Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Komputeryzacja pomiarów
Course of study:
2016/2017
Code:
JFT-1-308-s
Faculty of:
Physics and Applied Computer Science
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Technical Physics
Semester:
3
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
dr Tokarz Waldemar (tokarz@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Furman Leszek (Leszek.Furman@fis.agh.edu.pl)
dr Tokarz Waldemar (tokarz@agh.edu.pl)
dr Żukrowski Jan (zukrow@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym problemy pomiarowe, potrafi samodzielnie zdobyć odpowiednią wiedzę i umiejętności niezbędne do realizacji projektu. FT1A_K09, FT1A_K01 Participation in a discussion,
Execution of a project
Skills
M_U001 Student potrafi właściwie wykorzystać różne przyrządy do stworzenia efektywnie działającego systemu pomiarowego. FT1A_U07 Execution of a project,
Execution of laboratory classes
M_U002 Student potrafi stworzyć aplikację uruchamianą w systemie Windows oraz zaimplementować w niej najważniejsze algorytmy akwizycji, przetwarzania i prezentacji danych pomiarowych. FT1A_U11, FT1A_U08 Execution of a project,
Execution of laboratory classes
M_U003 Student potrafi pozyskiwać informacje do realizacji oryginalnego projektu oraz przygotować prezentację wyników swojej pracy. FT1A_U02, FT1A_U09 Presentation,
Participation in a discussion,
Execution of a project
Knowledge
M_W001 Student zna podstawowe techniki akwizycji i przetwarzania danych, zna podstawowe parametry pomiarów. FT1A_W07, FT1A_W11 Test,
Execution of laboratory classes
M_W002 Student dysponuje aktualną wiedzą na temat dostępnych narzędzi pomiarowych oraz sposobów realizacji prostych systemów pomiarowych FT1A_W02, FT1A_W04 Test,
Execution of laboratory classes
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym problemy pomiarowe, potrafi samodzielnie zdobyć odpowiednią wiedzę i umiejętności niezbędne do realizacji projektu. - - - + - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi właściwie wykorzystać różne przyrządy do stworzenia efektywnie działającego systemu pomiarowego. - - + + - - - - - - -
M_U002 Student potrafi stworzyć aplikację uruchamianą w systemie Windows oraz zaimplementować w niej najważniejsze algorytmy akwizycji, przetwarzania i prezentacji danych pomiarowych. - - + + - - - - - - -
M_U003 Student potrafi pozyskiwać informacje do realizacji oryginalnego projektu oraz przygotować prezentację wyników swojej pracy. - - - + - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student zna podstawowe techniki akwizycji i przetwarzania danych, zna podstawowe parametry pomiarów. + - + - - - - - - - -
M_W002 Student dysponuje aktualną wiedzą na temat dostępnych narzędzi pomiarowych oraz sposobów realizacji prostych systemów pomiarowych + - + - - - - - - - -
Module content
Lectures:

1. Przetworniki analogowo-cyfrowe
• Zamiana sygnału analogowego (ciągłego) na reprezentację cyfrową
• Rodzaje przetworników A/C i zasady działania
• Parametry przetwornika A/C
2. Port szeregowy RS-232
• Protokół transmisji danych
• Standard RS-232C
3. Funkcje Labview
• Graficzne środowisko programistyczne
• Funkcje systemów czasu rzeczywistego: events, notifiers, semaphores
4. Cyfrowa filtracja danych i liczniki programowalne
• Transformata „z”
• Filtry cyfrowe
• Programowalne układy czasowe
5. Jądrowe przyrządy pomiarowe
• Układ zliczania impulsów z detektorów promieniowania jonizującego
6.Wprowadzenie do LabView 1
• Podstawowe typy danych w środowisku LabView
• Struktury sterujące wykonaniem programu
• Wizualizacja wyników pomiarowych
7. Wprowadzenie do LabView 2
• Zmienne lokalne i globalne
• Prezentacja danych w serwisie WWW generowana przez LabView
• Przesyłanie danych pomiędzy programami LabView przez sieć internetową
8. Mikrokontrolery na przykładzie platformy Arduino Uno
• Konfiguracja środowiska pracy
• Komunikacja przez emulacje portu RS232
• Język programowania
• Przykładowe zastosowania
9. Magistrala GPIB (IEEE 488.)*
• Konfiguracja i architektura systemu GPIB
• Funkcje, adresowanie i rozkazy interfejsowe
• Programowanie i kontrola transmisji w systemie GPIB
10. SCPI – język programowania przyrządów pomiarowych
• Rozkazy, komunikaty i słowa kluczowe języka SCPI
• Struktura i formułowanie poleceń SCPI
11. Transmisja danych USB
• Struktura magistrali USB
• Konfiguracja fizyczna i logiczna urządzeń systemu USB
• Zarządzanie przepływem danych
12. Sterowanie parametrami fizycznymi na przykładzie kontrolera temperatury
• Typy sensorów temperaturowych
• System regulacji PID
13. Prezentacja projektów studenckich 1
• Zaawansowane techniki akwizycji i przetwarzania danych
14. Prezentacja projektów studenckich 2
• Zaawansowane techniki akwizycji i przetwarzania danych

