Detail předmětu
Automatizované měřicí systémy
FAST-HB51Ak. rok: 2019/2020
Úvod: počítače PC v měření, ekonomický přínos, kvalitativní přínos.
Realizace vstupu a výstupu: USB, USB-GPIB, měřící systém GPIB (IEEE488).
Úvod do měřícího systému GPIB: Základní požadavky na zapojení, popis sběrnice, funkční příkazy GPIB.
Přehled vybraných přístrojů s GPIB: Agilent.
Instrukce vybraných přístrojů: osciloskopy série Agilent 54600, programovatelné zdroje série Agilent E363xA, digitální multimetr Agilent 34401A, a další z české produkce.
Programování stykové karty GPIB: instrukce pro rozhraní GPIB(knihovny VISA), ukázka programové jednotky visa_simul, ukázka programové jednotky PRISTROJ, ukázka programu pro měření.
Praktické cvičení: příprava, odladění a odzkoušení konkrétního měřícího programu z geodezie.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Ústav fyziky (FYZ)
Výsledky učení předmětu
Znalost v oblasti snímačů fyzikálních veličin a metod měření neelektrických i elektrických veličin. Orientace v převodu neelektrických veličin na elektrické nebo optické signály a znalosti o zpracování převedených signálů výpočetní technikou. Znalosti a přehled o aplikačních možnostech a současných trendech v měřicí technice.
Prerekvizity
Základní měřící metody. Principy činnosti počítačů, zpracování dat na počítači, vstupní a výstupní operace. Znalost programovacího jazyka.
Osnovy výuky
1. Úvod: Počítače v měření, ekonomický přínos, kvalitativní přínos.
2. Snímače a převodníky: snímače tlaku, teploty, mechanického napětí, změny délky, změny objemu.
3. Realizace vstupu a výstupu: sériový V/V RS232, paralelní V/V LPT1, měřící systém GPIB (IEEE488).
4. Úvod do měřícího systému GPIB: Základní požadavky na zapojení, popis sběrnice, funkční příkazy GPIB.
5. Přehled přístrojů s GPIB: Agilent, Tectronics, ostatní vybrané přístroje s GPIB.
6. Instrukce vybraných přístrojů: 1. část: osciloskopy série Agilent 54600, programovatelné zdroje série Agilent E363xA, digitální multimetr Agilent 34401A.
7. Programování stykové karty GPIB: instrukce pro kartu firmy Agilent, ukázka programové jednotky visa_simul, ukázka programové jednotky PRISTROJ, ukázka programu pro měření.
8. Úvod do programování v jazyce Python.
9. Programování v jazyce python s použitím instrukcí k ovládání přístrojů Agilent.
10. Exkurze, ukázka specializovaných výzkumných přístrojů.
11. Praktická úloha: odladění konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
2. Snímače a převodníky: snímače tlaku, teploty, mechanického napětí, změny délky, změny objemu.
3. Realizace vstupu a výstupu: sériový V/V RS232, paralelní V/V LPT1, měřící systém GPIB (IEEE488).
4. Úvod do měřícího systému GPIB: Základní požadavky na zapojení, popis sběrnice, funkční příkazy GPIB.
5. Přehled přístrojů s GPIB: Agilent, Tectronics, ostatní vybrané přístroje s GPIB.
6. Instrukce vybraných přístrojů: 1. část: osciloskopy série Agilent 54600, programovatelné zdroje série Agilent E363xA, digitální multimetr Agilent 34401A.
7. Programování stykové karty GPIB: instrukce pro kartu firmy Agilent, ukázka programové jednotky visa_simul, ukázka programové jednotky PRISTROJ, ukázka programu pro měření.
8. Úvod do programování v jazyce Python.
9. Programování v jazyce python s použitím instrukcí k ovládání přístrojů Agilent.
10. Exkurze, ukázka specializovaných výzkumných přístrojů.
11. Praktická úloha: odladění konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
Učební cíle
Absolvent získává znalosti v oblasti snímačů fyzikálních veličin a metod měření neelektrických i elektrických veličin. Je seznamován s převodem neelektrických veličin na elektrické nebo optické signály a získává znalosti o zpracování těchto signálů výpočetní technikou. Dále získává znalosti a přehled o aplikačních možnostech a současných trendech v měřicí technice.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Základní literatura
Pavel Schauer: Laboratorní cvičení z fyziky I. PC-DIR, 1994. (CS)
Schauer Pavel: Poznámky k předmětu Automatizované měřící systémy. nevyšlo tiskem, autor poskytuje studentovi zdarma elektronicky, 2013. (CS)
Schauer Pavel: Poznámky k předmětu Automatizované měřící systémy. nevyšlo tiskem, autor poskytuje studentovi zdarma elektronicky, 2013. (CS)
Doporučená literatura
Pavel Schauer: Notes to the Computer Measuring and Control. Only the electronic version. Author provides to the students free.. 2013. (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Úvod: Počítače v měření, ekonomický přínos, kvalitativní přínos.
2. Snímače a převodníky: snímače tlaku, teploty, mechanického napětí, změny délky, změny objemu.
3. Realizace vstupu a výstupu: sériový V/V RS232, paralelní V/V LPT1, měřící systém GPIB (IEEE488).
4. Úvod do měřícího systému GPIB: Základní požadavky na zapojení, popis sběrnice, funkční příkazy GPIB.
5. Přehled přístrojů s GPIB: Agilent, Tectronics, ostatní vybrané přístroje s GPIB.
6. Instrukce vybraných přístrojů: 1. část: osciloskopy série Agilent 54600, programovatelné zdroje série Agilent E363xA, digitální multimetr Agilent 34401A.
7. Programování stykové karty GPIB: instrukce pro kartu firmy Agilent, ukázka programové jednotky visa_simul, ukázka programové jednotky PRISTROJ, ukázka programu pro měření.
8. Úvod do programování v jazyce Python.
9. Programování v jazyce python s použitím instrukcí k ovládání přístrojů Agilent.
10. Exkurze, ukázka specializovaných výzkumných přístrojů.
11. Praktická úloha: odladění konkrétního měřícího programu ze stavební praxe.
Cvičení
13 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Úvod, seznámení s předmětem a náplní, plán cvičení, základní informace
2. Ukázka snímačů podle jejich kategorií. Procvičení práce se snímači ve skupinách.
3. Sestavování měřícího celku pro vybraná schémata úloh (GPIB, koaxiální propojení, PC-přístroje, USB modul quido, Agilent), práce v malých skupinách. Sestavování měřícího celku pro další zvolená schémata úloh, práce ve skupinách.
4. Cejchování termistoru, cejchování termo-diody. Realizace automatizovaného celku, práce ve skupinách na úlohách částečně připravených učitelem.
5. Programování automatizovaných úloh v programovacím jazyce Python.
6. Programování úloh z 8. týdne cvičení v programovacím jazyku Python, odladění pomocí programové simulační jednotky „visa_simul“.
7. Programování úloh z 10. týdne cvičení v programovacím jazyku Python, odladění pomocí programové simulační jednotky „visa_simul“.
8. Měření R-I charakteristiky diody (skupina A), Měření U-I charakteristiky odporu (skupina B), Realizace automatizovaného měřícího pracoviště, zapojení úloh
9. Měření na pracovištích ve skupinách úloh z 8. týdne cvičení, s využitím programů ze 6. týdne cvičení, využití programové jednotky „visa_simul“. Protokol o měření.
10. Měření U-I charakteristiky diody (skupina A) ,Měření R-I charakteristiky odporu (skupina B), Realizace automatizovaného měřícího pracoviště, zapojení úloh
11. Měření na pracovištích ve skupinách úloh z 10. týdne cvičení, s využitím programu ze 7. týdne cvičení, s využitím programové jednotky „visa_simul“. Protokol o měření. Zápočet.