Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Systemy pomiarowe
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RAIR-2-102-AM-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Automatyka i metrologia
Kierunek:
Automatyka i Robotyka
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Konieczny Jarosław (koniejar@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Na zajęciach uczestnik kursu poznaje budowę i metody projektowania zaawansowanych systemów pomiarowych. W trakcie kursu uczestnik zapoznaje się z metodami synchronizacji, taktowania, kondycjonowania wielokanałowych systemów pomiarowych. Znaczącą część kursu stanowi omówienie parametrów statycznych i dynamicznych torów 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 Zna i rozumie pojęcia z zakresu budowy i działania systemów pomiarowych. AIR2A_W02 Egzamin
M_W002 Zna zasady doboru elementów i parametrów składowych toru pomiarowego oraz ma wiedzę niezbędną do tworzenia rozbudowanych systemów pomiarowych. AIR2A_W02 Egzamin
M_W003 Ma wiedzę niezbędną do oprogramowania wielokanałowych i rozbudowanych systemów pomiarowych-sterujących. AIR2A_W02 Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 Umie zestawić elementy składowe toru pomiarowego. Ma wiedzę niezbędną do oprogramowania wielotorowych systemów pomiarowych. AIR2A_U03 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Umie zaprojektować i zaprogramować system cyfrowy w celu rozwiązania przedstawionego problemu sterowania, akwizycji i archiwizacji danych pomiarowych. AIR2A_U03, AIR2A_U07 Projekt,
Sprawozdanie
M_U003 Umie zbudować wielotorowy system pomiarowy pozwalający na automatyczne raportowanie. AIR2A_U03 Projekt
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Jest przygotowany do działalności twórczej związanej z zarządzaniem projektami dużych systemów pomiarowych. AIR2A_K01 Projekt
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 Zna i rozumie pojęcia z zakresu budowy i działania systemów pomiarowych. + - - - - - - - - - -
M_W002 Zna zasady doboru elementów i parametrów składowych toru pomiarowego oraz ma wiedzę niezbędną do tworzenia rozbudowanych systemów pomiarowych. + - - - - - - - - - -
M_W003 Ma wiedzę niezbędną do oprogramowania wielokanałowych i rozbudowanych systemów pomiarowych-sterujących. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Umie zestawić elementy składowe toru pomiarowego. Ma wiedzę niezbędną do oprogramowania wielotorowych systemów pomiarowych. - - + - - - - - - - -
M_U002 Umie zaprojektować i zaprogramować system cyfrowy w celu rozwiązania przedstawionego problemu sterowania, akwizycji i archiwizacji danych pomiarowych. - - + - - - - - - - -
M_U003 Umie zbudować wielotorowy system pomiarowy pozwalający na automatyczne raportowanie. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Jest przygotowany do działalności twórczej związanej z zarządzaniem projektami dużych systemów pomiarowych. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 141 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 35 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 33 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (28h):

Wykłady podzielono na dwie części. Pierwszą ukierunkowaną na zapoznanie się z pakietem służącym do zarządzania i programowania systemów pomiarowych. Drugą ukierunkowaną na zdobycie wiedzy w zakresie realizacji układów i systemów pomiarowych.
Tematyka
Wprowadzenie do wirtualnych przyrządów pomiarowych,
Nawigacja w LabVIEW, tworzenie VI,
Grupowanie danych, zarządzanie zasobami,
Tworzenie aplikacji modułowych,
Podstawowe modele i techniki programowania,
Podstawy pomiarów i akwizycji danych, techniki synchronizacji,
Obsługa zdarzeń, obsługa błędów,
Sterowanie interfejsem użytkownika,
Operacje na plikach, tworzenie podprogramów,
Tworzenie i dystrybucja aplikacji, preinstalacja aplikacji na urządzenia z procesorem RT,
Budowa i działanie przetworników A/C i C/A,
Pomiary sygnałów analogowych za pomocą komputerowych modłów akwizycji danych,
Pomiary i generowanie sygnałów cyfrowych za pomocą komputerowych modłów akwizycji danych,
Próbkowanie sygnałów i budowa filtrów pomiarowych i antyaliasingowych.

Ćwiczenia laboratoryjne (28h):

Ćwiczenia laboratoryjne podzielono na dwie części. Pierwszą związaną z nabyciem umiejętności praktycznych programowania systemów pomiarowych z wykorzystaniem pakietu LabVIEW. Drugą związaną z opracowaniem i realizacją własnego toru pomiarowego.
Tematyka
1. Zapoznanie się z pakietem Measurement & Automation Explorer (MAX), konfiguracja urządzeń w programie MAX,
2. Analiza VI, wykorzystanie palet, wybieranie narzędzi, przepływ danych,
3. Używanie pomocy, debagowanie kodu źródłowego, operacje na tablicach, klastry, definicja Typu,
4. Używanie DAQmx, maszyna stanów,
5. Używanie menagera projektów, zmienne lokalne, zmienne globalne,
6. Podstawy pomiarów,
7. Definiowanie kolejek i zmiennych lokalnych, struktura Event,
8. Definiowanie limitów wyświetlanych przebiegów, zmiany właściwości okna VI,
9. Zapis plików typu bitmapa, odczyt pliku TDMS,
10. Kompilowanie aplikacji, przygotowanie plików do redystrybucji,
11. Budowa toru pomiarowego dla wybranej wielkości nie elektrycznej z uwzględnieniem dynamiki procesu,
Zakres ćwiczeń obejmuje:
• dobór przetwornika pomiarowego,
• dobór układu kondycjonowania,
• dobór modułu pomiarowego,
• projekt i wykonanie programu komputerowego do pomiaru i akwizycji danych,
• analizę danych zarejestrowanych w trakcie eksperymentu laboratoryjnego,
• wykonanie raportu z przeprowadzonych pomiarów i wykonanych analizy.
Wielkości i przetworniki wykorzystane w ćwiczeniach:
1. Ciśnienie cieczy hydraulicznej – przetwornik piezoelektryczny z wyjściem napięciowym,
2. Ciśnienie gazu – przetwornik piezoelektryczny z wyjściem prądowym,
3. Temperatura cieczy lub gazu – termopara,
4. Temperatura cieczy lub gazu – przetwornik rezystancyjny,
5. Natężenie przepływu – przetwornik turbinkowy,
6. Natężenie przepływu – przetwornik śrubowy,
7. Przemieszczenie (odległość) – przetwornik magnetostrykcyjny,
8. Przemieszczenie (odległość) – przetwornik transformatorowy LVDT,
9. Przemieszczenie (odległość) – przetwornik laserowy,
10. Przyspieszenie – akcelerometr piezoelektryczny (ICP),
11. Prędkość obrotowa – enkoder optyczny,
12. Przemieszczenie kątowe – enkoder optyczny,
13. Odkształcenie – mostek tensometryczny,
14. Siła – mostek tensometryczny.

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:

Ćwiczenia laboratoryjne
1. W trakcie zajęć prowadzący ustala aktywności (testy, sprawozdania, ćwiczenia praktyczne) za których realizację student otrzymuje punkty.
2. Warunkiem zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest zdobycie co najmniej połowy punktów+1.
3. Informacja o sposobie oceniania ćwiczenia (przypisania punktów do aktywności) jest podawana uczestnikom na początku zajęć.

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 jest zabroniona.
  • 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:

Ocena końcowa wystawiana na bazie oceny z egzaminu i laboratorium.
Dodatkowym atutem będzie Zdany egzamin CLAD (NI Certified LabVIEW Associate Developer).

