UFPTA03 Počítačové měřicí systémy

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
zima 2017
Rozsah
0/0. 0 kr. Ukončení: -.
Garance
Centrum interdisciplinárních studií – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Zkouška z tohoto předmětu je součástí Státní závěrečné zkoušky bakalářského studia Počítačové techniky a jejích aplikací, profilace Počítačové měřicí systémy.
Osnova
  • 1. Popis měřicího řetězce, princip digitalizace analogových signálu - základní pojmy (kvantovací krok, kvantovací hladina). Shannonův-Kotělnikovův teorém. Rozsah, rozlišovací schopnost a přesnost převodníku. Dynamické vlastnosti a chyby převodníků. Systémové pojetí měření, rozdělení neelektrických veličin a fyzikální principy snímačů - převodníku neelektrických veličin na elektrické (odporové, indukční, kapacitní, piezoelektrické, termoelektrické, fotoelektrické aj.) Aktivní a pasivní snímače.
    2. DA převodníky. Princip DA převodu. Paralelní DA převodníky: s proudovým a napěťovým výstupem, s přepínatelnými resistory (váhové resist. sít typu T, invertovaná R - 2R, kombinované sítě). Sériové DA převodníky. AD převodníky. Princip AD převodu. Paralelní komparační převodníky, převodníky s postupnou komparací. Kompenzační převodníky. Integrační převodníky s mezipřevodem na kmitočet a s mezipřevodem na interval.
    3. Snímače pro měření geometrických veličin (dráha, délka, tloušťka, úhel) a polohy (snímače výšky hladiny). Principy a elementární elektronické obvody těchto snímačů. Snímače pro měření časové závislých veličin (rychlost, zrychlení, otáčky, úhlová rychlost a zrychlení). Principy a elementární elektronické obvody těchto snímačů. Snímače pro měření změny rozměru - posunutí a deformace (odporová a polovodičová tenzometrie) a snímače pro měření tlaku (mechanicko-silové deformační cleny. Principy a elementární elektronické obvody těchto snímačů. Snímače pro měření teploty, vlhkosti, průtoku a rychlosti proudění. Měřice tepla. Principy a elementární elektronické obvody těchto snímačů. Snímače pro měření fyzikálních vlastností pevných látek (ultrazvuková a magnetická defektoskopie) a složení a koncentrace tekutin. Principy a elementární elektronické obvody těchto snímačů.
    4. Vlastnosti měřicích systému. Bloková struktura měřicího systému, distribuovaný a centralizovaný systém. Základní bloková struktura měřicích karet, význam IRQ a DMA u měřicích karet. Volba zařízení pro digitalizaci signálu dle charakteru měření (rychlost měření, přesnost měření a délka měřeného průběhu). Volba software a operačního systému pro měření a řízení podle charakteru regulace ( real-time software, HMI Scada software). Objektové propojení ovladačů měřícího hardware na uživatelský program. Použití visualizačního software v měřicích systémech.
    5. Vlastnosti komunikačních rozhraní, základní pojmy. Přenos dat mezi rozhraními, ASCI kód, šířka toku dat, přenosová a modulační rychlost, paralelní a sériový přenos dat. Zabezpečení přenosu dat. Paralelní rozhraní: typy signálu. Sériové rozhraní: princip synchronního a asynchronního přenosu. Vlastnosti a typy průmyslových rozhraní (proudová smycka,422,485), odolnost proti rušení. Typy protokolu na sběrnici (Profibus, Can). Měřicí rozhraní HPIB, vlastnosti, typy signálu a zpráv. Základní typy regulačních soustav (Boolean, PID) a jejich modifikace, použití regulací a jejich princip.
Informace učitele
Uspokojivé zodpovězení otázek před komisí pro SZZk.
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je zařazen také v obdobích zima 2008, léto 2009, zima 2009, léto 2010, zima 2010, léto 2011, zima 2011, léto 2012, zima 2012, léto 2013, zima 2013, léto 2014, zima 2014, léto 2015, zima 2015, léto 2016, zima 2016, léto 2017, léto 2018, zima 2018, léto 2019, léto 2020.