Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Electronic Metrology
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
IETE-1-207-s
Wydział:
Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Electronics and Telecommunications
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Śliwczyński Łukasz (sliwczyn@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

This is a basic metrology course discussing theory and practice of measuring various quantities using electronic methods. This is composed of 18h of lectures and 14h of laboratory exercises.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Knows and understands the methods of measurement of basic electrical quantities ETE1A_W07 Wynik testu zaliczeniowego
M_W002 Knows how to use basic types of analogue and digital instruments, and how to evaluate measurement uncertainty ETE1A_W07 Sprawozdanie,
Wynik testu zaliczeniowego
M_W003 Knows the basic types of sensors and how to use them to measure non-electrical quantities ETE1A_W07 Sprawozdanie,
Wynik testu zaliczeniowego
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student understands the need and knows the possibilities of continuous traing, raising the competence of professional, personal and social skills. ETE1A_K01 Aktywność na zajęciach
M_K002 Student is conscious of importance and understands the nontechnical aspects and implications of the engineering activities, including its impact on the enviroment, knows the responsibility of taken decisions. ETE1A_K02 Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
32 18 0 14 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Knows and understands the methods of measurement of basic electrical quantities + - - - - - - - - - -
M_W002 Knows how to use basic types of analogue and digital instruments, and how to evaluate measurement uncertainty + - + - - - - - - - -
M_W003 Knows the basic types of sensors and how to use them to measure non-electrical quantities + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student understands the need and knows the possibilities of continuous traing, raising the competence of professional, personal and social skills. + - + - - - - - - - -
M_K002 Student is conscious of importance and understands the nontechnical aspects and implications of the engineering activities, including its impact on the enviroment, knows the responsibility of taken decisions. + - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 78 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 32 godz
Przygotowanie do zajęć 14 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 14 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 18 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (18h):

The lecture is focused on the basic problems of measuring of electrical and non-electrical signals and description of broad range of electronic instruments that students will use during their further study.
Lecture topics include:
1. Introductory topics (1 h)
Measurement, measured quantity, measurement scale, measurement result. Basic measurement methods.

2. Quantity units and standards (1 h)
International system uf units (SI), basic and derived units and their definitions. Prefixes. Reference standards of electrical quantities (electric current, electromotive force, resistance, electrical capacity, inductance, time and frequency), physical realization of standards.

3. Signals and their parameters (2 h)
Definition of signal, classification of signals, definitions of parameters characterizing signals (mean value, rms value, peak value, form and crest factor, duty cycle, harmonic content, THD etc.).

4. Oscilloscope and oscilloscope measurements(4 h)
Principle of operation and construction of analog and digital oscilloscopes. Measurement of parameters of signals using the oscilloscope. Types of oscilloscopes.

5. Measurements with digital instruments (2 h)
Sampling of signals, sampling theorem, aliasing. Quantization and coding. Basic analog to digital converters (integrating, compensating, flash) and digital to analog converters. Parameters of analog to digital converters. Digital measurement of voltage, time and frequency.

6. Impedance measurements using indirect and bridge methods (2 h)
Basic indirect methods for measuring resistance and impedance. Basic bridge structures, null conditions.

7. Measurement of non-electric quantities (2 h)
Electronic measurements of temperature, distance and pressure. Electronic ballance.

8. Errors and measurement uncertainty (4 h)
Relative and absolute errors. Deterministic and random errors. Limiting error. Standard uncertainty, expanded uncertainty, combined uncertainty. Calculation of uncertainty in direct and indirect measurements.

Ćwiczenia laboratoryjne (14h):

The laboratory exercises complements the lectures, allowing students to familiarize with measurement equipment commonly used in variety of electronic laboratories.
The topics of laboratory experiments are:
1. Basic DC measurements (3 h)
2. Measurements of periodic signals (3 h)
3. Measurements of non-periodic signals (3 h)
4. ADC and DAC converters (3 h)
5. Strain gauges and electronic balance (3 h)

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

The final mark (Mf) is calculated as:
Mf = 0.7*Ml + 0.3*Mt
where Ml is the number of points (in %) scored from the laboratory and Mt is the number of points scored from the final test (in %) covering topics presented during the lecture.

Laboratory mark is calculated as:
Ml = 0.7*Me + 0.3*Mb
where Me is the is the number of points (in %) scored from the evaluation of data measured during the laboratory exercises and Mb is the number of points (in %) scored from preparation to the current exercise.

Points are conwerted into the final mark accordingly to the regulations of studies at AGH.

To pass the laboratory the student must obtained the score greater than 50%.
It will be possible to get the credit from one not passed exercise in the last week of the semester.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

This is a basic course – no special requirements exist

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. S. Tumański: Principles of Electrical Measurements, Taylor & Francis, 2005
2. R.A. Witte (Agilent Technologies): Electronic Test Instruments: Analog and Digital Measurements, Prentice Hall, 2002

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

P. Krehlik, Ł. Śliwczyński, M. Lipiński at al, Absolute measurement of the 1S0→3P0 clock transition in neutral 88Sr over the 330 km-long stabilized fibre optic link, Scientific Reports; ISSN 2045-2322. — 2015 vol. 5, s. 17495-1–17495-9
P. Krehlik, Ł. Śliwczyński, Ł. Buczek, J. Kołodziej, M. Lipiński, Ultrastable long-distance fibre-optic time transfer: active compensation over a wide range of delays Metrologia, ISSN 0026-1394. — 2015 vol. 52 no. 1, s. 82–88
Łukasz Śliwczyński, Przemysław Krehlik , Łukasz Buczek, Marcin Lipiński, Albin Czubla, Dissemination of time and RF frequency via a stabilized fibre optic link over a distance of 420 km, Metrologia vol. 50, no. 2

Informacje dodatkowe:

Brak