Elementy i moduły systemów pomiarowych

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

W 28/+, C 0/–, L/16+

Miernictwo elektroniczne / Wymagania wstępne: znajomość ogólnej zasady działania typowych elektronicznych przyrządów pomiarowych, takich jak multimetr, generator, oscyloskop, itp.

Układy analogowe / Wymagania wstępne: znajomość zasady działania i sposobu realizacji wzmacniaczy operacyjnych i układów od nich pochodnych.

Układy cyfrowe / Wymagania wstępne: znajomość zasady działania i właściwości układów kombinacyjnych, sekwencyjnych oraz pamięci półprzewodnikowych

Kierunek: Elektronika i Telekomunikacja

Specjalność: Systemy informacyjno-pomiarowe

dr hab. inż. Marek KUCHTA, mgr inż. Krzysztof KOCOŃ

aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 27

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 3

3. Udział w laboratoriach / 16

4. Samodzielne przygotowanie się do laboratoriów / 8

5. Udział w konsultacjach / 2

6. Przygotowanie do kolokwium zaliczającego / 3

7. Udział w kolokwium zaliczającym / 1

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 60 / 2 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.+7. = 49 / 1,5 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 3.+4. = 24 / 1 ECTS

Przedstawienie funkcji i zasad działania rozmaitych sprzętowych składników współczesnych systemów pomiarowo-diagnostycznych i ich wzajemnych powiązań funkcjonalnych, ze szczególnym uwzględnieniem układów przetwarzania analogowo-cyfrowego oraz cyfrowo-analogowego a także układów wzmacniaczy pomiarowych, filtrów i czasomierzy-częstościomierzy.

Wykłady /metody dydaktyczne:

Tematy kolejnych zajęć (po 2 godz. lekcyjne)

1. STRUKTURA SYSTEMU. Zasady realizacji i zaliczenia przedmiotu. Struktura systemu – bloki funkcjonalne.

2. PRZETWARZANIE ANALOGOWE. Moduły kondycjonujące i realizujące przetwarzanie analogowe; tłumiki, filtry aktywne.

3. PRZETWORNIKI PROSTOWNIKOWE. Prostowniki pomiarowe, przetworniki wartości skutecznej, detektory wartości szczytowej.

4. WZMACNIACZE. Wzmacniacze pomiarowe i homodynowe.

5. UKŁADY PRZEŁĄCZAJĄCE. Multipleksery i demultipleksery analogowe, matryce przełączające.

6. CZASOMIERZE. Liczniki impulsów, czasomierze i częstościomierze zliczające.

7. UKŁADY PP. Układy próbkująco-pamiętające.

8. PRZETWORNIKI C/A. Źródła sygnałów wzorcowych – przetworniki cyfrowo-analogowe, generatory funkcyjne DDS.

9. PRZETWORNIKI A/C. Przetworniki analogowo-cyfrowe; integracyjne, sukcesywnej aproksymacji, typu „flash”.

10. PRZETWORNIKI Z NADPRÓBKOWANIEM. Przetworniki A/C oraz C/A typu sigma-delta.

11. PAMIĘCI PÓŁPRZEWODNIKOWE. Bloki akwizycji wyników pomiarów – pamięci; pamięci półprzewodnikowe dynamiczne i statyczne, szybkie pamięci wieloportowe FIFO, półprzewodnikowe pamięci nieulotne typu „flash”.

12. PAMIĘCI DYSKOWE. Pamięci dyskowe magnetyczne i optyczne – CD ROM oraz DVD-ROM.

13. WYŚWIETLACZE I EKRANY. Moduły prezentacji i wizualizacji; displeje LCD i LED, ekrany ciekłokrystaliczne, plazmowe i elektroluminescencyjne.

14. PRZEGLĄD NOWOŚCI. Przegląd nowości technicznych w zakresie modułów systemów pomiarowych.

Laboratoria /metody dydaktyczne:

Tematy kolejnych zajęć (po 4 godz. lekcyjne)

1. Przetwarzanie analogowe i filtry antyaliasingowe

2. Wzmacniacze pomiarowe

3. Czasomierze, częstościomierze i liczniki impulsów

4. Przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe

podstawowa:

autor, tytuł, wydawnictwo, rok wydania

• Maloberti F.: Przetworniki danych. WKiŁ, Warszawa 2010.

• Kester W.: Przetworniki A/C i C/A : teoria i praktyka. Wyd. BTC, Legionowo 2012.

uzupełniająca:

autor, tytuł, wydawnictwo, rok wydania

• Bilski T. : Pamięć : nośniki i systemy przechowywania danych. WNT, Warszawa 2008.

• Tietze U., Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe, WNT, Warszawa 2009.

• Kitchin Ch., Counts L.: Wzmacniacze operacyjne i pomiarowe. Wyd. BTC, Legionowo 2009.

Symbol/Efekty kształcenia/ odniesienie do efektów dyscypliny

EiMSP_W01 / Ma wiedzę w zakresie podstawowych zjawisk fizycznych występujących w pamięciach półprzewodnikowych, dyskowych pamięciach magnetycznych i optycznych oraz displejach LCD i elektroluminescencyjnych / K_W02+, K_W05+

EiMSP_W02 / Ma uporządkowaną wiedzę na temat zasad działania przetworników analogowo-cyfrowych i cyfrowo-analogowych, układów próbkująco-pamiętajacych, wzmacniaczy pomiarowych, filtrów aktywnych, przetworników wartości skutecznej, liczników, czasomierzy i częstościomierzy / K_W11+++

EiMSP_W03/ Rozumie związki między parametrami podzespołów elektronicznych a właściwościami metrologicznymi zbudowanych na ich bazie przyrządów pomiarowych / K_W05+, K_W13+

EiMSP_W04 / Orientuje się w obecnym stanie i najnowszych trendach rozwojowych podzespołów stosowanych w budowie współczesnych przyrządów i systemów pomiarowych, a w szczególności możliwościach i zasadach działania przetworników analogowo-cyfrowych i cyfrowo-analogowych / K_W17+

EiMSP_U01 / Potrafi posłużyć się odpowiednim oprogramowaniem do zaprojektowania wejściowego układu filtrująco-zabezpieczającego dla przyrządu pomiarowego a także odpowiedniego wzmacniacza pomiarowego / K_U10++

EiMSP_U02 / Potrafi zaprojektować elementy toru elektronicznego systemu rejestracji danych pomiarowych / K_U15+

EiMSP_U03 / Potrafi korzystać z kart katalogowych i not aplikacyjnych, także w języku angielskim i zna terminologię anglojęzyczną odnoszącą się do parametrów metrologicznych podzespołów systemów pomiarowych / K_U05+, K_U16++

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia.

Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: kolokwiów wstępnych oraz sprawozdań z ćwiczeń;

zaliczenie z przedmiotu jest prowadzone w formie pisemnej;

warunkiem dopuszczenia do zaliczenia przedmiotu jest zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych;

efekty W01, W04 sprawdzane są: za pomocą sprawdzianu pisemnego;

efekt W02, W03 sprawdzane są: za pomocą kolokwiów wstępnych do ćwiczeń laboratoryjnych;

efekty U01, U02, U03 sprawdzane są w trakcie realizacji ćwiczeń laboratoryjnych i oceny sprawozdań.