Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Systemy pomiarowe
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
EAiR-1-306-s
Wydział:
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Automatyka i Robotyka
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Stencel Marek (masten@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Celem przedmiotu jest przekazanie wiedzy i umiejętności w zakresie struktury rodzajowej systemów pomiarowych, ich klasyfikacji, elementów je tworzących w tym czujników pomiarowych, topologii i struktur systemów, ich integracji, dynamiki systemów oraz podstawowej wiedzy w zakresie przetwarzania sygnałów w systemach pomiarowych.

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 Ma poszerzoną wiedzę w zakresie systematyki i klasyfikacji systemów pomiarowych, ich funkcji oraz obszarów zastosowań. Zna podział systemów pomiarowych ze względu na strukturę oraz potrafi określić podstawowe rodzaje elementów składowych systemów pomiarowych AiR1A_W01 Zaliczenie laboratorium
M_W002 Posiada usystematyzowaną wiedzę nt. liniowych przetworników pomiarowych do rzędu drugiego włącznie. Zna metody ich opisu w dziedzinie czasu oraz częstotliwości. AiR1A_W01 Zaliczenie laboratorium
M_W003 Ma poszerzoną wiedzę w zakresie wybranych czujników pomiarowych. Potrafi je sklasyfikować oraz zna ich zasady działania w zakresie niezbędnym do opisu zjawisk fizycznych na których się opierają AiR1A_W01 Zaliczenie laboratorium
M_W004 Ma poszerzoną wiedzę z zakresu cyfrowej akwizycji sygnałów pomiarowych i praktycznych aspektów ograniczeń jakim są poddane AiR1A_W03 Zaliczenie laboratorium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Posiada umiejętność budowy, konfiguracji i oraz badania właściwości metrologicznych toru pomiarowego zawierającego uniwersalną kartę pomiarową AiR1A_U01, AiR1A_U05, AiR1A_U06 Zaliczenie laboratorium
M_U002 Posiada umiejętność integracji rozproszonego systemu pomiarowego z urządzeniami zawierającymi interfejs szeregowy RS485 AiR1A_U01, AiR1A_U07, AiR1A_U05 Zaliczenie laboratorium
M_U003 Posiada umiejętność wykorzystania w systemie pomiarowym uniwersalnego wzmacniacza pomiarowego oraz jego właściwej konfiguracji AiR1A_U01, AiR1A_U07, AiR1A_U02 Zaliczenie laboratorium
M_U004 Zna zasadę działania toru pomiarowego z modulacją AM przeznaczonego do współpracy z czujnikami wielkości nieelektrycznych. Umie dobrać jego parametry w celu minimalizacji błędów statycznych i dynamicznych toru. AiR1A_U01, AiR1A_U09, AiR1A_U02 Zaliczenie laboratorium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Potrafi myśleć kreatywnie i znajdować nowe obszary zastosowań systemów pomiarowych i sensorów w obszrze automatyki wynikające z oczekiwań społecznych AiR1A_K01, AiR1A_K02 Zaliczenie laboratorium
M_K002 Potrafi pracować w zespole i realizować jego wspólne cele AiR1A_K03 Zaliczenie laboratorium
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
56 28 0 28 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 Ma poszerzoną wiedzę w zakresie systematyki i klasyfikacji systemów pomiarowych, ich funkcji oraz obszarów zastosowań. Zna podział systemów pomiarowych ze względu na strukturę oraz potrafi określić podstawowe rodzaje elementów składowych systemów pomiarowych + - + - - - - - - - -
M_W002 Posiada usystematyzowaną wiedzę nt. liniowych przetworników pomiarowych do rzędu drugiego włącznie. Zna metody ich opisu w dziedzinie czasu oraz częstotliwości. + - + - - - - - - - -
M_W003 Ma poszerzoną wiedzę w zakresie wybranych czujników pomiarowych. Potrafi je sklasyfikować oraz zna ich zasady działania w zakresie niezbędnym do opisu zjawisk fizycznych na których się opierają + - + - - - - - - - -
M_W004 Ma poszerzoną wiedzę z zakresu cyfrowej akwizycji sygnałów pomiarowych i praktycznych aspektów ograniczeń jakim są poddane + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Posiada umiejętność budowy, konfiguracji i oraz badania właściwości metrologicznych toru pomiarowego zawierającego uniwersalną kartę pomiarową - - + - - - - - - - -
M_U002 Posiada umiejętność integracji rozproszonego systemu pomiarowego z urządzeniami zawierającymi interfejs szeregowy RS485 - - + - - - - - - - -
M_U003 Posiada umiejętność wykorzystania w systemie pomiarowym uniwersalnego wzmacniacza pomiarowego oraz jego właściwej konfiguracji - - + - - - - - - - -
M_U004 Zna zasadę działania toru pomiarowego z modulacją AM przeznaczonego do współpracy z czujnikami wielkości nieelektrycznych. Umie dobrać jego parametry w celu minimalizacji błędów statycznych i dynamicznych toru. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi myśleć kreatywnie i znajdować nowe obszary zastosowań systemów pomiarowych i sensorów w obszrze automatyki wynikające z oczekiwań społecznych - - + - - - - - - - -
M_K002 Potrafi pracować w zespole i realizować jego wspólne cele - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 100 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 godz
Przygotowanie do zajęć 17 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 5 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 22 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (28h):

