Czujniki i przetworniki

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

W 20/x ; L 24/+ ; Razem: 44

Matematyka / wymagania wstępne: rachunek macierzowy, różniczkowy i całkowy, działania na liczbach zespolonych.

Obwody i sygnały elektryczne / wymagania wstępne: znajomość praw obowiązujących w obwodach elektrycznych

Elementy elektroniczne / wymagania wstępne: własności podstawowych elementów półprzewodnikowych

Układy analogowe / wymagania wstępne: analiza schematów elektrycznych

Semestr: V

Kierunek: Elektronika i Telekomunikacja

Specjalności: Systemy informacyjno-pomiarowe

Prof. dr hab. inż. Andrzej MICHALSKI

aktywność/obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 20

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 25

3. Udział w laboratoriach / 24

4. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów i opracowanie sprawozdań / 30

5. Udział w konsultacjach / 6

6. Przygotowanie do zaliczenia / 3

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 108 / 4 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.=50 / 2 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 3.+4.=54 / 2 ECTS

Opis podstawowych właściwości statycznych i dynamicznych czujników. Czujniki rezystancyjne. Czujniki impedancyjne. Czujniki elektromagnetyczne. Czujniki generacyjne. Czujniki światłowodowe.

Wykłady/metody dydaktyczne: werbalno-wizualna prezentacja treści programowych w postaci prezentacji w PowerPoint:

Tematy kolejnych zajęć:

1. Opis podstawowych właściwości statycznych i dynamicznych czujników: Czujnik jako element konwertujący różne rodzaje energii na energię elektryczną. Podstawowe właściwości statyczne i dynamiczne uogólnionego czujnika. Nowe trendy w budowie czujników. / 2h

2. Czujniki rezystancyjne: Tensometr metalowy i półprzewodnikowy. Termorezystor metalowy i półprzewodnikowy. Magnetorezystory, Fotorezystory, Higrometry rezystancyjne. Charakterystyki przetwarzania, Układy kondycjonowania sygnałów z czujników rezystancyjnych. / 4h

3. Czujniki impedancyjne: Czujniki pojemnościowe, indukcyjnościowe, magnetoimpedancyjne i transduktorowe. Układy proste, różnicowe i transformatorowe. Charakterystyki przetwarzania. Specyficzne zasady kondycjonowania sygnałów. / 4h

4. Czujniki elektromagnetyczne: Czujniki indukcyjne, tachometryczne, reluktancyjne, przepływomierze elektromagnetyczne, Halla. Układy proste, różnicowe i transformatorowe. Charakterystyki przetwarzania. Specyficzne zasady kondycjonowania sygnałów. / 4h

5. Czujniki generacyjne: Czujniki termoelektryczne, piezoelektryczne, fotowoltaiczne, elektrochemiczne. Układy pracy, charakterystyki przetwarzania. Specyficzne zasady kondycjonowania sygnałów. / 4h

6. Czujniki światłowodowe: Światłowód, budowa, działanie. Źródła i detektory promieniowania stosowane czujnikach światłowodowych. Klasyfikacja czujników światłowodowych. Czujniki z przetwarzaniem wewnętrznym i zewnętrznym. Światłowodowe czujniki interferometryczne. / 2h

Laboratoria /metody dydaktyczne: zastosowania praktyczne poznawanych zagadnień.

Tematy kolejnych zajęć:

Ćwiczenie nr 1 Przetworniki tensometryczne. / 4h

Ćwiczenie nr 2 Przetworniki indukcyjnościowe. / 4h

Ćwiczenie nr 3 Przetworniki pojemnościowe. / 4h

Ćwiczenie nr 4 Przetworniki temperatury. / 4h

Ćwiczenie nr 5 Przetworniki piezoelektryczne. / 4h

Ćwiczenie nr 6 Przetworniki pola magnetycznego. / 4h

podstawowa:

1. A. Michalski, Materiały pomocnicze do wykładu z Przetworników i Sensorów, 2011.

2. A. Chwaleba, J. Czajewski, Przetworniki Pomiarowe i defektoskopowe, OWPW, 1998.

3. J. D. Webster, The measurement Instrumentation and sensors, handbook, CRC, 1999.

4. A. Michalski i inni, Laboratorium miernictwa wielkości nieelektrycznych, OWPW, 1999.

uzupełniająca:

1. M. Milek, Metrologia Elektryczna Wielkości Nieelektrycznych, OWUZ, 2006.

2. R. Pallas-Areny, Sensors and signal conditioning, Willey 2001

Symbol/Efekty kształcenia/ odniesienie do efektów dyscypliny

W1 / zna podstawowe zasady konwersji różnych wielkości nieelektrycznych na sygnał elektryczny oraz zna zespół podstawowych parametrów opisujących statyczne i dynamiczne właściwości czujników / K_W12

W2 / zna podstawowe konfiguracje czujników i przetworników wykorzystywanych w metrologii wielkości nieelektrycznych / K_W10

U1 / potrafi właściwie dobrać typ i rodzaj czujnika lub przetwornika do przetwarzania danej wielkości nieelektrycznej / K_U16

U2/ potrafi dobrać odpowiednie układy kondycjonowania sygnałów dla danego typu czujnika czy przetwornika / K_U15

K1 / umie współpracować w zespole i ma świadomość wynikającej z tego odpowiedzialności / K_K04

Przedmiot jest zaliczany na podstawie egzaminu przeprowadzanego w formie pisemno-ustnej, obejmującego całość programu przedmiotu. Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest również zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych. Warunkiem zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest wykonanie praktyczne i zaliczenie sprawozdań ze wszystkich ćwiczeń na ocenę pozytywną zgodnie z regulaminem obowiązującym w laboratorium. Ocena z zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest średnią ocen otrzymaną z poszczególnych ćwiczeń.

efekty W1, W2 - są sprawdzenie na egzaminie z wykładów;

efekty U1, U2 i K1– sprawdzane są podczas zajęć laboratoryjnych.