|
Vyučující
|
|
|
|
Obsah předmětu
|
Kurz navazuje na Elektrotechnika. Studenti se seznámí se základními měřicími metodami, získají vědomosti o fyzikálních principech celé řady senzorů a elektronických měřicích přístrojů, naučí se pomocí těchto přístrojů měřit fyzikální veličiny. Témata přednášek 1. Úvod do měření neelektrických veličin Měřicí řetězec. Chyby měřícího řetězce. Metody zmenšení chyb snímačů. 2. Měření teplot a tepla. Základní principy měření teploty. Teploměry dilatační, tlakové, elektrické (odporové, krystalové). 3. Termoelektrické, polovodičové teploměry, časová konstanta dotykových teploměrů. Měření nízkých teplot. Měření vysokých teplot - pyrometrie. Bezdotyková měření běžných teplot - termovize. Měřiče odběru tepla. 4. Měření polohy, dráhy, rychlosti. Potenciometrické, indukčnostní, kapacitní, optické snímače polohy, stroboskopy. 5. Měření mechanického napětí a deformace, měření sil, měření kmitání. Tenzometry (odporové, polovodičové). Piezoelektrické senzory síly. Magnetické tenzometry. Absolutní a relativní snímače kmitání. Měření sil a točivého momentu, dynamometry. 4. Měření tlaku. Základní principy a užití senzorů tlaku. Senzory tlaku tekutin - absolutní - diferenční. Tlakoměry s elektrickým výstupním signálem. Elektrické vakuometry, Ionizační vakuometr, Bolometrický vakuometr. 5. Měření průtoků. Objemový x hmotnostní průtok. Objemové průtokoměry. Ultrazvukové a indukční průtokoměry. 6. Měření průtoků. Deformační senzor průtoku. Odměřování kalibrovaných objemů. Hmotnostní průtokoměry, Coriolisova síla. Tepelné senzory hmotnostního průtoku. Měření průtoku v otevřených kanálech. Technické umístění měřidel - zásady. 7. Anemometry. Mechanické anemometry. Aerodynamické anemometry. Značkovací anemometry. Akustické anemometry. Měření rychlosti větru. Laserová anemometrie. Vizualizační měřicí metody (PIV). 8. Měření úrovně. Jednostavové, dvoustavové, více stavové. Ultrazvukové měření. Kapacitní stavoznaky. 9. Měření elektromagnetického záření, světla. Elektromagnetické záření. Světlo a zrakový vjem. Měření osvětlení. 10. Měření roztoků, vodivost, pH, spektrofotometrie. Spektrofotometrie. Chromatografie. 11. Měření vlhkosti plynů. Voda fázový diagram. Absolutní a relativní vlhkost, parciální tlak. Metody měření vlhkosti. Postup stanovení absolutní vlhkosti. Postup stanovení rosného bodu. Práce s tabulkou nasyceného vlhkého vzduchu. 12. Analýza plynů, měření emisí. Analyzátory plynů, principy, chemický, fyzikální. 13. Měření ionizujícího záření, magnetizmu a hluku. Plynové detektory, Charakteristika plynového detektoru. Scintilační detektory. 14. Měření magnetických veličin, Hallova Sonda. Měření hluku, Příklady a vnímání člověkem. Dálková měření. Ke kurzu přísluší propracované laboratorní cvičení. Studenti v malých kolektivech řeší konkrétní příklady měření neelektrických veličin a zpracovaní výsledků měření.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
Laboratorní praktika, Přednáška, Cvičení, E-learning, Samostudium studentů
|
|
Výstupy z učení
|
Znalost základních měřicích metod a znalost fyzikálních principů senzorů a elektronických měřicích přístrojů. Schopnost formulovat výsledek měření.
Znalost základních měřicích metod a znalost fyzikálních principů senzorů a elektronických měřicích přístrojů. Schopnost formulovat výsledek měření.
|
|
Předpoklady
|
Znalosti matematiky v rozsahu maturitní zkoušky střední školy. Znalosti vlastností reálných funkcí. Znalosti základů matematické analýzy (částečná návaznost na kurz Matematika 1).
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Kombinovaná zkouška
Aktivní účast na laboratorních cvičeních (příprava na aktuální téma, samostatné vypracování protokolů z provedených měření). Získat sledováním přednášek nebo samostudiem přehled o základních měřicích metodách a o fyzikálních principech senzorů.
|
|
Doporučená literatura
|
-
RIPKA, Pavel a Alois TIPEK. Master books on sensors: modular courses on modern sensors Leondaro da Vinci project CZ/PP-134026. Praha: BEN - technical literature, 2003. ISBN 80-7300-129-2.
-
RIPKA, Pavel. Senzory a převodníky. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2015. ISBN 80-01-03123-3.
-
VOLF, Jaromír a Josef JENČÍK. Technická měření. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2000. ISBN 80-01-02138-6.
-
WEBSTER, John G. a Halit EREN. Measurement, instrumentation, and sensors handbook: electromagnetic, optical, radiation, chemical, and biomedical measurement. CRC Press, Taylor & Francis Group, 2014. ISBN 978-1-4398-4891-3.
|