|
Vyučující
|
-
Večerek Lukáš, Ing. Ph.D.
-
Baloun Ladislav, Ing. Ph.D.
-
Vondráček Tomáš, Ing. CSc.
|
|
Obsah předmětu
|
1) Pojem senzoru, generace senzorů, metrologické vlastnosti senzorů, chyby. Orientační dělení podle sledované veličiny a podle principu převodu měřené veličiny na veličinu elektrickou. 2) Senzory teploty - kontaktní, bezkontaktní - principy, rozsahy měřených teplot, linearizace. Provedení senzorů teploty pro průmyslové aplikace. 3) Senzory síly, tlaku, kroutícího momentu - typy, vlastnosti a provedení tenzometrů a tenzometrických můstků, zesilovače, vážení, dynamické vážení, pásové váhy. 4) Senzory polohy, úhlu natočení, elektronické libely (inklinometry) - principy a průmyslové provedení, měření rychlosti, úhlové rychlosti, zrychlení - principy a provedení akcelerometrů. 5) Měření průtoku kapalin, objemové a hmotnostní průtokoměry, typy, principy měření, měření výšky hladin, měření objemu. Provedení průtokoměrů pro průmyslové aplikace. 6) Senzory pohybu těles, senzory zabezpečovacích systémů. 7) Senzory pro automobilový průmysl. 8) Senzory optických veličin, optické vláknové senzory. 9) Měření vlhkosti, měření hustoty, měření parametrů životního prostředí, měření ionizujícího záření. Měření elektrických a magnetických veličin. 10) Základní principy detekce plynů, senzory sorpční, elektrochemické, termokatalytické, optické, fotoionizační. 11) Materiály pro citlivé senzorové vrstvy a technologie jejich přípravy, konstrukce a topologie senzorů. 12) Formy výstupů měřené veličiny, obvody pro zpracování výstupních signálů vybraných typů senzorů. Inteligentní senzory - struktura, standardizovaná rozhraní, průmyslové sběrnice. Konstrukční zásady použití, aspekty elektromagnetické kompatibility. 13) Akční členy a způsoby jejich ovládání a možnosti použití - relé, polovodičové spínací prvky, frekvenční měniče.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednáška s diskusí, Prezentace práce studentů, Individuální konzultace, Laboratorní praktika, Studium metodou řešení problémů, Samostatná práce studentů
- Kontaktní výuka
- 52 hodin za semestr
- Příprava prezentace (referátu) [3-8]
- 6 hodin za semestr
- Projekt individuální [40]
- 25 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 30 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| vysvětlit základní fyzikální principy ohledně veličin teplota, teplo, teplotní roztažnost, tepelná vodivost, tepelná kapacita |
| vysvětlit základní fyzikální principy ohledně veličin síla, tlak, hmotnost, hustota látky, viskozita kapalin |
| vysvětlit základní fyzikální principy ohledně veličin rychlost, zrychlení, moment, úhlová rychlost, úhlové zrychlení, moment setrvačnosti, kinetická a potenciální energie |
| vysvětlit základní fyzikální principy ohledně veličin frekvence, vlnová délka, index lomu |
| vysvětlit zákony elektrického a magnetického pole, základy teorie elektromagnetického pole |
| vysvětlit základy elektrických obvodů, chování prvků R, L, C, děliče napětí, proudu, RC a LC články, rezonanční obvody |
| vysvětlit základy elektroniky, pasivní a aktivní, prvky, tranzistor, diodu, operační zesilovač, princip zpětné vazby, základní princip zesilovačů, oscilátorů a dalších základních funkčních obvodů |
| vysvětlit základy číslicové techniky, kombinační a sekvenční obvody, paměti, A/D a D/A převodníky |
| vysvětlit základy číslicového zpracování signálu, vzorkování a kvantizace signálu |
| Odborné dovednosti |
|---|
| používat pasivní i aktivní elektronické součástky k realizaci zapojení s požadovanou funkcí |
| změřit základní parametry elektronických součástek, ověřit jejich správnou funkčnost |
| používat počítač nebo mikropočítač k tvorbě vlastních jednoduchých programů v libovolném softwarovém prostředí použitelných ke zpracování dat |
| aplikovat simulační software na bázi SPICE pro základní simulace obvodů v časové a frekvenční oblasti |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: používají své odborné znalosti, odborné dovednosti a obecné způsobilosti alespoň v jednom cizím jazyce, |
| mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru., |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| vysvětlit pojem senzor, generace senzorů, metrologické vlastnosti senzorů |
| vysvětlit dělení senzorů podle měřené veličiny |
| vysvětlit dělení senzorů podle principu převodu měřené veličiny na veličinu elektrickou |
| popsat principy fungování a typy kontaktních senzorů teploty, rozsahy měřených teplot, provedení kontaktních senzorů teploty pro průmyslové aplikace |
| popsat principy fungování a typy bezkontaktních senzorů teploty, rozsahy měřených teplot, provedení bezkontaktních senzorů teploty pro průmyslové aplikace, termovize |
| vysvětlit fungování senzorů síly, tlaku a kroutícího momentu |
| popsat typy, vlastnosti a provedení tenzometrů a tenzometrických můstků |
| vysvětlit pojmy statické a dynamické vážení s uvedením příkladů |
| vysvětlit fungování senzorů polohy, úhlu natočení, náklonu, rychlosti, úhlové rychlosti a zrychlení |
| vysvětlit principy fungování rychlostních a objemových průtokoměrů |
| vysvětlit principy fungování hmotnostních průtokoměrů |
| vysvětlit principy měření výšky hladiny a objemu kapalin a sypkých materiálů |
| popsat typy a fungování senzorů pro Poplachové zabezpečovací a tísňové systémy (PZTS) |
| popsat typy a principy fungování senzorů pro automobilový průmysl a jejich provedení |
| vysvětlit typy a principy fungování optických vláknových senzorů (OVS) |
| vysvětlit metody měření vlhkosti, ionizujícího záření, parametrů životního prostředí |
| popsat typy a principy fungování chemických senzorů |
| popsat formy elektrických výstupů měřené veličiny, standardizovaná rozhraní a průmyslové sběrnice |
| vysvětlit pojmy chytrý senzor a inteligentní senzor |
| popsat typy aktuátorů spolu s jejich charakteristickými vlastnostmi |
| Odborné dovednosti |
|---|
| aplikovat měřící metody a senzory optimálním způsobem v průmyslovém i laboratorním prostředí |
| aplikovat zásady pro použití a propojení senzorů za účelem minimalizace chyb měření |
| aplikovat výpočetní metody za účelem analýzy a minimalizace chyb měření a zvýšení užitné hodnoty výsledků |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i širší veřejnosti vlastní odborné názory, |
| mgr. studium: používají své odborné znalosti, odborné dovednosti a obecné způsobilosti alespoň v jednom cizím jazyce, |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška s diskusí, |
| Laboratorní praktika, |
| Řešení problémů, |
| Samostatná práce studentů, |
| Prezentace práce studentů, |
| Individuální konzultace, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Samostatná práce studentů, |
| Laboratorní praktika, |
| Seminární výuka (badatelské metody), |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Seminární výuka (badatelské metody), |
| Řešení problémů, |
| Laboratorní praktika, |
| Prezentace práce studentů, |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Výstupní projekt, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Výstupní projekt, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Individuální prezentace, |
| Kombinovaná zkouška, |
|
Doporučená literatura
|
-
Ďaďo, Stanislav; Bejček, Ludvík; Platil, Antonín. Měření průtoku a výšky hladiny. 1. vyd. Praha : BEN - technická literatura, 2005. ISBN 80-7300-156-X.
-
Ďaďo, Stanislav; Kreidl, Marcel. Senzory a měřící obvody. 1. vyd. Praha : ČVUT, 1996. ISBN 80-01-01500-9.
-
John G. Webster, Halit Eren. Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook : Electromagnetic, Optical, Radiation, Chemical, and Biomedical Measurement. Taylor & Francis Ltd, London, 2017. ISBN 9781138072183.
-
John G. Webster, Halit Eren. Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook: Spatial, Mechanical, Thermal, and Radiation Measurement. CRC Press, 2017. ISBN 9781439848890.
|