1. System pomiarowy, definicja, podział i klasyfikacja,
2. Układy liniowe
3. Dynamika przetworników
4. Przetworniki pomiarowe temperatury
5. Przetworniki tensometryczne
6. Przetworniki indukcyjne
7. Przetworniki pojemnościowe
8. Układy kondycjonowania
9. Twierdzenie o próbkowaniu z ograniczeniami
10. Klasyfikacja i podstawy działania przetworników analogowo-cyfrowych

Ćwiczenia laboratoryjne (28h):

1. Badanie właściwości metrologicznych komputerowego systemu akwizycji danych pomiarowych z wykorzystaniem uniwersalnej karty pomiarowej i oprogramowania DasyLab.
2. Budowa i konfigurowanie systemu do pomiaru parametrów klimatycznych z wykorzystaniem karty pomiarowej i oprogramowania DasyLab.
3. Pomiar temperatury za pomocą czujników termoelektrycznych i termorezystancyjnych z wykorzystaniem przyrządów pomiarowych w magistrali szeregowej RS485.
Ćw. 4. Pomiary przyśpieszeń w ruchu drgającym.
5. Projekt i realizacja tensometrycznych przetworników pomiarowych siły i masy z wykorzystaniem belki giętej i przemysłowego panelu wzmacniacza tensometrycznego MVD2555.
6. Badanie właściwości metrologicznych toru pomiarowego z modulacją AM przeznaczonego do współpracy z czujnikami wielkości nieelektrycznych.
7. Wyznaczenie charakterystyk metrologicznych laserowych czujników przemieszczenia
liniowego.
8. Badanie właściwości metrologicznych bezstykowego, pirometrycznego przetwornika
pomiarowego temperatury.

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:

Warunkiem otrzymania pozytywnej oceny końcowej z przedmiotu jest uzyskanie pozytywnej oceny z laboratorium. Podniesienie oceny końcowej możliwe jest poprzez opracowanie referatu na zadany temat, którego tytuł i treść ustalana jest indywidualnie z prowadzącym, nie później niż w trzecim tygodniu semestru, oraz dostarczane są w trakcie semestru wersje przejściowe pozwalające na jego korektę.

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:

1. Aby uzyskać pozytywną ocenę końcową niezbędne jest wykonanie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych i uzyskanie z każdego z nich oceny pozytywnej.
2. Ocena końcowa przedmiotu jest oceną z laboratorium i wystawiana jest zgodnie z regulaminem laboratorium dostępnym w systemie MUDL, zgodnym z regulaminem studiów.

