Elektrická měření
| Kód | Zakončení | Kredity | Rozsah | Jazyk výuky |
|---|---|---|---|---|
| 17MAEM | Z,ZK | 5 | 2+2 |
- Přednášející:
- Cvičící:
- Předmět zajišťuje:
- katedra biomedicínské techniky
- Anotace:
-
Měření elektrických veličin, principy, použití, vlastnosti. Analogové měřicí převodníky. Elektromechanické měřicí přístroje. Měření proudu a napětí. Měření kmitočtu, fázového posunu. Měření práce, výkonu: stejnosměrný, jednofázový střídavý a trojfázový střídavý proud. Měření odporu, impedancí. Magnetická měření. Analogové osciloskopy. Digitalizace, číslicové zpracování signálu, rekonstrukce signálu. Elektronické měřicí přístroje: multimetr, osciloskop. Optoelektronické měřicí metody.
- Požadavky:
-
Podmínky zápočtu:
1) Aktivní účast na cvičeních včetně domácí přípravy. Je přípustná jedna absence; cvičící určí způsob náhrady cvičení. Větší absence je možné omluvit pouze ze závažných a doložených důvodů po dohodě s vedoucím cvičení.
2) Odevzdání protokolů z laboratorních cvičení dle požadavků cvičících.
Další informace o průběhu cvičení budou zveřejněny ve zvláštním dokumentu.
Podmínky zkoušky:
Zkouška je tvořena písemnou částí v délce přibližně 60 minut a na ni navazující částí ústní. Z písemné části zkoušky lze získat 0 až +40 bodů, z ústní části zkoušky lze získat -20 až +20 bodů. Podmínkou započtení bodů z písemné části zkoušky do celkového hodnocení z předmětu a pro účast na ústní části zkoušky je zisk minimálně 20 bodů z písemné části. Není dovoleno při zkoušce používat literaturu ani jinou nápovědu.
Obsah zkoušky tvoří náplň přednášek včetně souvisejících kapitol v doporučené literatuře, cvičení a zadaného samostatného studia. U studentů se předpokládá znalost matematiky a elektrotechniky v rozsahu prvního ročníku oboru PMB.
Podíl bodů ze cvičení a zkoušky na celkovém hodnocení podle stupnice ECTS (max. 100 bodů):
Zápočtový test: 40 %
Závěrečná zkouška: 60 %
- Osnova přednášek:
-
1. Úvod do měření, měření elektrických a neelektrických veličin, minimální znalosti základů elektrických měření.
2. Nejistoty měření, korelované veličiny a kovariance.
3. Teorie řízení - úvod do problematiky, záporná zpětná vazba, regulátory PID.
4. Měření neelektrických veličin.
5. Průmyslové systémy pro měření a automatizaci. Model ISO OSI - význam vrstev.
6. Operační zesilovače, využití OZ v měření a regulaci.
7. Měření impedancí. principy měření a měřicí přístroje: RLC metr.
8. Elektrická měření v mikrovlnné oblasti.
9. Měření dielektrické vlastnosti materiálů.
10. Moderní trendy v měření a regulaci. Inteligentní senzory. Strojní vidění a zpracování obrazových dat. Virtuální instrumentace. Aplikace hradlových polí FPGA.
11. Bezpečnost technické kontroly (BTK) zdravotnických zařízení.
12. Měření výkonu a spotřeby elektrické energie.
13. Využití virtuální instrumentace v konceptu hybridní instrumentace pro automatizaci laboratorních měření.
14. Technologické měření a řízení v biotechnologiích.
- Osnova cvičení:
-
1. BOZP. Úvod do předmětu. Požadavky na cvičení. Podmínky zápočtu. Rozdělení úloh.
2. Měření vlastností operačních zesilovačů.
3. Nejistoty měření - složitější příklady, práce s dodanými daty.
4. Využití softwaru matlab pro měřicí a řídicí systém.
5. Měření průtoků a tlaků.
6. Realizace BTK - bezpečnostně technická kontrola zdravotnického přístroje.
7. Určení náhradního obvodu 0., 1. a 2. řádu cívky z naměřených Y-parametrů.
8. Měření elektromagnetického spektra spektrálním analyzátorem s izotropní sondou, koeficientu odrazu vektorovým analyzátorem obvodů.
9. Měření dielektrických vlastností kapalin.
10. Hybridní instrumentace a datová komunikace prostřednictvím protokolu STX ETX.
11. Návrh regulátoru, základní koncepce stavového automatu, ON-OFF regulátor.
12. Automatizace a procesní řízení.
13. Elektrochemické systémy, průtokový bioreaktor. Elektrochemické senzory.
14. Zápočtový test.
- Cíle studia:
-
Předmět se zabývá teorií měření elektrických veličin, otázkami přesnosti měření a chyb, A/D a D/A převodníky.
- Studijní materiály:
-
[1] HAASZ, V., SEDLÁČEK, M. Elektrická měření: Přístroje a metody. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2005. 337 s.
[2] Elektrotechnická měření. Praha: BEN, 2002. 255 s.
[3] HEJTMANOVÁ, D. et al. Elektrická měření: Návody k laboratorním cvičením. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2005. 122 s.
[4]. ĎAĎO, S., VEDRAL, J. Číslicové měření: přístroje a metody. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2002. 232 s.
[4}
[5] SEDLÁČEK, M., HAASZ, V. Uncertainties in electrical measurements. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2004. 33 s.
[6] Literatura k nejistotám:
http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_document=33626
http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_document=33705
- Poznámka:
- Další informace:
- Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje
- Předmět je součástí následujících studijních plánů: