosti a dovednosti v oblasti měřicí a senzorové techniky.
Course outlines
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.
Exercises outlines
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.
Literature
Northrop, R. B.: Introduction to Instrumentation and Measurements. CRC 2005, ISBN 0-8493-3773-9
Requirements
Matematická analýza, základy fyziky