Laboratory classes:

1. Podstawy programowania w Labview
Efekty kształcenia:
• Student potrafi zrealizować prostą aplikację akwizycji danych z urządzeń wirtualnych
• Student potrafi wykorzystać funkcje czasu rzeczywistego do synchronizacji wątków

2. Przykłady zbierania danych – port szeregowy
Efekty kształcenia:
• Student umie samodzielnie zestawić prosty system pomiarowy
• Student potrafi korzystać z dokumentacji i identyfikować parametry transmisji
• Student potrafi zrealizować aplikację akwizycji i wizualizacji danych

3. Przykłady zbierania danych – port USB
Efekty kształcenia:
• Student umie samodzielnie zestawić prosty system pomiarowy wykorzystujący przetwornik A/C
• Student potrafi korzystać z dokumentacji i fabrycznego oprogramowania urządzenia
• Student potrafi zrealizować aplikację akwizycji i wizualizacji danych

4. Przykłady zbierania danych – GPIB
Efekty kształcenia:
• Student potrafi zestawić układ pomiarowy złożony z co najmniej dwóch przyrządów podłączonych do magistrali GPIB
• Korzystając z dokumentacji student potrafi zidentyfikować komendy i parametry komunikacji z przyrządami pomiarowymi
• Student potrafi utworzyć oprogramowanie umożliwiające w sposób synchroniczny zbieranie, wizualizację i archiwizację danych pomiarowych z poszczególnych przyrządów

5. Zaawansowane metody sterowania eksperymentem
Efekty kształcenia:
• Student potrafi sterować aplikacją akwizycji danych prze Internet
• Student umie samodzielnie zastosować dowolne techniki wymiany danych między aplikacjami
• Student potrafi wykorzystać funkcje czasu rzeczywistego do synchronizacji różnych wątków aplikacji

Project classes:

Studenci realizują projekty w dwuosobowych zespołach. Każdy zespół definiuje swój własny temat lub otrzymuje zadanie do wykonania w różnych laboratoriach naukowych. W ramach projektu należy stworzyć działającą aplikację akwizycji, przetwarzania i wizualizacji danych oraz szczegółową dokumentację wykonania projektu.
Efekty kształcenia:
• student potrafi zebrać informacje niezbędne do realizacji projektu
• student potrafi efektywnie wykorzystać środowisko programistyczne Labview do stworzenia systemu pomiarowego
• student potrafi współpracować w grupie realizując swoją część zadania
• student potrafi przygotować prezentację lub dokumentację projektu

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 104 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Participation in lectures 15 h
Realization of independently performed tasks 20 h
Participation in laboratory classes 15 h
Preparation for classes 10 h
Contact hours 14 h
Completion of a project 30 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena z laboratorium będzie ustalana zgodnie ze skalą ocen obowiązującą w regulaminie AGH, przyporządkowującą procent opanowania materiału konkretnej ocenie (Par.13, pkt.1). Uzyskanie pozytywnej oceny końcowej (OK) wymaga uzyskania pozytywnej oceny z komputerowych zajęć laboratoryjnych (L) i projektu (P).
Ocena końcowa z modułu obliczana jest jako średnia ważona ocen:
OK = 0.3xL + 0.7xP
Ocena wyliczana po zaliczeniu w drugim terminie:
OK = 0.3*(pierwszy termin)0.7*(drugi termin)
Ocena wyliczana po zaliczeniu w trzecim terminie:
OK = 0.2*(pierwszy termin)0.3*(drugi termin)+0.5*(trzeci termin)

Prerequisites and additional requirements:
  • Podstawowa umiejętność programowania w dowolnym języku
  • Wiedza w zakresie matematyki wyższej (liczby zespolone, transformata Fouriera)
Recommended literature and teaching resources:
  • Materiały internetowe dostępne na stronie przedmiotu:
    http://www.ftj.agh.edu.pl/~furman/dydaktyka.htm
    http://home.agh.edu.pl/~tokarz/Studenci/labview/wyklady.php
  • Strona internetowa: www.ni.com
  • Dokumentacje techniczne przyrządów pomiarowych
Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

Sposób i tryb wyrównania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach.

Nieobecność na jednych zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału. Nieobecność na więcej niż jednych zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału i jego zaliczenia w wyznaczonym przez prowadzącego terminie, lecz nie później niż w ostatnim tygodniu trwania zajęć. Student, który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż 20% zajęć i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony przez prowadzącego zajęcia, możliwości wyrównania zaległości.

Obecność na wykładzie: zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

Zasady zaliczania zajęć:

Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Student może dwukrotnie przystąpić do poprawkowego zaliczania. Student, który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż 20% zajęć i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości poprawkowego zaliczania zajęć. Od takiej decyzji prowadzącego zajęcia student może się odwołać do prowadzącego przedmiot (moduł) lub Dziekana.