- Nazwa przedmiotu:
- Systemy pomiarowe
- Koordynator przedmiotu:
- dr hab. inż. Włodzimierz Choromański, prof. nzw., Wydział Transportu PW, Zakład Systemów Informatycznych i Mechatronicznych w Transporcie
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Transport
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- TR.NMK203
- Semestr nominalny:
- 2 / rok ak. 2014/2015
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 83 godzin, w tym: praca na wykładach 9 godz., praca na ćwiczeniach laboratoryjnych 9 godz., przygotowanie się do kolokwium z wykładu 12 godz., przygotowanie się do zajęć laboratoryjnych 10 godz., opracowanie sprawozdań 26 godz., konsultacje 3 godz. (w tym konsultacje w zakresie laboratorium 2 godz.), studiowanie literatury przedmiotu 15 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1,0 pkt. ECTS (19 godz., w tym: praca na wykładach 9 godz., praca na ćwiczeniach laboratoryjnych 9 godz., konsultacje 3 godz.)
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 2,0 pkt. ECTS (47 godzin, w tym: praca na ćwiczeniach laboratoryjnych 9 godz., przygotowanie się do zajęć laboratoryjnych 10 godz., opracowanie sprawozdań 26 godz., konsultacje w zakresie laboratorium 2 godz.)
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Posiada podstawową wiedzę z zakresu metrologii i matematyki.
- Limit liczby studentów:
- brak
- Cel przedmiotu:
- Zapoznanie studentów z teorią i praktyką budowy systemów pomiarowych, ze szczególnym uwzględnieniem komputerowych systemów pomiarowych.
- Treści kształcenia:
- Treść wykładu:
Podział sygnałów fizycznych (zdeterminowane, losowe). Pojęcie stacjonarności i ergodyczności. Główne charakterystyki sygnałów losowych (wartość średnia, wariancja, gęstość prawdopodobieństwa, funkcja autokorelacji, widmowa gęstość mocy, charakterystyki łączne sygnałów), przekształcenie Fourie’ra, algorytm FFT.
Przetwarzanie analogowo cyfrowe, twierdzenie o próbkowaniu. Wstępna obróbka danych, filtry rekursywne. Metody estymacji widmowej gęstości mocy i funkcji autokorelacji, Czujniki pomiarowe do pomiaru wielkości nieelektrycznych (podstawowe charakterystyki statyczne i dynamiczne). Skrótowe omówienie: czujników temperatury, tensometrycznych czujników odkształcenia, czujników ciśnienia, czujników jonoselektywnych, czujników indukcyjnych i indukcyjnościowych, czujników wilgotności powietrza, czujników przyspieszenia i prędkości, czujniki inteligentne . Pomiary kształtu. Układy DSP.
Treść ćwiczeń laboratoryjnych:
Wyznaczenie charakterystyk statycznych i dynamicznych czujników pomiarowych. Budowa torów pomiarowych z wykorzystaniem różnorakich czujników (akcelerometry, laserowe czujniki bezdotykowe, czujniki bezdotykowe z wykorzystaniem promieniowania w widmie podczerwonym, czujniki indukcyjnościowe. rejestratorów cyfrowych przetworników A/C i oprogramowania (DasyLab, Lab View). Wyznaczanie widmowej gęstości mocy i funkcji autokorelacji on line. Pomiar kształtu metodami optycznymi z wykorzystaniem tzw. światła strukturalnego. Pomiar kształty na maszynie współrzędnościowej (wykorzystującej głowice z czujnikami indukcyjnościowymi). Reprezentacja cyfrowa pomiaru i wykorzystanie jej do odwzorowania na obrabiarkach CNC.
- Metody oceny:
- Ocena formująca: zaliczanie 5 ćwiczeń laboratoryjnych (zaliczenie sprawozdania oraz dwóch pytań otwartych dotyczących wiedzy związanej z odrabianym ćwiczeniem).
