Průmyslová senzorika

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra měření

Anotace:

Přehled principů nejpoužívanějších senzorů v průmyslové praxi. Zpracování signálu a digitalizace signálů ze senzorů. Struktura a typy systémů pro sběr, přenos a zpracování naměřených dat. Centralizované laboratorní a průmyslové systémy. Distribuované monitorovací systémy. Software a hardware pro měření. Příklady typických aplikací. Uživatelsky zaměřeno.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Úvod: aplikace, typy a parametry senzorů. Inteligentní senzory. Korekce chyb, kalibrace a diagnostika senzorů.

2. Analogové obvody pro zpracování signálu ze senzorů. Nevyvážený odporový můstek. Řízený usměrňovač a měření fázoru napětí. Metody měření a základní obvody s OZ.

3. Fyzikální principy senzorů. Napájení a komunikace. Datalogger a měřicí systém.

4. Připojení k mikroprocesoru. Měřicí moduly se standardním rozhraním. Laboratorní a průmyslové systémy (GPIB, Plug-in, VXI, PLC). Centralizované a distribuované systémy.

5. Základy senzorových sběrnic (HART, CAN, Fieldbus, atd.). Software pro měření. Monitorovací systémy HMI / SCADA.

6. Senzory geometrických veličin (kontaktní, optické, magnetické, kapacitní a ultrazvukové).

7. Senzory a převodníky pro měření vibrací, rychlosti a zrychlení. Senzory pro navigaci.

8. Senzory pro měření mechanického napětí, sil a krouticího momentu

9. Senzory tlaku, průtoku a hladiny.

10. Kontaktní senzory teploty: termočlánky, RTD, polovodičové teploměry.

11. Bezdotykové měření teploty (pyrometrie, termografie). Senzory pro měření ionizujícího záření.

12. Chemické senzory a biosenzory.

13. Aplikace senzorů v dopravě, inteligentních budovách, výrobních systémech

14. Příklady, rezerva

Osnova cvičení:

1. Úvodní cvičení, seznámení s úlohami

2. Modulace a synchronní detekce (měření vibrací)

3. Zásuvné karty pro stejnosměrná měření (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 tekutin, senzory s rozhraním CAN bus

9. Senzory s frekvenčním a proudovým výstupem (polovodičové senzory teploty)

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

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

12. Bezdotykové měření teploty

13. Senzory pro analýzu plynů a pro měření vlhkosti s digitálním rozhraním

14. Měření radioaktivního záření, zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

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

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

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+6;

http://measure.feld.cvut.cz/vyuka/predmety/Y38PSZ

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Softwarové inženýrství (volitelný předmět odborný)
• Web a multimedia (volitelný předmět odborný)
• Manažerská informatika (volitelný předmět odborný)
• Inteligentní systémy (volitelný předmět odborný)