Detail předmětu
Technická měření
FSI-VTM-KAk. rok: 2020/2021
Předmět je zaměřen na základy metrologie a teorie měření v technické praxi a základní principy měřicích přístrojů používaných v systémech automatického řízení. Studenti jsou seznámeni s metodami měření, měřicími veličinami a jejich jednotkami. Jsou probírány vlastnosti měřicích přístrojů v oblasti statických, dynamických, informačních a ostatních vlastností. Speciální pozornost je věnována problematice chyb a nejistot měření, jejich analýze a korekcím. Podrobněji je řešeno měření technických veličin v každodenní praxi strojního inženýrství a jeho automatizace. Základní principy a přístroje pro měření jednotlivých veličin jsou ukázány především v aplikacích pro automatizaci a řízení, regulační obvod a automatizované měřicí systémy. Pozornost je soustředěna na teplotu, tlak a sílu, délku, průtok, vlhkost, množství tepla, analýzu kapalin a plynů a řadu dalších technických veličin. V současné době jsou uváděny i souvislosti měření s koncepty Průmysl 4.0, SMART systémy a pod.
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Všeobecný přehled v měření, měřicích metodách a principech měření technických veličin včetně použití získaných znalostí pro řešení konkrétní aplikace, schopnost navrhnout, realizovat a vyhodnotit aplikaci měření.
Prerekvizity
Základní znalosti z fyziky, matematiky, statistiky a mechaniky, úvod z teorie řízení.
Doporučená nebo povinná literatura
Hofmann, D., Handbuch Messtechnik und Qualitatssicherung : Berlin : Verlag Technik 1986.
Sládek, Z., Vdoleček, F., Technická měření : Brno : Nakladatelství VUT v Brně 1992.
Daďo, S., Kreidl, M., Senzory a měřicí obvody : Praha : Vydavatelství ČVUT v Praze 1996.
De Silva, C., Control, Sensors and Actuators : New Jersey : Prentice Hall 1989.
Jenčík, J. – Volf, J., Technická měření : Praha : Vydavatelství ČVUT v Praze 2000.
Chudý, V., Palenčár, R., Kureková, E., Halaj, M., Meranie technických veličín : Bratislava : Vydavatelstvo STU v Bratislave 1999.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení
Zápočet: účast na laboratorních cvičeních a prezentace vybraných výsledků měření. Výsledné hodnocení až 15 bodů se započítává do výsledku zkoušky, podmínkou zápočtu je získání alespoň 8 bodů.
Zkouška: písemný test z celé problematiky předmětu (0 – 15 bodů), ústní zkouška s písemnou přípravou (0 – 20 bodů). Celkově získává student až 50 bodů, podmínka složení zkoušky minimálně 25 bodů. Klasifikace: výborně (46-50 bodů), velmi dobře (41-45 bodů), dobře (36-40 bodů), uspokojivě (31-35 bodů), dostatečně (25-30 bodů), nevyhovující (0-24 bodů).
Jazyk výuky
čeština
Cíl
Studenti získají přehled o metodách a prostředcích pro měření technických veličin a jejich praktickém použití včetně vyhodnocení výsledných nejistot.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Účast na laboratorních cvičeních je sledovaná; jednorázovou neúčast je možno nahradit cvičením s jinou studijní skupinou; další neúčast je nahrazována řešením individuální úlohy.
Typ (způsob) výuky
Konzultace v kombinovaném studiu
13 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Historie a úvod do měření, terminologie, metrologie, soustavy veličin a jednotek, mezinárodní metrologická spolupráce
2. Vyhodnocení měření, chyby měření a jejich korekce, nejistoty měření
3. Metody měření a měřicí přístroje a charakteristiky měřicích přístrojů
4. Kalibrace a ověřování měřicí techniky, nové definice jednotek SI 2019
5. Měření tlaku
6. Měření teploty
7. Měření průtoku a množství tepla
8. Měření vlhkosti, výšky hladiny, geometrických a silových veličin
9. Základy analýzy kapalin a plynů
10. Základy automatizovaného měření
11. HW pro automatizaci měření, DAQ karty, SMART a MEMS snímače atd.
12. SW pro automatizaci měření
13. Měření v moderních systémech I 4.0, IoT ...
Konzultace
43 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Historie a úvod do měření, terminologie, metrologie, soustavy veličin a jednotek, mezinárodní metrologická spolupráce
2. Vyhodnocení měření, chyby měření a jejich korekce, nejistoty měření
3. Metody měření a měřicí přístroje a charakteristiky měřicích přístrojů
4. Kalibrace a ověřování měřicí techniky, nové definice jednotek SI 2019
5. Měření tlaku
6. Měření teploty
7. Měření průtoku a množství tepla
8. Měření vlhkosti, výšky hladiny, geometrických a silových veličin
9. Základy analýzy kapalin a plynů
10. Základy automatizovaného měření
11. HW pro automatizaci měření, DAQ karty, SMART a MEMS snímače atd.
12. SW pro automatizaci měření
13. Měření v moderních systémech I 4.0, IoT ...
Laboratorní cvičení
9 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Příprava, provedení a vyhodnocení měření, protokol o měření
2. Analýza chyb a nejistot měření
3. Statické a dynamické charakteristiky
4. Měření teploty
5. Bezkontaktní měření teploty
6. Měření tlaku.
7. Měření výšky hladiny
8. Měření průtoku
9. Převodníky
10. Kalibrace snímačů
11. Software pro měření
12. Automatické měření s PC
13. Závěrečné cvičení, prezentace výsledků měření
eLearning
eLearning: aktuální otevřený kurz