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

W takcie trwania kursu istnieje możliwość uczestnictwa w dodatkowych aktywnościach pozwalających osobom nieobecnym nadrobić stracone punkty.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Zaliczony moduł Metrologia lub techniki pomiarowe na kursie inżynierskim.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1 Chwaleba A., Czajewski J.: Przetworniki pomiarowe i defektoskopowe
2 Robert H. King, 2009, Introduction to data acquisition with LabVIEW.
3 LabVIEW Core 1, Core 2
4 Turkowski M.: Przemysłowe sensory i przetworniki pomiarowe
5 Nawrocki W.: Sensory i systemy pomiarowe
6 Szumielewicz B., Słomski B., Tyburski W.: Pomiary elektroniczne w technice
7 Dally J. W., Rile W. F.: Instrumentation for engineering measurements
8 Bentley J. P.: Principles of measurement systems

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1 Analiza możliwości wykorzystania czujników siły dynamicznej do określania stanu narzędzi w wybranych procesach technologicznych — [Analysis of the possibility of using sensors to determine the dynamic force of the tools in selected technological processes] / FLAGA S., KONIECZNY J. // W: Scientific basis of modern technologies: experience and prospects / eds. Y. I. Shalapko, L. A. Dobrzanski. — Jaremche : Department of Principles of Engineering Mechanics of Khmelnitsky National University, cop. 2011. — ISBN: 978-966-8776-23-6. — S. 522–529. — Bibliogr. s. 529

2 Application of piezoelectric dynamic force sensor for tool state assessment in manufacturing process / Ireneusz DOMINIK, Stanisław FLAGA, Jarosław KONIECZNY, Jacek SNAMINA // W: ASME 2014 conference on Smart Materials, Adaptive Structures and Intelligent Systems (SMASIS2014) ISBN: 978-0-7918-4615-5.

3 Automatyczne urządzenie przeładunkowe URB/ZS-3 — Automatic ore loading point URB/ZS-3 / Krzysztof KRAUZE, Waldemar RĄCZKA, Jarosław KONIECZNY, Marek SIBIELAK // Cuprum ; ISSN 0137-2815. — 2016 nr 4, s. 5–11. — Bibliogr. s. 11.

4 Zastosowanie skanerów 2D i 3D w kopalniach surowców mineralnych — Use of 2D and 3D at mines of mineral raw materials / M. IWANIEC, W. RĄCZKA, M. SIBIELAK, J. KONIECZNY // W: Mechanizacja, automatyzacja i robotyzacja w górnictwie : III międzynarodowa konferencja : Wisła, 15–17 czerwca 2016 r.

5 Autonomiczne urządzenie do rozbijania skał, K. KRAUZE, W. RĄCZKA, M. SIBIELAK, J. KONIECZNY, D. Kubiak, H. Culer, D. Bajus W: Mechanizacja, automatyzacja i robotyzacja w górnictwie : monografia : praca zbiorowa. T. 1, Nowoczesne technologie i bezpieczeństwo w górnictwie / red. nauk. Krzysztof Kotwica ; — ISBN: 978-83-944406-8-8 ; e-ISBN: 978-83-944406-9-5. — S. 50–62. — Bibliogr. s. 62,

6 Autonomiczny robot do rozbijania skał — K. KRAUZE, W. RĄCZKA, M. SIBIELAK, J. KONIECZNY // W: Mechanizacja, automatyzacja i robotyzacja w górnictwie : IV międzynarodowa konferencja : Wisła, 21–23 czerwca 2017 r. : streszczenia referatów. — [Polska : s. n.], 2017. — S. 113. — Tekst pol.-ang.

7 Zrobotyzowany punkt przesypowy – wyniki badań — K. KRAUZE, W. RĄCZKA, M. SIBIELAK, J. KONIECZNY W: Mechanizacja, automatyzacja i robotyzacja w górnictwie : IV międzynarodowa konferencja : Wisła, 21–23 czerwca 2017 r. — S. 116.

Informacje dodatkowe:

Brak