Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Komputeryzacja pomiarów
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
JIS-1-702-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Informatyka Stosowana
Semestr:
7
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
dr Tokarz Waldemar (tokarz@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr inż. Furman Leszek (Leszek.Furman@fis.agh.edu.pl)
dr Tokarz Waldemar (tokarz@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Przedmiot zapoznaje studenta ze sposobami oprogramowania i zdalnej kontroli pomiaru.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student zna podstawowe techniki akwizycji i przetwarzania danych, zna podstawowe parametry pomiarów. IS1A_W01, IS1A_W05 Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 Student dysponuje aktualną wiedzą na temat dostępnych narzędzi pomiarowych oraz sposobów realizacji prostych systemów pomiarowych IS1A_W02 Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności
M_U001 Student potrafi właściwie wykorzystać różne przyrządy do stworzenia efektywnie działającego systemu pomiarowego. IS1A_U06 Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Student potrafi stworzyć aplikację uruchamianą w systemie Windows oraz zaimplementować w niej najważniejsze algorytmy akwizycji, przetwarzania i prezentacji danych pomiarowych. IS1A_U06 Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Student potrafi pozyskiwać informacje do realizacji oryginalnego projektu oraz przygotować prezentację wyników swojej pracy. IS1A_U01, IS1A_U02 Wykonanie projektu
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym problemy pomiarowe, potrafi samodzielnie zdobyć odpowiednią wiedzę i umiejętności niezbędne do realizacji projektu. IS1A_K01 Wykonanie projektu
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
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 + - + - - - - - - - -
Umiejętności
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. - - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym problemy pomiarowe, potrafi samodzielnie zdobyć odpowiednią wiedzę i umiejętności niezbędne do realizacji projektu. - - - + - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

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. 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

Ćwiczenia laboratoryjne:

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

Ćwiczenia projektowe:

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

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 90 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w wykładach 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 5 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 15 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
Udział w ćwiczeniach projektowych 15 godz
Wykonanie projektu 30 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

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)

Wymagania wstępne i dodatkowe:
  • Podstawowa umiejętność programowania w dowolnym języku
  • Wiedza w zakresie matematyki wyższej (liczby zespolone, transformata Fouriera)
Zalecana literatura i pomoce naukowe:
  • 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
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

LabVIEW control software for scanning micro-beam X-ray fluorescence spectrometer / Paweł WRÓBEL, Mateusz CZYŻYCKI, Leszek FURMAN, Krzysztof Kolasiński, Marek LANKOSZ, Alina Mreńca, Lucyna SAMEK, Dariusz WĘGRZYNEK// Talanta ; ISSN 0039-9140. — 2012 vol. 93, s. 186–192

Synthesis and characterization of the superparamagnetic iron oxide nanoparticles modified with cationic chitosan and coated with silica shell / Joanna Lewandowska-Łańcucka, Magdalena Staszewska, Michał Szuwarzyński, Mariusz Kępczyński, Marek Romek, Waldemar TOKARZ, Agnieszka Szpak, Gabriela Kania, Maria Nowakowska // Journal of Alloys and Compounds ; ISSN 0925-8388. — 2014 vol. 586, s. 45–51.

Stable aqueous dispersion of superparamagnetic iron oxide nanoparticles protected by charged chitosan derivatives/ Agnieszka Szpak, Gabriela Kania, Tomasz Skórka, Waldemar TOKARZ, Szczepan Zapotoczny, Maria Nowakowska // Journal of Nanoparticle Research : an Interdisciplinary Forum for Nanoscale Science and Technology ; ISSN 1388-0764. — 2013 vol. 15 iss. 1, s. 1372-1–1372-11.

Preparation, characterization and biological properties of PLA-Fe3O4 nanocomposite / Katarzyna NOWICKA, Waldemar TOKARZ, Marta BŁAŻEWICZ // W: XII\textsuperscript{th} International conference on Molecular spectroscopy : from molecules to nano- and biomaterials : Kraków–Białka Tatrzańska, 8–12 September 2013 : programme – abstracts – list of authors / eds. M. Handke, A. Koleżyński. — Kraków : Wydawnictwo Naukowe „Akapit”, cop. 2013

Nanokompozyt poly(ε−kaprolakton)/tlenki żelaza dla zastosowań medycznych — Poly(ε−caprolactone)/iron oxides nanocomposite for medical applications / Małgorzata ŚWIĘTEK, Justyna Gwizdała, Waldemar TOKARZ, Elżbieta Menaszek, Marta BŁAŻEWICZ // Inżynieria Biomateriałów = Engineering of Biomaterials / Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów ; ISSN 1429-7248. — 2014 R. 17 nr 127, s. 22–32

Nanokompozyty magnetyczne dla zastosowań medycznych — Magnetic nanocomposite for medical applications / Katarzyna NOWICKA, Henryk FIGIEL, Waldemar TOKARZ, Elżbieta SOŁTYSIAK, Marta BŁAŻEWICZ // Przetwórstwo Tworzyw ; ISSN 1429-0472. — 2013 nr 1, s. 27–31. — Bibliogr. s. 31, Streszcz., Summ.. — Afiliacja autorów: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki. — Diagnostyka 2012 : „Diagnostyka materiałów polimerowych” : II międzynarodowa konferencja naukowo-techniczna : 8–15 grudnia 2012, Male (Val di Sole, Włochy)

Microstructure and magnetic properties of the Cu−1%Co single crystal / Joanna CZUB, Beata DUBIEL, Waldemar TOKARZ, Aleksandra CZYRSKA-FILEMONOWICZ // Inżynieria Materiałowa ; ISSN 0208-6247. — 2010 R. 31 nr 3, s. 309–311

Magnetic polymer nanocomposite for medical application / M. ŚWIĘTEK, W. TOKARZ, J. TARASIUK, S. WROŃSKI, M. BŁAŻEWICZ // Acta Physica Polonica. A ; ISSN 0587-4246. — 2014 vol. 125 no. 4, s. 891–894. — Bibliogr. s. 894. — Proceedings of the XLVIIIth Zakopane School of Physics, Zakopane, Poland, May 20–25, 2013

Interacting superparamagnetic nanoparticles in the Cu−1%Co single crystal / J. CZUB, W. TOKARZ, Ł. GONDEK, H. FIGIEL // Journal of Magnetism and Magnetic Materials ; ISSN 0304-8853. — 2013 vol. 332, s. 118–122

Critical currents, magnetization and microwave absorption of (Tl0.5Pb0.5)Sr2(Ca0.8Gd0.2)Cu2Ozsuperconductor / W. M. WOCH, J. NIEWOLSKI, W. TOKARZ, A. KOŁODZIEJCZYK, H. Sudra, G. Gritzner // Acta Physica Polonica. A ; ISSN 0587-4246. — 2010 vol. 118 no. 2, s. 319–322. — Bibliogr. s. 322. — Superconductivity and inhomogeneous condensed systems : proceedings of the XIVth National School of Superconductivity : Ostrów Wielkopolski, October 13–17, 2009

Informacje dodatkowe:

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.