Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Metrologia 2
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RMBM-1-506-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr:
5
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Cupiał Piotr (pcupial@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

W ramach modułu studenci zdobywają podstawową wiedzę i umiejętności dotyczące przeprowadzania pomiarów dynamicznych oraz przetwarzania ich wyników. Uzupełniają wiedzę nt. systematycznych i losowych błędów pomiarowych oraz zagadnień dotyczących regresji liniowej i nieliniowej. Zapoznaja się z metodami pomiaru charakterystyk czasowych i częstotliwościowych układów dynamicznych. Poznają metodę zmiennej zespolonej (amplitud zespolonych) wyznaczania charakterystyk częstotliwościowych. Zapoznają się z zasadą działania przetworników wykorzystywanych do pomiaru wielkości związanych z ruchem (przemieszczenia, prędkości, przyspieszenia). Poznają podstawy widmowej analizy sygnałów.

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 Student ma wiedzę dotyczącą opisu własności liniowych elementów torów pomiarowych wykorzystywanych w miernictwie dynamicznym. Ma podstawową wiedzę dotyczącą przetwarzania sygnałów pomiarowych, w szczególności na temat reprezentacji widmowej sygnałów. MBM1A_W01 Wynik testu zaliczeniowego
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi wykonywać pomiary statyczne i dynamiczne przy pomocy podstawowych urządzeń analogowych i cyfrowych (woltomierzy, amperomierzy, oscyloskopów cyfrowych) oraz budować instrumenty wirtualne przy wykorzystaniu programu LabView. MBM1A_U02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Potrafi oszacować błedy pomiarowe systematyczne i losowe, dokonać obróbki danych pomiarowych oraz przedstawić je graficznie. MBM1A_U04 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Wynik testu zaliczeniowego
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student zdobywa kompetencje związane z pracą w zespole badawczym oraz rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania kompetencji w szybko zmieniającym się obszarze pomiarów. MBM1A_K01, MBM1A_K04 Udział w dyskusji
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
28 14 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 Student ma wiedzę dotyczącą opisu własności liniowych elementów torów pomiarowych wykorzystywanych w miernictwie dynamicznym. Ma podstawową wiedzę dotyczącą przetwarzania sygnałów pomiarowych, w szczególności na temat reprezentacji widmowej sygnałów. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi wykonywać pomiary statyczne i dynamiczne przy pomocy podstawowych urządzeń analogowych i cyfrowych (woltomierzy, amperomierzy, oscyloskopów cyfrowych) oraz budować instrumenty wirtualne przy wykorzystaniu programu LabView. - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi oszacować błedy pomiarowe systematyczne i losowe, dokonać obróbki danych pomiarowych oraz przedstawić je graficznie. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student zdobywa kompetencje związane z pracą w zespole badawczym oraz rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania kompetencji w szybko zmieniającym się obszarze pomiarów. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 75 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 28 godz
Przygotowanie do zajęć 14 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 13 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (14h):

  • Cel i zakres miernictwa dynamicznego. Podstawowe elementy torów pomiarowych wielkości zmiennych w czasie.
  • Własności statyczne elementów toru pomiarowego, czułość statyczna przetworników liniowych i nieliniowych, uchyb nieliniowości.
  • Własności dynamiczne elementów toru pomiarowego.
  • Charakterystyki czasowe i częstotliwościowe przetworników liniowych: I i II rzędu.
  • Przegląd przetworników do pomiaru wielkości nieelektrycznych.
  • Podstawowe układy elektryczne: pomiar przy pomocy woltomierza i amperomierza. Obwody elektryczne stosowane przy pomiarach tensometrycznych.
  • Zasada działania wzmacniaczy operacyjnych i przykłady ich wykorzystanie w torach pomiarowych.
  • Wprowadzenie do przetwarzania sygnałów pomiarowych. Wartość średnia, energia i moc sygnału, sygnały o ograniczonej energii i mocy. Podstawy analizy widmowej sygnałów: rzeczywista i zespolona postać szeregu Fouriera sygnałów okresowych, całka Fouriera i widmo ciągłe. Algorytm FFT wyznaczania widma sygnału.

Ćwiczenia laboratoryjne (14h):

  • Realizacja pomiarów, podstawowe elementy torów pomiarowych.
  • Niedokładność pomiaru, rodzaje uchybów, opracowanie wyników pomiaru.
  • Zastosowanie elektrycznych mierników wskazówkowych.
  • Własności statyczne elementów toru pomiarowego.
  • Własności dynamiczne przetworników I rzędu.
  • Własności dynamiczne przetworników II rzędu.
  • Wirtualne przyrządy pomiarowe i ich realizacja przy wykorzystaniu programu LabView.

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:

Ocena jest obliczona jako średnia ważona oceny z laboratorium (60%) oraz oceny z testu z wykładów (40%).
Osoba odpowiedzialna za przedmiot może podjąć decyzję, że sprawdzenie wiadomości z wykładu zostanie przeprowadzone w ramach zaliczenia laboratoriów.

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

Zgodnie z Regulaminem Studiów

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

wiadomości z matematyki dotyczące całkowania i wyznaczania pochodnych cząstkowych. Znajomość podstaw przekształcenia Laplace’a oraz charakterystyk czasowych i czestotliwościowych członów liniowych w zakresie przedmiotu “Podstawy automatyki”.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:
  • A.Chwaleba, M.Poniński, A.Siedlecki “Metrologia elektryczna”, WNT, Warszawa, 2010
  • R. Hagel, J. Zakrzewski “Miernictwo dynamiczne”, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1984
  • J.Bednarczyk "Podstawy metrologii technicznej, SU 1591, wyd. AGH, Kraków, 2000
  • T.G. Beckwith, R.D. Marangoni, J.H. Lienhard “Mechanical Measurements”, 6th edition, Prentice Hall, Upper Saddle River, 2007
  • J.G. Webster “The measurement, instrumentation and sensors handbook”, CRC, Boca Raton, 1999
  • A.Plucińska, E.Pluciński “Elementy probabilistyki”, PWN, Warszawa, 1981
  • P. Horowitz, W.Hill “Sztuka elektroniki”, cz.1, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, wyd. 7, 2003
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:
  • M. Maślanka, B. Sapiński, J. Snamina “Experimental study of vibration control of a cable with an attached MR damper”, Journal of Theoretical and Applied Mechanics 45 (2007), 893-917
  • A. Kot, A. Nawrocka, A. Sioma “Testing of human sway on a balance platform”, Proceedings of ICCC’2018, Szivasarad, Hungary, May 28-31, 2018, s. 118-121.
  • M. Kozioł, P. Cupiał “Identification of rotor parmameters using piezoelectric patches bonded to the shaft surface”, Proceedings of the 13th Conference on Active Noise and Vibration Control Methods, MARDiH, Kazimierz Dolny, 12-14 June 2017.
Informacje dodatkowe:

Brak