Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Metrologia
Koordynator przedmiotu:
Mateusz TURKOWSKI
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inżynieria Biomedyczna
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne
Kod przedmiotu:
ME
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. liczba godzin kontaktowych – 30 godz., w tym obecność na wykładach 15 godz., obecność na ćwiczeniach audytoryjnych 15 godz., . 2. praca własna studenta – 25 godz., w tym przygotowanie do ćwiczeń 15 godz. przygotowanie do kolokwium 10 godz., 55 godz., co odpowiada 2 pkt. ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,00 pkt. ECTS, co odpowiada 30 godz. kontaktowym. liczba godzin kontaktowych – 30 godz., w tym obecność na wykładach 15 godz., obecność na ćwiczeniach audytoryjnych 15 godz.,
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1,00 pkt. ECTS, co odpowiada 15 godz. ćwiczeń plus 15 godz. przygotowań do ćwiczeń.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium30h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Limit liczby studentów:
90
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest przygotowanie studentów do pracy laboratoryjnej oraz wprowadzenie w technikę eksperymentu. W programie znajdują się więc podstawowy teoretyczne metrologii, oraz zasady działania i obsługi podstawowych przyrządów spotykanych w pracy laboratoryjnej. Uzyskane umiejętności pozwolą studentom na łatwiejsze przyswojenie wiedzy związanej ze specjalnością Inżynieria Biomedyczna, opartej w dużym stopniu na pomiarach, w tym wielkości nieelektrycznych. Na zajęciach laboratoryjnych studenci poznają w praktyce zasady stosowania aparatury opisanej na wykładzie, oraz wdrażają się do zasad prawidłowej obróbki i dokumentacji pomiarów.
Treści kształcenia:
Wykład podzielony jest na dwa główne bloki: dwanaście godzin wprowadzenia teoretycznego do metrologii, z zagadnieniami podstaw elektrotechniki i systemów pomiarowych, oraz osiemnaście godzin poświęconych bardziej szczegółowo typowej aparaturze i metodom pomiarowym wielkości elektrycznych i podstawowych nieelektrycznych. Treść wykładu: • Pojęcia podstawowe - Pomiar i obserwacja (definicja pomiaru). Wielkość metrologiczna, wartość, jednostka miary, skala pomiarowa, metoda pomiaru. Pomiary bezpośrednie i pośrednie. Zasady dokumentacji pomiarów. (2h) • Pojęcie niepewności pomiarowej. Wyznaczanie niepewności typu A i B, szacowanie niepewności pomiarów pośrednich, budżet niepewności (2h) • Błędy systematyczne i grube, oraz ich kompensacja (2h) • Podstawy elektrotechniki - obwody prądu stałego (2h) • Charakterystyki sygnałów pomiarowych, sygnały analogowe (2h) • Przetwarzanie analogowo-cyfrowe. Sygnały cyfrowe, typowe protokoły komunikacji(2h) Źródła sygnałów - zasilacze i generatory. Wzorce (2h) • Przyrządy pomiarowe – woltomierze, amperomierze, multimetry, częstościomierze (2h) • Oscyloskop elektroniczny. Rejestratory sygnałów, karty akwizycji danych. (2h) • Pomiary i metody pomiarowe - Pomiary napięć i prądów stałych. Metody pomiaru rezystancji (2h) • Pomiary napięć zmiennych. Pomiary impedancji (2h) • Pomiary częstotliwości, czasu i przesunięcia fazowego (2h) • Pomiary temperatury. Międzynarodowa Skala Temperatur, wzorce. Termometry rezystancyjne i termoelektryczne (2h) • Pomiary masy. Pomiary ciśnienia, manometry i wakuometry, konstrukcja i zasada działania, wzorce ciśnienia (2h) • Pomiary przepływu (2h) Laboratorium podzielone jest na dwa bloki: w pierwszym studenci zapoznają się z zasadami pomiaru wielkości elektrycznych, w drugim studenci poznają podstawy metrologii takie jak źródła i kompensacja błędów systematycznych, wyznaczanie niepewności pomiaru itp., na przykładzie podstawowych pomiarów wielkości nieelektrycznych, takich jak pomiar masy. Zakres ćwiczeń laboratoryjnych: • Pomiary napięcia stałego i zmiennego. Wpływ rezystancji wejściowej woltomierza na wynik pomiaru • Pomiary prądu i mocy. Dopasowanie energetyczne • Pomiary rezystancji. Omomierze, mostek Wheatstone’a. Kod barwny rezystorów THT. • Pomiary parametrów RLC. Parametry kondensatorów i induktorów. • Oscyloskopy analogowe, podstawy działania i obsługi. • Oscyloskopy cyfrowe, częstościomierze, czasomierze. • Metody pomiarowe na przykładzie pomiaru masy • Wyznaczanie parametrów metrologicznych wybranych urządzeń • Pomiary pośrednie - pomiar temperatur termometrem rezystancyjnym • Pomiary pośrednie – pomiar wilgotności względnej powietrza • Korekcja błędów systematycznych na przykładzie gazomierza z przelicznikiem • Wyznaczanie niepewności pomiaru pośredniego na przykładzie przepływomierza zwężkowego
Metody oceny:
Egzamin, sprawozdania z laboratoriów, aktywność na laboratoriach
Egzamin:
tak
Literatura:
1. Dusza J., Gortat G., Leśniewski A.,: Podstawy Miernictwa, WPW, Warszawa, 2002 2. M. Lisowski, Podstawy Metrologii, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej , 2011 3. A. Chwaleba, M. Poniński, A. Siedlecki: „Metrologia elektryczna" WNT Warszawa 2010. 4. J. Czajewski: „Podstawy metrologii elektrycznej" Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. Warszawa 2003. 5. M. Turkowski, Metrologia przepływów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. Warszawa 2018 6. Materiały do laboratorium przesłane przez prowadzących
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka w01
Posiada podstawową wiedzę w zakresie metrologii, zna metody pomiaru podstawowych wielkości fizycznych, zwłaszcza wykorzystywane w inżynierii biomedycznej
Weryfikacja: ..
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W05, K_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka w02
Ma podstawową wiedzę w zakresie elektrotechniki oraz układów elektronicznych analogowych i cyfrowych
Weryfikacja: ..
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka u01
Potrafi posłużyć się odpowiednimi metodami i urządzeniami pomiarowymi w celu przeprowadzenia pomiaru podstawowych parametrów sensorów stosowanych w inżynierii biomedycznej
Weryfikacja: ..
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U14, K_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o
Charakterystyka U02
Potrafi posłużyć się odpowiednimi metodami i urządzeniami pomiarowymi w celu przeprowadzenia pomiaru podstawowych parametrów urządzenia/systemu elektromedycznego.
Weryfikacja: ..
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U14
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, III.P6S_UW.1.o
Charakterystyka U03
Ma umiejętność samokształcenia.
Weryfikacja: ..
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UU

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K01
Potrafi zorganizować pracę własną oraz oraz brać udział w pracy małego zespołu przyjmując różne role
Weryfikacja: ..
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K07
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KR