Moderní senzory a zpracování informací

Přednášející:

Antonín Platil, Pavel Ripka (gar.)

Cvičící:

Antonín Platil, Pavel Ripka (gar.), Jan Vyhnánek

Předmět zajišťuje:

katedra měření

Anotace:

Cílem předmětu je rozšíření základních znalostí o senzorech o poznatky nutné pro vývoj senzorů a návrh senzorických systémů. Náplň předmětu odráží jak perspektivní principy senzorů, tak i metody komplexního zpracování výstupních signálů senzorů. Senzory a senzorové systémy jsou ukázány v konkrétních aplikacích, návrhové postupy na příkladových studiích. Cvičení jsou v první části zaměřena na komplexní měření parametrů senzoru, ve druhé pak na samostatný návrh metodou FEM a jeho experimentální ověření.

Tematika optických senzorů a jejich aplikací je podrobně rozvedena v navazujícím předmětu Videometrie.

Požadavky:

Základní kurzy fyziky, elektrických obvodů a senzorů a přístrojové techniky.

Osnova přednášek:

1. Principy senzorů, základní parametry. MEMS.

2. Materiály pro senzory a jejich měření.

3. Modelování a návrh senzorů.

4. Nejistoty a jejich šíření, metody snižování nejistot. Šum a jeho měření.

5. Identifikace, kalibrace a testování senzorů, etalony.

6. Korekce statických a dynamických chyb, inteligentní senzory.

7. Zpracování informace ze senzorů: korelační metody, PSD, filtrace a fúze dat, tomografické metody.

8. Senzorové sítě a senzorová pole. Napájení a buzení senzorů.

9. Elektromagnetická kompatibilita, stínění. Senzory pro lékařskou diagnostiku.

10. Aplikace senzorů v automobilové, letecké a kosmické technice.

11. Bezpečnostní aplikace senzorů. Senzory pro virtuální realitu.

12. Senzory pro inteligentní budovy a průmysl.

13. Použití senzorů v geofyzice a archeologii.

14. Technologie výroby senzorů.

Osnova cvičení:

1. Úvodní cvičení, seznámení s úlohami

2. Modulace a synchronní detekce (měření vibrací)

3. Tenzometrické váhy a měření krouticího momentu

4. Měření polohy, kalibrace ultrazvukového senzoru číslicovým osciloskopem

5. Zásuvné karty a virtuální instrumentace pro dynamické měření (demonstrace LabView)

6. Korelační měření: FFT, LabWindows

7. Datalogger (akcelerometr)

8. Měření průtoku tekutins

9. Polovodičové senzory teploty

10. Měřicí zesilovač versus měřicí systém (kovové odporové teploměry)

11. HART a analogový procesor (zpracování signálu z termočlánku)

12. Bezdotykové měření teploty

13. Senzory pro analýzu plynů a pro měření vlhkosti

14. Měření radioaktivního záření, zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Ripka, P., Ďaďo, S., Kreidl, M., Novák, J.: Senzory (opr. dotisk). Skripta ČVUT FEL, Praha 2007

[2] Platil, A., Ripka, P.: Senzory a převodníky. Laboratorní cvičení. Skripta ČVUT, Praha 2004 (dotisk 2006)

[3] http://measure.feld.cvut.cz/groups/edu/sz/

[4] Ripka, P., Tipek, A.(ed.): Modern Sensors Handbook. ISTE 2007, ISBN 978-1-905209-66-8

[5] Fraden J.: Handbook of Modern Sensors. Springer 2004

[6] Ripka P. (ed.): Magnetic Sensors and Magnetometers. Artech 2001

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l

http://measure.feld.cvut.cz/vyuka/predmety/A3M38MSZ

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St
Čt
Pá	místnost T2:B3-61 Vyhnánek J. 09:15–10:45 (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice Laboratoř SZmístnost T2:E1-103a Platil A. Ripka P. 11:00–12:30 (přednášková par. 1) Dejvice haly Cvičebnamístnost T2:B3-61 Vyhnánek J. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 102) Dejvice Laboratoř SZ

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kybernetika a robotika - Senzory a přístrojová technika (povinný předmět oboru)