- Nazwa przedmiotu:
- Podstawy czujników pomiarowych
- Koordynator przedmiotu:
- Ryszard JACHOWICZ
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Elektronika
- Grupa przedmiotów:
- Przedmioty techniczne
- Kod przedmiotu:
- PCZP
- Semestr nominalny:
- 5 / rok ak. 2017/2018
- Liczba punktów ECTS:
- 5
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 80
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium30h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Wiedza podstawowa z Podstaw Pomiarów, z Teorii Obwodów i z Fizyki
- Limit liczby studentów:
- 30
- Cel przedmiotu:
- Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z najbardziej typowymi rodzajami czujników pomiarowych ( ich konstrukcjami, technologią wykonania i możliwymi do osiągnięcia parametrami pomiarowymi) oraz wskazanie studentom kierunków rozwoju poszczególnych typów czujników ze szczególnym zwróceniem uwagi na czujniki półprzewodnikowe, mikromechaniczne i inteligentne.
- Treści kształcenia:
- Wprowadzenie i zagadnienia podstawowe.
Podstawowe parametry i cechy użytkowe czujników (czujniki parametryczne lub generacyjne) lub typ parametru pomiarowego
(R; L;C lub inne)
Czujniki rezystancyjne w tym czujniki tensometryczne.
Piezorezystywne czujniki półprzewodnikowe.
Tensometry strunowe
Czujniki pojemnościowe
Czujniki indukcyjne
Optyczne czujniki przesunięcia: inkramentalne i kodów binarnych.
Czujniki magnetosprężyste
Czujniki piezoelektryczne
Czujniki światłowodowe
Pomiar temperatury
Czujniki (analizatory) składu chemicznego gazów, cieczy i ciał stałych
Jono-selektywne czujniki półprzewodnikowe, IS-FET- y. Bioczujniki.
Czujniki wilgotności: gazów i ciał stałych.
Czujniki przepływu: cieczy i gazów.
Czujniki inteligentne - organizacja systemowa czujnika inteligentnego, funkcje użytkowe w czujnikach inteligentnych, typy czujników inteligentnych.
Podstawy wieloparametrowych metod pomiaru i metod z wieloparametrową korekcją.
Program laboratorium (7 ćwiczeń x 4 jd)
1. Pomiary temperatur
2. Pomiary wielkości mechanicznych
3. Termoanemometryczne pomiary przepływu gazów
4. Pomiary wilgotności gazów
5. Pomiary przepływu cieczy
6. Wieloparametrowe metody pomiaru wielkości
nieelektrycznych
7. Badanie wybranych czujników optoelektronicznych
- Metody oceny:
- Egzamin pisemny a w przypadku słabych wyników egzamin ustny
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- 1. W. Göpel, J. Hesse, J.N. Zemel: Sensors, VCH, 1992.
2. J.Fraden – “Handbook of Modern Sensors”, Springer-Verlag,
2004
3. A.Gajek, Z.Juda : - „Czujniki”, WKŁ, 2008r
4. J. Zakrzewski - „Czujniki i Przetworniki Pomiarowe”,
Wydawnictwo Politechniki Śląskiej 2004;
5. Romer E.; Miernictwo przemysłowe, PWN, 1970.
6. Łapiński M.: Pomiary elektryczne i elektroniczne wielkości
nieelektrycznych, WNT, 1974.
- Witryna www przedmiotu:
- www.ise.pw.edu.pl/msrg
- Uwagi:
- Koncepcja wykładu opiera się na dwóch nijako różnych podejściach do klasyfikacji czujników. W pierwszej części omawiane są czujniki, których wyróżnikiem jest jednakowy rodzaj sygnału wyjściowego. Ten fakt decyduje o zbliżonych konstrukcjach czujników przeznaczonych do pomiaru różnych wielkości nieelektrycznych.
W drugiej części omawiane są czujniki umożliwiające pomiar tej samej wielkości fizycznej czy chemicznej. Są to więc czujniki zupełnie różne jeżeli chodzi o zasadę działania ale stosowane np. na różne zakresy pomiarowe wybranej wielkości fizycznej. W wykładzie nie ma powtórzeń treści, a co najwyżej powołanie się na wcześniej omówione konstrukcje.
Ze względu na obszerność tematyczną dziedziny jakiej wykład dotyczy, omawiane są tylko czujniki o największej skali aplikacji. W trakcie wykładu zwraca się szczególną uwagę na własności metrologiczne poszczególnych typów czujników, a w szczególności na szkodliwy wpływ parametrów zakłócających i sposoby walki z nimi.
W większości omawianych typów czujników przedstawiane są realizacje tych czujników w technologii półprzewodnikowej lub pokazywane są perspektywy zastosowania tej technologii w konkretnych przypadkach.
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka PCP_W01
- Wiedza na temat zasady działania, właściwości i parametrów użytkowych różnych czujników pomiarowych
Weryfikacja: egzamin, laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka PCP_U01
- Potrafi przeprowadzić pomiary wybranych wielkości fizycznych i chemicznych z wykorzystaniem czujników
Weryfikacja: laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe: