Źródła sygnałów wzorcowych

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

W 14/+ , L 16/+; Razem 30

Podstawy metrologii / Wymagania wstępne: znajomość układu jednostek SI, wzorców jednostek wielkości podstawowych znajomość teorii szacowania niepewności pomiarów

Miernictwo elektroniczne / Wymagania wstępne: znajomość budowy, zasad działania i rozwiązań konstrukcyjnych podstawowych przyrządów pomiarowych, komputerowych systemów pomiarowych, metod pomiarowych oraz zasad opracowywania i przetwarzania informacji pomiarowej

Semestr V / kierunek : Elektronika i telekomunikacja; specjalność:

Systemy informacyjno-pomiarowe

dr inż. Janusz Wawer

1. Udział w wykładach / 14

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 7

3. Udział w laboratoriach / 16

4. Samodzielne przygotowanie się do laboratoriów / 16

5. Udział w konsultacjach / 3

6. Przygotowanie do zaliczenia / 3

7. Udział w zaliczeniu / 1

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 63 / 2 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.+7.=34 / 1 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 3.+4.=32 / 1 ECTS

Przedmiot ma za zadanie praktyczne zaznajomienie studentów z podstawowymi wzorcami jednostek miar ( głównie wielkości elektrycznych i czasu) oraz z organizacją i działaniami służby miar różnych szczebli, zapewniających jednolitość miar i spójność pomiarową.

Wykłady/ metody dydaktyczne: werbalno-wizualna prezentacja treści programowych

1. Wzorce i sygnały wzorcowe.

Układ SI, wzorce jednostek podstawowych oraz pochodnych.

Praktyka realizacji, utrzymania i dystrybucji wzorca. Wzorce

materiałowe i obliczeniowe, wzorce atomowe.

2. Wzorce napięcia i prądu stałego oraz przemiennego.

Wzorcowe źródła sygnałów stałoprądowych: nieregulowanych i

nastawianych (napięcia i prądu: chemiczne, elektroniczne,

atomowe, kompensatory i kalibratory).

Wzorcowe źródła sygnałów zmiennoprądowych -kalibratory.

Przegląd oferty rynkowej w zakresie źródeł napięć i prądów:

Inmel, Fluke, Rhode-Schwarz, Wavetek.

3. Wzorce częstotliwości.

Wzorce częstotliwości : kwarcowe i atomowe (cezowe,

rubidowe, wodorowe). Długo i krótkoczasowa stabilność wzorca.

Wariancja Allana w opisie jakości wzorca.

Tworzenie siatki częstotliwości. Syntezery: bezpośrednie i z VCO.

Bezpośrednia cyfrowa synteza częstotliwości.

4. Wzorce wielkości pasywnych.

Materialne wzorce rezystancji, indukcyjności i pojemności.

Wzorce obliczeniowe oraz atomowe i ich wykorzystanie w

realizacji wzorców wielkości pochodnych. Praktyka realizacji i

utrzymania wzorców jednostek wielkości elektrycznych a układ

SI.

5. Czas i jego przekazywanie.

Częstotliwość a czas. Wpływ błędów wzorca częstotliwości na

jakość odmierzania czasu. Czas uniwersalny UTC, czas atomowy

TAI.Organizacja służb globalnego przekazywania czasu i

częstotliwości. Przekazywanie czasu (one way. two way time

transfer). Techniczne zabezpieczenie naziemnych ośrodków

utrzymywania czasu globalnego.

6. GPS .

Służba satelitarna GPS: wprowadzenie, cele i organizacja ,

parametry jakościowe i zabezpieczenie potrzeb odbiorców

danych służby satelitarnej (lokalizacja, czas).

GPS w służbie czasu i pozycjonowania. Idea określania lokalizacji

obiektu (systemy lądowe i satelitarne). Systemy pozycjonowania:

lokalne (Loran) i globalne (GPS).

7. Generatory.

Generatory klasyczne sygnałów sinusoidalnych: RC , LC.

Sprzężenie zwrotne, warunki generacji, realizacja sprzężeń

zwrotnych. Przestrajanie, dokładność generatorów.

Rozwiązania techniczne generatorów funkcyjnych i impulsowych,

wykorzystanie źródeł prądowych, sposoby i zakresy

przestrajania. Generatory cyfrowe-parametry, oferta rynkowa,

odniesienie do generatorów analogowych.

Laboratoria / metody dydaktyczne: repetytorium, praktyczne poznawanie zagadnień związanych z postępowaniem z wzorcami

1. Generatory RC

2. Generatory kwarcowe

3. Badanie użytkowych źródeł częstotliwości

4. Badanie kalibratorów i źródeł prądu stałego

podstawowa:

1. Lamparski J. GPS w geodezji, 2003 r.;

2. Piotrowski J. Kostyrko K. Wzorcowanie aparatury pomiarowej,

2000 r.;

3. Sydenham P.H. Podręcznik metrologii, 1990 r.

4. Dudziewicz J. Etalony i precyzyjne pomiary wielkości

elektrycznych, 1992 r.

uzupełniająca:

1. Markiewicz J. GPS- Globalny system pozycyjny, WKŁ 2003.;

2. Riehle F. Frequency standards, 2004 r.

W1 / Student ma uporządkowaną wiedzę dotyczącą budowy,

działania i parametrów metrologicznych wzorców, zwłaszcza

miar wielkości elektrycznych i czasu. Zna rolę wzorców w

zapewnieniu jednolitości miar, zna podstawy systemu

globalnego pozycjonowania GPS/ K_W11

W2 / Student orientuje się w obecnym stanie elektroniki, zwłaszcza w

dziedzinie rozwoju wzorców kwantowych i trendach

rozwojowych metod dystrybucji i przekazywania jednostek

miar/ K_W17

U1/ Student potrafi pozyskać informacje z literatury, baz danych i

innych źródeł i wykorzystać je do analizy i oceny przydatności

elementów elektronicznych ,w tym źródeł sygnałów

wzorcowych/ K_U01

K1/ Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz

jest gotowy do podporządkowania się zasadom pracy w zespole i

ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania

K_K04

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia.

Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: uzyskania pozytywnej oceny z wszystkich ćwiczeń przewidzianych do realizacji. Zaliczenie pojedynczego ćwiczenia wymaga zaliczenia sprawdzianu z przygotowania do zajęć (w formie ustnej lub pisemnej i uzyskania pozytywnej oceny ze sprawozdania z wykonanego ćwiczenia.

Zaliczenie przeprowadzany jest w formie pisemnej. Podstawą do dopuszczenia do zaliczenia jest zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych. Ocenę końcową wyznacza się na podstawie średniej arytmetycznej z powyższych ocen zaokrąglonej w górę.

efekty W1, W2, U1- sprawdzane są na ćwiczeniach;

efekty W1, W2– sprawdzane są podczas zaliczenia;

efekty W1, W2, K1 – sprawdzane są podczas laboratorium