Detail předmětu
Teorie měření a regulace
Akademický rok 2024/25
NWB030 předmět zařazen v 1 studijním plánu
NPC-SIM letní semestr 1. ročník
Teoretické i praktické znalosti potřebné při získávání informací z výrobních procesů pomocí měření fyzikálních veličin. Znalosti potřebné pro odbornou komunikaci v oboru měření. Základy teorie měření a přenosu informací. Vznik, příčiny a výpočty chyb. Fyzikální principy snímačů. Praktické použití snímačů fyzikálních veličin. Možnosti využití počítačů při získávání a následném zpracování informací, programové vybavení. Principy vzniku průmyslového rušení a jeho odstranění. Bezpečnost práce s elektrickými zařízeními. Základy řídicí a regulační techniky.
Kredity
4 kredity
Jazyk studia
čeština
semestr
letní
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Způsob a kritéria hodnocení
zápočet a zkouška
Vstupní znalosti
Základní informace o měření fyzikálních veličin na úrovni vysokoškolské fyziky.
Učební cíle
Seznámit studenty se základy teorie měření, regulace a systémů. Měřicí řetězce a jejich prvky. Využití výpočetní techniky při sběru a zpracování dat. Řízení a ovládání technologických linek. Průmyslové rušení a odstraňování jeho negativního vlivu.
Zvládnutím cílů předmětu Teorie měření a regulace získají studenti základní znalosti z teorie i praxe měření a měřicí techniky. Seznámí se s pravidly pro zadání skladby měřicích řetězců, s fyzikálními principy čidel. Dále z oblasti základů regulace a řízení technologických procesů a linek. Výstupem jsou i znalosti o principech a příčinách průmyslového rušení.
Zvládnutím cílů předmětu Teorie měření a regulace získají studenti základní znalosti z teorie i praxe měření a měřicí techniky. Seznámí se s pravidly pro zadání skladby měřicích řetězců, s fyzikálními principy čidel. Dále z oblasti základů regulace a řízení technologických procesů a linek. Výstupem jsou i znalosti o principech a příčinách průmyslového rušení.
Základní literatura
LOCHARD, P.. Measurement. Belknap Press, 2014. ISBN 978-0-67428-438-8 (en)
NĚMEČEK, P.. Nejistoty měření. Česká společnost pro jakost, Praha, 2008. ISBN 978-80-02-02089-9
(cs)
PEŠTA, Jan. Diagnostika staveb : hydroizolace, termografie, blower door test, akustika. Praha: DEK a.s., 2017. 978-80-906119-1-7
(cs)
RIPKA, P., TIPEK, A.. Master Book on Sensors - Part A + Part B. BEN - technická literatura, 2008. ISBN 80-7300-129-2
(en)
YURISH, S.,Y.. Digital Sensors and Sensor Systems: Practical Design. IFSA Publishing, 2011. ISBN 978-84-616-0652-8 (en)
NĚMEČEK, P.. Nejistoty měření. Česká společnost pro jakost, Praha, 2008. ISBN 978-80-02-02089-9
(cs)
PEŠTA, Jan. Diagnostika staveb : hydroizolace, termografie, blower door test, akustika. Praha: DEK a.s., 2017. 978-80-906119-1-7
(cs)
RIPKA, P., TIPEK, A.. Master Book on Sensors - Part A + Part B. BEN - technická literatura, 2008. ISBN 80-7300-129-2
(en)
YURISH, S.,Y.. Digital Sensors and Sensor Systems: Practical Design. IFSA Publishing, 2011. ISBN 978-84-616-0652-8 (en)
Nabízet zahraničním studentům
Nenabízet
Předmět na webu VUT
Přednáška
13 týdnů, 2 hod./týden, nepovinné
Osnova
- 1. Základy teorie měření a principy měření fyzikálních veličin. Názvosloví. Teorie informace. Informační a měřicí data. Etalony.
- 2. Základní vlastnosti snímačů a čidel. Přehled fyzikálních principů, základní využití v praxi. Odporové, kapacitní a tenzometrické snímače.
- 3. Piezoelektrické snímače, snímače s Hallovým jevem, optické, polovodičové a mikroelektronické snímače.
- 4. indukčnostní, indukční a magnetické snímače.
- 5. Snímače se CCD prvky, termoemisivní a bezkontaktní snímače.
- 6. Snímače chemické, laserové, ultrazvukové, taktilní a nanosnímače.
- 7. Teorie a praxe vzniku chyb – výpočet hodnoty. Neurčitosti a nejistota při měření.
- 8. Hodnocení nejistot při měření. Přesnost, spolehlivost, opakovatelnost a korektnost měření. Kalibrace.
- 9. Měření teploty, tlaku, rychlosti, zrychlení, vibrací.
- 10. Měření taktilními snímači. Měření průtoku, rychlosti, vzdálenosti, objemu, hladiny a elektrických veličin.
- 11. Převod neelektrických veličin na elektrické. Převodníky. Spolehlivost a inteligence snímačů. Měřicí řetězce a jejich prvky. Analytické měřicí soustavy.
- 12. Využití výpočetní techniky. Propojovací systémy a jejich protokoly. Programové prostředky pro měření.
- 13. Základy automatizační a regulační techniky. Teorie řízení. Lineární, nelineární, extremální systémy. Systémy s fuzzy a se selskou logikou. Prvky řízení a ovládání technologických linek.
Cvičení
13 týdnů, 2 hod./týden, povinné
Osnova
- 1. Bezpečnost práce s elektrickými zařízením – úrazy elektrickým proudem.
- 2. Průmyslové rušení, příčiny, následky, omezení škodlivého vlivu.
- 3. Analogový a digitální signál – digitalizace, převodníky.
- 4. Rozdělení snímačů. Cejchování. Speciality konstrukcí snímačů. Spolehlivost a inteligence snímačů.
- 5.–6. Rozbor chyb a jejich výpočty.
- 7. Rozbor nejistot při měření a základy jejich výpočtu.
- 8. Měřicí řetězce. Propojovací systémy a jejich protokoly.
- 9.–10. Využití výpočetní techniky. Vybrané ukázky programových prostředků pro měření.
- 11. Praktické ukázky použití výpočetní techniky při zpracování a vyhodnocování výsledků měření.
- 12. Prvky řízení a ovládání technologických linek.
- 13. Modelování a simulace systémů řízení a ovládání technologických linek.