Zaliczenie treści wykładu (5 pytań otwartych należy zaliczyć 4).
Ocena podsumowująca: średnia ważona oceny z wykładu (waga 0,4) oraz oceny z ćwiczeń laboratoryjnych (waga 0,6).
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. M. Jakubowska, Organizacja komputerowych systemów pomiarowych, Strona internetowa: http://galaxy.agh.edu.pl/~kca/boap.htm
2. D. Świsulski, Komputerowa technika pomiarowa. Oprogramowanie wirtualnych przyrządów pomiarowych w LabVIEW, Agenda Wydawnicza PAK-u, Warszawa 2005.
3. Z. Kulka, A. Libura, M. Nadachowski, Przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe, WKiŁ, Warszawa 1987.
4. J.L. Kulikowski, Komputery w badaniach doświadczalnych, PWN, Warszawa 1993.
5. Bendat, Piersol, Analiza Sygnałów Losowych
- Witryna www przedmiotu:
- http://www.simt.wt.pw.edu.pl/systemy-pomiarowe,44.html
- Uwagi:
- Przedmiot prowadzony w semestrze letnim lub zimowym.
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt W01
- Ma wiedzę w teorii sygnałów oraz ich podstawowych charakterystyk w dziedzinie czasu i częstotliwości
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
Tr2A_W05
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W04, InzA_W05
- Efekt W02
- Ma szczegółową wiedzę z zakresu przetwarzania cyfrowo-analogowego
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
Tr2A_W05
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W04, InzA_W05
- Efekt W03
- Ma pogłębioną wiedzę z zakresu estymacji wybranych charakterystyk
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
Tr2A_W05
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W04, InzA_W05
- Efekt W04
- Ma wiedzę z zakresu syntezy torów pomiarowych z wykorzystaniem technik komputerowych. Ma wiedzę z zakresu technik pomiaru kształtu.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
Tr2A_W08, Tr2A_W07, Tr2A_W05
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W07, InzA_W02, T2A_W05, InzA_W05, T2A_W04, InzA_W05
- Efekt W05
- Ma wiedzę z zakresu doboru czujników i przetworników pomiarowych, prawidłowych warunków ich pracy i kalibracji
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
Tr2A_W08, Tr2A_W07, Tr2A_W05
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W07, InzA_W02, T2A_W05, InzA_W05, T2A_W04, InzA_W05
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt U01
- Potrafi przeprowadzić syntezę toru pomiarowego z wykorzystaniem technik komputerowych
Weryfikacja: Wykonanie ćwiczeń, opracowanie sprawozdania
Powiązane efekty kierunkowe:
Tr2A_U06
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U09, InzA_U02
- Efekt U02
- Potrafi dobrać, zainstalować i przeprowadzić kalibrację typowych czujników pomiarowych (akcelerometry, czujniki do pomiaru przemieszczać (różnego typu) , czujniki laserowe , na podczerwień : do pomiaru bezdotykowego
Weryfikacja: Wykonanie ćwiczeń, opracowanie sprawozdania
Powiązane efekty kierunkowe:
Tr2A_U09, Tr2A_U06
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U10, InzA_U03, T2A_U09, InzA_U02
- Efekt U03
- Potrafi przeprowadzić estymację wybranych charakterystyk i dokonać interpretacji wyników
Weryfikacja: Wykonanie ćwiczeń, opracowanie sprawozdania
Powiązane efekty kierunkowe:
Tr2A_U09
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U10, InzA_U03
- Efekt U04
- Potrafi dokonać pomiar kształtu
Weryfikacja: Wykonanie ćwiczeń, opracowanie sprawozdania
Powiązane efekty kierunkowe:
Tr2A_U12, Tr2A_U06
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U11, T2A_U09, InzA_U02
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt K01
- Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczeń praktycznych
Powiązane efekty kierunkowe:
Tr2A_K01
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_K06, InzA_K02