Přístrojová technika

Přednášející:

Antonín Platil, Jaroslav Roztočil (gar.)

Cvičící:

Antonín Platil, Jaroslav Roztočil (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra měření

Anotace:

Předmět seznamuje studenty s principy a technickými prostředky sběru dat v laboratorním a průmyslovém prostředí. Pozornost je věnována hardwarovým i softwarovým aspektům integrace systémů pro měření, sběr dat a řízení procesů. Laboratorní výuka je koncipována zčásti formou klasických úloh, zčásti formou problémově orientovaných úloh v oblasti programování sběru a zpracování dat ze senzorů neelektrických veličin.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Přístrojová technika a systémy sběru dat - úvod.

2. Senzory pro měření neelektrických veličin a obvody pro připojení k měřicímu systému.

3. Analogové obvody pro zpracování signálů ze senzorů. Linearizace, autokalibrace.

4. Digitalizace analogového signálu, metody číslicového zpracování signálů. Interpretace dat a metody zlepšení přesnosti měření.

5. Hardware pro řízení a sběr dat, průmyslové kontroléry.

6. Rušení a jeho potlačování.

7. OS pro systémy sběru dat. Možnosti vývoje aplikačních programů.

8. Integrované vývojové systémy pro tvorbu aplikačního SW. Použití jazyka C/C++ nebo grafických programovacích prostředků (LabVIEW, VEE, aj.).

9. Standardy pro programování systémů sběru dat (SCPI, VISA, IVI).

10. Automatizace laboratorních experimentů.

11. Modulární systémy pro sběr dat, sériová rozhraní, bezdrátové měřicí moduly.

12. Centralizované měřicí a řídicí systémy. Virtuální měřicí přístroje.

13. Struktura multifunkčních měřicích modulů a jejich programování.

14. Integrace systému pro měření, sběr a zpracováni dat, praktické aspekty návrhu a realizace.

Osnova cvičení:

1. Seznámení s vývojovými prostředími (LabWindows, LabVIEW) pod OS WindowsXP a Linux (distribuce RedHat), kartou IEEE488 a používanými přístroji

2. Samostatná úloha č. 1: Naprogramování přístroje s rozhraním IEEE 488, RS-232, Ethernet nebo USB; základní techniky programování.

3. Samostatná úloha č. 1: Přenos jednotlivých odměrů.

4. Samostatná úloha č. 1: Využití stavových registrů pro indikaci událostí.

5. Samostatná úloha č. 1: Přenos bloků dat.

6. Samostatná úloha č. 1: Testování aplikace.

7. Prezentace úlohy č. 1.

8. Samostatná úloha č. 2: Systém na bázi PCI nebo PXI - inicializace desky, jednokanálové a vícekanálové měření stejnosměrných napětí.

9. Samostatná úloha č.2: Systém na bázi PCI nebo PXI - vícekanálová měření časově proměnných signálů.

10. Samostatná úloha č.2: Systém na bázi PCI nebo PXI - dokončení a prezentace

11. Samostatná úloha č. 3: Distribuovaný měřicí systém se sběrnicí RS-485, úvod.

12. Samostatná úloha č. 3: Distribuovaný měřicí systém se sběrnicí RS-485 - vývoj a ladění aplikace pro sběr dat pomocí modulů TEDIA nebo ADVANTECH.

13. Samostatná úloha č. 3: Distribuovaný měřicí systém se sběrnicí RS-485 - vývoj a ladění aplikace pro sběr dat pomocí modulů TEDIA - pokračování.

14. Samostatná úloha č. 3: Distribuovaný měřicí systém se sběrnicí RS-485 - dokončení a prezentace.

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] J. Park, S. Mackay: Practical Data Acquisition for Instrumentation and Control Systems. Newnes 2003, ISBN: 978-0750657969

[2] R.B. Northrop: Introduction to Instrumentation and Measurements. CRC 2005, ISBN: 978-0849337734

[3] H.R. Taylor: Data Acquisition for Sensor Systems. Springer 1997, ISBN: 978-0-412-78560-3

[4] V. Haasz, J. Roztočil, J. Novák: Číslicové měřicí systémy. ČVUT, 2000, ISBN 80-01-02219-6.

Poznámka:

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

http://measure.feld.cvut.cz/vyuka/predmety/AD3B38PRT

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kybernetika a robotika - Senzory a přístrojová technika_163253 (povinný předmět oboru)