Předmět Snímače a měření fyzikálních veličin (UF / 0D129)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu UF / 0D129 - Snímače a měření fyzikálních veličin, Filozoficko-přírodovědecká fakulta, Slezská univerzita v Opavě (SU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Měření a vědecký experiment. Fyzikální metody a principy měření neelektrických veličin elektrickými metodami. Monitorování fyzikálních veličin.Definice snímače. Typy a vlastnosti snímačů. Dělení snímačů,generace snímačů. Vlastnosti a chyby analogového snímače: statické (převodní charakteristika, přesnost), dynamické (chyba při konstantní rychlosti změny a periodické změně měřené veličiny, při skokové změně vstupní veličiny). Vlastnosti číslicového snímače. Eliminace chyb snímače: kompenzační a diferenční snímač, filtrace signálu, zpětná vazba.Odporové snímače. Odporové snímače polohy, typy potenciometrů a jejich vlastnosti. Snímače deformace: vlastnosti tenzometrů a jejich typy (tlakové, deformační, kovové, polovodičové). Snímače teploty: kovové, polovodičové. Snímače světelného záření: fotorezistory, fotodiody (PIN, lavinové, Schottkyho, s hetero-přechodem), fototranzistory, fototyristory, snímače infračerveného záření. Odporové snímače vakua, rychlosti tekutin, jaderného záření, el. a magnetických veličin.Kapacitní snímače. Vlastnosti snímače. Princip měření: změnou mezery mezi deskami snímače, změnou plochy desek, změnou dielektrika. Použití a konstrukce snímače.Indukční snímače. Vlastnosti snímače. Princip měření: snímač s pohyblivou cívkou, s otevřeným magnetickým bvodem, s potlačeným polem, snímač bez feromagnetika. Snímač rychlosti kapalin: princip, snímač s vodivým a nevodivým průtokovým kanálem. Použití indukčních snímačů.Snímače záření. Vlastnosti, typy snímačů a princip měření: vakuový, plněné plynem, fotonásobiče.Polovodičové snímače, PIR detektory, CCD snímače kamery, detektory jaderného záření.Piezoelektrické snímače. Vlastnosti snímače. Princip měření, použití k měření vibrací. Náhradní elektrický obvod snímače.Termoelektrické snímače. Vlastnosti snímače. Princip měření. Seebecův a Peltierův jev. Parazitní vlivy u termoelektrických článků a jejich eliminace.Ostatní snímače. Snímače pro měření fyzikálních vlastností tekutin a pevných látek, snímače pro měření a analýzu složení a koncentraci látek. Snímače a zařízení pro biometrické, biochemické a medicínské aplikace. Smart senzory a mikroanalyzátory.Témata demonstračních měření1. Úvodní praktikum - laboratorním řád, bezpečnost práce a ochrana zdraví při práci v laboratoři,2. Vlastnosti teplotních odporových snímačů. Měření charakteristik odporových teplotních snímačů a jejich linearizace (PT100).3. Měření teploty termoelektrickými články.4. Měření teploty polovodičovými prvky.5. Snímače pro měření polohy.6. Měření vlhkosti (polovodičový snímač).7. Detekce přítomnosti hořlavých plynů polovodičovým snímačem.8. Měření zrychlení a vibrací.9. Měření s Peltierovimi články.10. Ultrazvukové měření vzdálenosti.11. Měření magnetického pole Hallovým prvkem.12. Bezdotyková měření teploty.13. Měření s tenzometrickými snímači.14. Snímače a vysílače infračerveného záření.15. Měření EMG záření.16. Měření s využitím analýzy obrazu.17. Měření hluku.18. Smart sensory. Biometrické sensory.

Získané způsobilosti

Studenti získají základní teoretické znalosti a praktické dovednosti v používání jednoduchých měřicích přístrojů a monitorovacích zařízení. Dovedou se orientovat v základní problematice měřících metod a principů měření měření, zejména pak v přípravě a realizaci měřicího resp. monitorovacího experimentu, včetně provedení ověřovacího měření a jeho vyhodnocení.

Literatura

Vadimír Haasz, Miloš Sedláček. Elektrická měření - přístroje a metody. ČVUT, 2003. ISBN 80-01-02761-7.Sobotka. Přehled číslicových systému. Praha, 1981. MATYÁŠ V. Snímače neelektrických veličin. Zehnula K. Snímače neelektrických veličin. Praha, 1983.

Požadavky

Účast na cvičení 75%, jinak, podmíněno uznatelnou omluvou, dodatečná náhradní práce. Vypracování zadaných seminárních prací ze cvičení. Úspěšné zvládnutí písemné i ústní části zkoušky (dvě vylosované otázky).

Garant

Ing. Miroslav VALA, CSc.

Vyučující

Ing. Iveta BRYJOVÁIng. Miroslav VALA, CSc.Ing. Iveta BRYJOVÁ