Předmět Optoelektronické snímače (FEKT-MOES)
Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu FEKT-MOES - Optoelektronické snímače, Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, Vysoké učení technické v Brně (VUT).
Top 10 materiálů tohoto předmětu
Materiály tohoto předmětu
| Materiál | Typ | Datum | Počet stažení |
|---|
Další informace
Cíl
Cílem kurzu je seznámení studentů se základy moderních optoelektronických a perspektivních vláknových optických senzorů fyzikálních veličin, používaných zejména v současné průmyslové automatizaci. Ukázat význam vláknových senzorů a optických sítí v automatizační technice i v ostatních oborech - např. ve stavebnictví, strojírenství, zdravotnictví, životním prostředí, umění, zabezpečovací technice, vojenství atd.Dále poskytnout přehled principů, součástek, modulů a komponentů používaných v optických sítích (zejména průmyslových) a jejich parametrů. V laboratorních cvičeních získat základní dovednosti potřebné pro práci s optickými vlákny a na příkladech z průmyslové praxe demonstrovat nejčastěji se vyskytující měření fyzikálních veličin.
Osnova
Úvod - vymezení předmětu, pojmů, kategorizace. Dělení kmitočtových (vlnových) pásem, specifikace signálu. Historický vývoj, současnost a perspektivy. Typické příklady použití. Šíření světla (shrnutí základů), geometrická a vlnová optika - základní zákony, disperze (normální, abnormální, střední a relativní), optické zobrazování. Přenos záření prostředím (typy), útlum (propustnost). Úvod do vláknové optiky, podmínky pro vedení optického signálu ve vláknech, dělení, vlastnosti a požadavky na optické vlákna a jejich použití. Vývoj, výroba a konstrukční provedení, útlum a buzení optických vláken. Zdroje záření - základní veličiny a dělení zdrojů, charakteristiky. LED, LD a SLED - parametry a možnosti použití. Snímače záření - základní veličiny, dělení, charakteristiky. Vnitřní a vnější fotoelektrický jev. Fotoodpory, fotodiody, PIN a lavinová dioda. Optoelektronické komponenty - součásti optoelektronických obvodů. (Ne)rozebíratelné spoje, požadavky. Konektory - typy a vlastnosti. Spínače a přepínače, sdružovače a rozdělovače (vazební členy). Gradientní čočka , směšovače a oddělovače vidů. (De)multiplexery. Měření základních parametrů optických vláken. Optické vláknové (světlovodné) snímače (OVS) v automatizační technice, základní dělení a vlastnosti, klasifikace (měřená veličina, modulace a konstrukce), klasifikace. OVS fázové, amplitudové (intenzitní), polarizační a se změnou vlnové délky - charakteristika, parametry a možnosti použití. Měření fyzikálních veličin pomocí OVS. Základní měření mechanických, elektrických, tepelných, radiačních a chemických veličin. Volba měřicí metody. Obecný měřicí řetězec (systém), uspořádání, požadavky a kriteria při jeho návrhu. Vliv prostředí. Kompenzace parazitního působení okolí. Základní koncepce senzorů a měřičů. Měřící systémy pro sběr a zpracování měřených dat (protokoly, sběrnice), senzorové systémy, lokální sítě. Současný stav a předpokládaný vývoj. Zhodnocení současného stavu, předpokládané směry vývoje. Aplikace mimo měřicí techniku (optický záznam a paměťová média, spotřební, lékařská a stavební technika, vojenství atd.).
Literatura
SALEH,E.A.-TEICH,M.C.: Základy fotoniky 1 až 4. Matfyzpress Praha, 1990 - 1996. (CS)TURÁN,J.-PETRÍK,S.: Optické vláknové senzory. Alfa Bratislava 1990 (CS)YEH,Ch.: Handbook of Fiber Optics. Academic Press, Inc., San Diego, California 1990. (EN)GÖPEL,W.-HESSE,J.-ZEMEL,J.,N.: Sensors Volume 6 - Optical Sensors. VCH Weinheim, 1992 (EN)Leonardo pilot project M1 - M12 "Modular Courses on Modern sensors"Leonardo pilot project 3 – Flow Sensors"Modular Courses on Modern sensors"
Požadavky
Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia a platné přezkoušení pro kvalifikaci pracovníků pro samostatnou činnost (ve smyslu §6 Vyhlášky).Absolvent kurzu je schopen:- popsat jednotlivé druhy (typy) optoelektrických a vláknových senzorů,- vysvětlit používané modulace u vláknových senzorů,- popsat a vyjmenovat analogové a číslicové optoelektrické a vláknové senzory,- vysvětlit interferenčni jevy a z nich vyplývající možnosti,- diskutovat a vysvětlit jednotlivé typy interferometrů- definovat a vypočítat základní bloky vláknových měřicích systémů,- dokázat změřit základní fyzikální veličiny pomocí optoelektrických a vláknových senzorů a - a další.
Garant
doc. Ing. Ludvík Bejček, CSc.
Vyučující
doc. Ing. Ludvík Bejček, CSc.