Měření fyzikálních veličin

• 26 hod. přednášky
• 39 hod. laboratoře

Absolvent předmětu by měl být vybaven sice základními, ale v praxi použitelnými znalostmi a dovednostmi z oblasti snímačů a metod měření nejfrekventovanějších fyzikálních veličin, včetně návrhu základní koncepce měření, zpracování a vyhodnocení výsledků.

Seznámit studenty se základy moderních způsobů a metod měření fyzikálních veličin, které představují až 95% všech měřených veličin a to jak v laboratorní, tak i průmyslové praxi. Ukázat význam senzorů a měření fyzikálních (technologických) veličin v technických i netechnických oborech (zdravotnictví, ochrana životního prostředí, umění, zabezpečovací technika atd.), ve vědě a obecně v informačních technologiích.

Základy fyziky, elektrotechniky a elektroniky.

• ĎAĎO, S., KREIDL, M .: Senzory a měřicí obvody. ČVUT Praha, 1996.
• ZEHNULA, K.: Čidla robotů. Praha SNTL, 1990.
• JENČÍK, J., KUHN, L.: Technická měření ve strojírenství. SNTL Praha, 1992.
• GOPEL, W., HESSE, J., ZEMEL, J. N.: Sensors - A Comprehensive Survey. VCH, Germany, USA, 1988.
• BONFIG, K. W.: Sensoren und Sensorsysteme. Expert Verlag, Germany, 1991.
• NORTON, H. N.: Handbook of Transducers. Prentice Hall, USA, 1989
• JENČÍK, J., BRÁZA, A.: Technická měření. ČVUT Praha, 1996.
• TURÁŇ, J., PETRÍK, S.: Optické vláknové senzory. ALFA Bratislava, 1990.
• KOCOUREK a kol.: Číslicové měřicí systémy. ČVUT, 1994.
• Další doporučená literatura v průběhu přednášek a cvičení.

• BEJČEK, L.: Měření neelektrických veličin. Skriptum, VUT Brno, 1988.
• ZEHNULA, K.: Snímače neelektrických veličin. SNTL Praha, 1986

• Úvod - základní terminologie, třídění, koncepce senzorů a měřičů, konstrukční řešení.
• Měření polohy a rozměrů.
• Měření rychlosti a zrychlení (přímočaré, úhlové).
• Měření sil, tlaku a hmotnosti.
• Měření deformace a momentu síly.
• Měření vibrací a chvění (defektoskopie).
• Měření teploty, tepla, tepelného toku.
• Měření průtoku.
• Měření záření (ultrafialového, viditelného, infračerveného).
• Měření ionizujícího záření.
• Měření složení látek, vlhkosti a parametrů životního prostředí.
• Měření v zabezpečovací technice (monitorování, ochrana objektů atd.).
• Měřicí systémy pro sběr a zpracování měřených dat (protokoly, sběrnice), senzorové systémy, lokální sítě. Současný stav a předpokládaný vývoj.

• Úvodní cvičení (organizace, instruktáž, bezpečnost a seznámení s pracovištěm).
• Měření polohy a rozměrů (indukčnostní snímač, kapacitní snímač, fotoelektrický snímač, vláknová optika, strojírenský digitální komparátor, digitální úchylkoměr, posuvka a sklonoměr, v případě zájmu další).
• Měření rychlosti a zrychlení (lineární a úhlová rychlost kontaktními a bezkontaktními optickými metodami, oscilátorové snímače a měření pomocí magnetických značek).
• Měření sil, tlaku a hmotnosti (tenzometrické snímače, piezoelektrické snímače, optické snímače, digitální laboratorní váhy se sběrnicí).
• Měření deformace (kovové a polovodičové tenzometry, difusní membrány).
• Měření vibrací (piezoelektrické snímače, ukázkové měření s multianylyzátorem fy B & K 3560C).
• Měření teploty dotykové (kovové, polovodičové a inteligentní snímače) a bezdotykové (radiační pyrometry s laserovým zaměřováním).
• Měření průtoku (ukázkové měření základních metod a snímačů průtoku na zkušební trati ve speciální katedrové laboratoři pro měření tlaku a průtoku).
• Měření záření (měření základních parametrů optického záření v UV, VIS a IR oblasti pomocí ručních servisních přístrojů a na optickém měřicím systému řízeném PC).
• Měření složení látek (základní snímače a metody používané u analytických měření: měření CO2, koncentrace, měření vodivosti a indexu lomu, měření pH standardními i iontově selektivními elektrodami, ukázka měřiče ovzduší fy B & K ).
• Základní optické vláknové snímače a jejich typické aplikace (měření teploty, polohy, tlaku, složení látek, rychlosti atd.).
• Volné téma (podle zájmu).
• Zápočet (náhradní cvičení).

Udělení zápočtu je podmíněno absolvováním všech 10 laboratorních cvičení, dvou průběžných písemných testů, vypracováním 3 kompletních protokolů z určených laboratorních cvičení v předepsaných termínech.

Absolvování 10 laboratorních cvičení.