Sensory mechatroniczne

III stopnia

W 22/x; C 8/bo; Razem: 30

stacjonarne / niestacjonarne

wymagania wstępne: efekty kształcenia w zakresie nauk technicznych na studiach wyższych I i II stopnia w odniesieniu do matematyki, fizyki i zastosowania technik informacyjnych oraz prowadzenia badań doświadczalnych, a także podstawowa wiedza i umiejętności w zakresie przedmiotów:

Wprowadzenie do równań fizyki matematycznej.

Design of experiment.

Modelowanie procesów wymiany ciepła.

Mechanika ośrodków ciągłych.

Zaawansowane materiały.

Metody identyfikacji i optymalizacji.

semestr V / Mechanika/ studia III stopnia

dr inż. Bogdan MACHOWSKI

Aktywność/obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 22

2. Udział w ćwiczeniach / 8

3. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 32

4. Udział w konsultacjach / 2

5. Przygotowanie do egzaminu / 24

6. Udział w egzaminie / 2

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 90 / 3 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+2.+4.+6. = 34 / 1.5 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 2.+ 3. = 40 / 1.5 ECTS

Przedmiot przygotowuje do formułowania modeli matematycznych sensorów mechatronicznych. W ramach wykładów przedstawiane są ogólne zasady działania sensorów mechatronicznych. Omawiany jest sposób pomiaru, uchyby i metody wzorcowania sensorów.

W ramach ćwiczeń doktoranci formułują modele matematyczne sensorów mechatronicznych. Przeprowadzają pomiary, wyznaczają uchyby z wykorzystaniem zaawansowanych technologicznie sensorów mechatronicznych.

Wykład / metoda werbalno-wizualna z wykorzystaniem technik multimedialnych

1. Przeznaczenie, klasyfikacja i podstawowe parametry sensorów stosowanych w układach mechatronicznych /2.

2. Zasada pracy, budowa i zastosowanie sensorów termistorowych. Uchyby i wzorcowanie sensorów termistorowych /2.

3. Zasada pracy, budowa i zastosowanie termowizorów i kamer termowizyjnych. Uchyby i wzorcowanie termowizorów oraz kamer termowizyjnych /4.

4. Zasada pracy, budowa i zastosowanie sensorów fotoelektrcznych. Oporniki fotoelektryczne. Fotodiody. Fototranzystory. Lasery /2.

5. Zasada pracy, budowa i zastosowanie sensorów pojemnościowych. Sensory kwarcowe i pojemnościowe do pomiarów przesunięć, małych grubości, przyspieszenia, siły, ciśnienia, poziomu i kąta obrotu /4.

6. Zasada pracy, budowa i zastosowanie sensorów magnetycznych. Sensory dławikowe i galwanomagnetyczne. Efekt Halla. Hallotrony /2.

7. Zasada pracy, budowa i zastosowanie sensorów ultradźwiękowych w układach pomiarowych. Uchyby i wzorcowanie sensorów ultradźwiękowych /2.

8. Zasada pracy, budowa i zastosowanie szybkich kamer wizyjnych. Komputerowe przetwarzanie obrazu. Sensory inteligentne. Perspektywy rozwoju sensorów /2.

Ćwiczenia / metoda werbalno-praktyczna

1. Obliczanie charakterystyk oraz analiza działania sensorów magnetycznych wg schematów funkcjonalnych i ideowych /2.

2. Obliczanie charakterystyk oraz analiza działania termowizorów wg schematów funkcjonalnych i ideowych /2.

3. Obliczanie charakterystyk oraz analiza działania sensorów pojemnościowych wg schematów funkcjonalnych i ideowych /2.

4. Pomiary charakterystyk dynamicznych obiektu na podstawie obrazu wizyjnego z kamery szybkiej /2.

podstawowa:

W. Nawrocki - Sensory i systemy pomiarowe, Poznań, 2001, WPP.

M. Rzęsa - Elektryczne i elektroniczne czujniki temperatury, Warszawa, 2005, WKiŁ.

A. Gajek, Z. Juda - Czujniki, Warszawa, 2008, WKIŁ.

M. Turkowski - Przemysłowe sensory i przetworniki pomiarowe. Warszawa 2000. OWPW.

J. Zakrzewski - Czujniki i przetworniki pomiarowe. Gliwice 2004. WPŚl.

A. Chwaleba - Przetworniki pomiarowe i defektoskopowe. Warszawa 1998. OWPW.

uzupełniająca:

W. Nawrocki - Rozproszone systemy pomiarowe, Warszawa, 2006, WKiŁ.

W. Wójcik - Mikro i optoelektroniczne czujniki w pomiarach procesów cieplnych, Lublin, 2001, LTN.

P. Lesiak - Inteligentna technika pomiarowa. Radom 2001. Wyd. PRad.

W1/ Zna budowę oraz działanie sensorów mechatronicznych / D_W02.

W2/ ma wiedzę w zakresie metod przetwarzania sygnałów w sensorach mechatronicznych / D_W02.

W3/ ma wiedzę w zakresie trendów rozwojowych w zakresie sensorów mechatronicznych / D_W02.

U1/ potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne, w razie potrzeby odpowiednio je modyfikując do obliczeń podstawowch charakterystyk sensorów mechatronicznych / D_U01, D_U02, D_U03.

U2/ potrafi wskazać możliwości i zastosować metody sztucznej inteligencji w konstrukcji sensorów mechatronicznych / D_U01, D_U02, D_U03.

U3/ potrafi zaproponować ulepszenia istniejących sensorów lub układów sensorycznych mechatronicznych / D_U01, D_U02, D_U03.

Przedmiot zaliczany jest na podstawie oceny średniej z pozytywnych ocen za wszystkie efekty kształcenia.

Efekt W1, W2 i W3 sprawdzany jest głównie podczas sprawdzania wiedzy teoretycznej w czasie ćwiczeń oraz na teście końcowym.