Senzory a sběrnice

Garant předmětu:

Antonín Platil

Přednášející:

Antonín Platil

Cvičící:

Antonín Platil

Předmět zajišťuje:

katedra měření

Anotace:

Studenti budou seznámeni s fyzikálními principy moderních senzorů, důležitými parametry a možnými aplikacemi včetně uplatnění v senzorických systémech a sítích. Nedílnou součástí je i problematika analogových obvodů pro zpracování výstupních signálů ze senzorů, jejich digitalizace, korekce chyb, kalibrace a diagnostika, popř. šum a odolnost proti rušení.

Požadavky:

žádné prerekvizity

Je vhodná znalost fyziky, elektrických obvodů a elektrických měření.

Osnova přednášek:

Aplikace, typy a parametry senzorů.

Inteligentní senzory. Datalogger a měřicí systém.

Fyzikální principy senzorů. Napájení a komunikace.

Analogové obvody pro zpracování signálu ze senzorů.

Korekce chyb, kalibrace a diagnostika senzorů. Centralizované a distribuované systémy. Odolnost proti rušení.

Software pro měření. Základy senzorových sběrnic (ARINC, HART, CAN, Fieldbus, ASI, LonWorks, Interbus S).

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

Senzory a převodníky pro měření vibrací, rychlosti. Inklinoměry. Senzory pro navigaci: akcelerometry, senzory úhlové rychlosti: dynamicky laděné a laserové gyroskopy, senzory magnetického pole.

Senzory pro měření mechanického napětí, sil a krouticího momentu.

Senzory tlaku, průtoku a hladiny. Kontaktní senzory teploty.

Bezdotykové měření teploty (pyrometrie, termografie).

Lékařské aplikace. Aplikace senzorů v letectví a kosmonautice.

Vojenské aplikace. Bezpečné systémy pro kritické mise.

Senzory ve výrobních a diagnostických systémech.

Osnova cvičení:

objemové průtokoměry

hmotnostní průtokoměry

kontaktní senzory polohy

bezkontaktní senzory polohy

otáčkoměry

senzory environmentálních parametrů

modulace signálu a synchronní detekce

kontaktní teploměry

bezkontaktní měření teploty

akcelerometry

magnetometry

modelování senzorů

Cíle studia:

Získání přehledu o aktuálních senzorových technologiích v průmyslu a dalších oblastech.

Studijní materiály:

Povinné:

1. Robert B. Northrop, Introduction to instrumentation and measurements 3rd edition, CRC Press, 2014, ISBN 978-1-4665-9677-1

2. Jacob Fraden, Handbook of modern sensors 5th edition, Springer, 2016, ISBN 978-3-319-19302-1

available online (from ČVUT IP address space) on

http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&scope=site&db=nlebk&AN=1081958

Doporučené:

1. Guang-Zhong Yang, Body Sensor Networks, Springer 2006, ISBN 1-84628-272-1

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

Poznámka:

Další informace:

http://www.fel.cvut.cz/education/bk/predmety/12/04/p12049904.html

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Doktorské studium, prezenční forma (povinně volitelný předmět)
• Doktorské studium, kombinovaná forma (povinně volitelný předmět)
• Doktorské studium, strukturované prezenční (povinně volitelný předmět)
• Doktorské studium, strukturované kombinované (povinně volitelný předmět)