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

Do zaliczenia Laboratorium konieczne jest wykonanie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, których harmonogram i treść podana jest na pierwszych zajęciach . Obecność
na zajęciach laboratoryjnych jest obowiązkowa. Nieobecności na zajęciach i ich usprawiedliwianie
będzie traktowane zgodnie z Regulaminem Studiów (maksymalnie 2 nieusprawiedliwione nieobecności
w semestrze). Trzy oraz większa liczba nieobecności nieusprawiedliwionych skutkują brakiem zaliczenia.
Jako usprawiedliwienie nieobecności uwzględniane jest zwolnienie lekarskie lub oficjalne pismo
dotyczące udziału w konferencjach, stażach, zawodach sportowych itp. potwierdzone przez Rektora lub
Dziekana. Ćwiczenie, na którym student był nieobecny usprawiedliwiony, bądź nieusprawiedliwiony
należy odrobić najdalej do końca zajęć semestru z inną grupą ćwiczeniową, lub w terminie rezerwowym
zgodnie z harmonogramem.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość podstaw matematyki, fizyki, teorii obwodów, podstaw programowania.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Gawędzki W., Pomiary elektryczne wielkości nieelektrycznych, Wydawnictwo AGH, 2010
2. Miłek M.: Metrologia elektryczna wielkości nieelektrycznych. Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu
Zielonogórskiego, Zielona Góra, 2006.
3. Michalski L., Eckersdorf K., Kucharski J.: Termometria. Przyrządy i metody. WN-D Politechnika Łódzka,
Łódź, 1998.
4. Pomiary. Czujniki i metody pomiarowe wybranych wielkości fizycznych i składu chemicznego. Praca zbiorowa pod redakcją J. Piotrowskiego, WNT, Warszawa, 2009.
5. Tumański S.: Technika pomiarowa. WNT, Warszawa, 2007.
6. Szumielewicz B., Słomski B., Styburski W.: Pomiary elektroniczne w technice. WNT, Warszawa, 1982.
7. Nawrocki W.: Komputerowe systemy pomiarowe. WKiŁ, Warszawa, 2002.
8. Nawrocki W.: Rozproszone systemy pomiarowe. WKiŁ, Warszawa, 2006.
9. M.Szyper, J. Gajda, Modelowanie i badania symulacyjne systemów pomiarowych, Jartek s.c., Kraków 1998.
10. A. Papoulis, Obwody i układy, WKŁ 1998
11. R. Hagel, J, Zakrzewski, Miernictwo dynamiczne, WNT Warszawa 1984
12. A. Zatorski, A. Rozkrut, Miernictwo elektryczne, Wyd. AGH 1992
13. W. Styburski, Przetworniki tensometryczne – konstrukcja, projektowanie, użytkowanie, WNT Warszawa 1976
12. M. Łapinski, W. Włodarski, Miernictwo elektryczne wielkości nieelektrycznych, WNT Warszawa 1970
13. E. Romer, Miernictwo przemysłowe, WNT Warszawa 1970
14. D.H. Sheingold, Analog-digital conversion handbook, Prentice-Hall 1986
15. J. Fraden Handbook of modern sensors Springer-Verlag 2004

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Z. Marszałek, R. Sroka, M. Stencel, A New metod of inductive sensor impedance measurement applied to the identification of vehicle parameters, Metrology and Measurement Systems, vol. XVIII no. 1 pp. 69-76

J. Gajda, P. Piwowar, R. Sroka, M. Stencel, T. Żegleń, Application of inductive Loops as wheel detectors, Transportation Research Part C vol. 21 (2012) pp. 57-66

M. Stencel, P. Piwowar, Model i badania czujnika wiroprądowego, V kongres Metrologii, Łódź 6-8 września 2010

Z. Marszałek, R. Sroka, Metoda pomiaru składowych impedancji czujnika indukcyjnego, V kongres Metrologii, Łódź 6-8 września 2010

P. Piwowar, M. Stencel, Wirtualny przyrząd do pomiaru charakterystyk częstotliwościowych czujników indukcyjnościowych, XVIII Sympozjum modelowanie i Symulacja Systemów Pomiarowych 18-21 Września 2011, Krynica-Zdrój

Z. Marszałek, Model polowy czujnika indukcyjnego pętlowego, XVIII Sympozjum modelowanie i Symulacja Systemów Pomiarowych 18-21 Września 2011, Krynica-Zdrój

M Stencel Model obwodowy czujnika wiroprądowego XVIII sympozjum Modelowanie i symulacja systemów pomiarowych Krynica Zdrój, 18–21 września 2011 ISBN 978-83-61528-28-9. — S. 27–34.

Informacje dodatkowe:

Brak