Detail předmětu

Speciální fyzika

FAST-CB052Ak. rok: 2018/2019

Automatizované měřící systémy - Úvod. Snímače a převodníky. Realizace vstupu a výstupu. Úvod do měřícího systému GPIB. Přehled přístrojů s GPIB. Instrukce vybraných přístrojů. Programování stykové karty GPIB. Praktické cvičení.

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (FYZ)

Výsledky učení předmětu

Znalosti snímačů fyzikálních veličin a automatizovaných metod měření neelektrických i elektrických veličin. Převod neelektrických veličin na elektrické nebo optické signály. Znalosti o zpracování signálů výpočetní technikou. Počítačové programování v moderním jazyku (nyní v Pythonu). Znalosti a přehled o aplikačních možnostech ve stavebnictví a posledních trendech v měřicí technice.

Prerekvizity

Základní kurs fyziky, základní měřící metody, práce s veličinami a jednotkami. Základní znalost práce na počítači. Zpracování dat na počítači, vstupní a výstupní operace. Základy programování.

Korekvizity

Počítačové programování.

Doporučené volitelné složky programu

ne

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Vzdělávací činnost a metody budou následující:

1) Teoretická výuka výkladem a ukázkami na počítači
2) Praktická výuka u počítače s přípojenými přístroji ke sběrnici GPIB.
3) Domácí práce a realizace zadaných projektů se budou provádět na osobním počítači studenta, přístroje budou nahrazeny simulací.

Více na http://fyzika.fce.vutbr.cz, sekce studium.

Způsob a kritéria hodnocení

Účast na cvičení. Vypracování individuální úlohy dle seznamu úloh. Odevzdání funkčního počítačového programu ke jmenované úloze. Test sestavení jednoduché úlohy. Zápočet. Zkouška.

Jazyk výuky

čeština

Pracovní stáže

ne

Osnovy výuky

1. Úvod: Počítače v měření, ekonomický přínos, kvalitativní přínos.
2. Snímače a převodníky: snímače tlaku, teploty, mechanického napětí, změny délky, změny objemu.
3. Realizace vstupu a výstupu: sériový V/V RS232, paralelní V/V LPT1, měřící systém GPIB (IEEE488).
4. Úvod do měřícího systému GPIB: Základní požadavky na zapojení, popis sběrnice, funkční příkazy GPIB.
5. Přehled přístrojů s GPIB: Agilent, Tectronics, ostatní vybrané přístroje s GPIB.
6. Instrukce vybraných přístrojů: 1. část: osciloskopy série Agilent 54600.
7. Instrukce vybraných přístrojů - 2. část: programovatelné zdroje série Agilent E363xA, digitální multimetr Agilent 34401A.
8. Programování stykové karty GPIB: instrukce pro kartu firmy Agilent, ukázka programové jednotky visa_simul, ukázka programové jednotky PRISTROJ, ukázka programu pro měření.
9. Praktická úloha: příprava konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
10. Praktická úloha: příprava konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
11. Praktická úloha: odladění konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
12. Praktická úloha: odladění konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
13. Praktická úloha: odzkoušení konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.

Cíl

Absolvent získává znalosti v oblasti snímačů fyzikálních veličin a metod měření neelektrických i elektrických veličin. Je seznamován s převodem neelektrických veličin na elektrické nebo optické signály a získává znalosti o zpracování těchto signálů výpočetní technikou. Dále získává znalosti a přehled o aplikačních možnostech ve stavebnictví a současných trendech v měřicí technice.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-P-E-SI (N) magisterský navazující

    obor K , 1. ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný

  • Program N-K-C-SI (N) magisterský navazující

    obor K , 1. ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný

  • Program N-P-C-SI (N) magisterský navazující

    obor K , 1. ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Úvod: Počítače v měření, ekonomický přínos, kvalitativní přínos.
2. Snímače a převodníky: snímače tlaku, teploty, mechanického napětí, změny délky, změny objemu.
3. Realizace vstupu a výstupu: sériový V/V RS232, paralelní V/V LPT1, měřící systém GPIB (IEEE488).
4. Úvod do měřícího systému GPIB: Základní požadavky na zapojení, popis sběrnice, funkční příkazy GPIB.
5. Přehled přístrojů s GPIB: Agilent, Tectronics, ostatní vybrané přístroje s GPIB.
6. Instrukce vybraných přístrojů: 1. část: osciloskopy série Agilent 54600.
7. Instrukce vybraných přístrojů - 2. část: programovatelné zdroje série Agilent E363xA, digitální multimetr Agilent 34401A.
8. Programování stykové karty GPIB: instrukce pro kartu firmy Agilent, ukázka programové jednotky visa_simul, ukázka programové jednotky PRISTROJ, ukázka programu pro měření.
9. Praktická úloha: příprava konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
10. Praktická úloha: příprava konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
11. Praktická úloha: odladění konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
12. Praktická úloha: odladění konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
13. Praktická úloha: odzkoušení konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Úvod, seznámení s předmětem a náplní, plán cvičení, základní informace
2. Ukázka snímačů podle jejich kategorií. Procvičení práce se snímači ve skupinách.
3. Sestavování měřícího celku pro vybraná schémata úloh (GPIB, koaxiální propojení, PC-přístroje, USB modul quido, Agilent), práce v malých skupinách.
4. Sestavování měřícího celku pro další zvolená schémata úloh, práce ve skupinách.
5. Cejchování termistoru, cejchování termo-diody. Realizace automatizovaného celku, práce ve skupinách na úlohách částečně připravených učitelem.
6. Programování automatizovaných úloh v programovacím jazyce Python.
7. Programování úloh z 9. týdne cvičení v programovacím jazyku Python, odladění pomocí programové simulační jednotky „visa_simul“.
8. Programování úloh z 11. týdne cvičení v programovacím jazyku Python, odladění pomocí programové simulační jednotky „visa_simul“.
9. Měření R-I charakteristiky diody (skupina A), Měření U-I charakteristiky odporu (skupina B), Realizace automatizovaného měřícího pracoviště, zapojení úloh
10. Měření na pracovištích ve skupinách úloh z 9. týdne cvičení, s využitím programů ze 7. týdne cvičení, využití programové jednotky „visa_simul“ komunikující s visa_simul. Protokol o měření.
11. Měření U-I charakteristiky diody (skupina A) ,Měření R-I charakteristiky odporu (skupina B), Realizace automatizovaného měřícího pracoviště, zapojení úloh
12. Měření na pracovištích ve skupinách z 11. týdne cvičení, s využitím programu ze 8. týdne cvičení, s využitím programové jednotky „visa_simul“ komunikující s visa_simuli. Protokol o měření.
13. Zhodnocení protokolů. Zápočet

eLearning