Lotnicze Układy Pomiarowe i Czujniki

I stopnia

wybieralny

W 18/+; C 6/+, L 20/+ razem: 44 godz., 3 pkt ECTS

metrologia: wymagania wstępne: znajomość metod i układów pomiarowych do pomiaru wielkości elektrycznych i nieelektrycznych, umiejętność korzy-stania z literatury i z instrukcji przyrządów pomiarowych w języku polskim i angielskim;

budowa i instalacje SP: wymagania wstępne: znajomość funkcjonowania instalacji pokładowych statków powietrznych, umiejętność identyfikowania i opisywania elementów, układów i urządzeń i systemów statku powietrznego, świadomość i rozumie-nie procesów zachodzących podczas eksploatacji statków powietrznych.

semestr czwarty/ lotnictwo i kosmonautyka / awionika

ppłk dr inż. Maciej HENZEL

Aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 18

2. Udział w laboratoriach / 20

3. Udział w ćwiczeniach / 6

4. Udział w seminariach / 0

5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 10

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 15

7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 5

8. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0

9. Realizacja projektu / 0

10. Udział w konsultacjach / 6

11. Przygotowanie do egzaminu / 0

12. Przygotowanie do zaliczenia / 10

13. Udział w egzaminie / 0

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 90 godz./3 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+4+9+10+13): 50 godz./ 1,5 ECTS

Zajęcia powiązane z działalnością naukową 90 godz./2 ECTS

Pojęcia podstawowe, definicje, cechy użytkowe, zasada działania czujników, przetworników inteligentnych oraz układów pomiarowych. Klasyfikacja i środowiskowe warunki pracy lotniczych czujników i układów pomiarowych. Zasada działania czujników pomiarowych podstawowych wielkości fizycznych. Wyznaczanie parametrów pilotażowych lotu statku powietrznego z wykorzystaniem. Lotnicze czujniki i układy pomiarowe. Charakterystyka wybranych rozwiązań konstrukcyjnych czujników i układów pomiarowych współczesnych statków powietrznych. Technologie wykorzystywane do wytworzenia zintegrowanych czujników pomiarowych oraz we współczesnych lotniczych układach pomiarowych. Konstrukcje zintegrowanych przetworników pomiarowych i cyfrowych układów pomiarowych

Wykład / metoda werbalno-wizualna z wykorzystaniem technik audiowizualnych, podanie treści do samodzielnego studiowania w celu utrwalenia wiedzy określonej efektami W1, W2, W3, W4, W5 oraz opanowania umiejętności U1,U2.

1. Pojęcia podstawowe, definicje, cechy użytkowe, klasyfikacja i środowiskowe warunki pracy lotniczych czujników i układów pomiarowych /2/ Klasyfikacja i terminologia, model atmosfery wzorcowej (ISA), atmosfery ziemskiej (rozkład ciśnienia i temperatury).

2. Pilotażowe, ciśnieniowe przyrządy i układy pomiarowe /2/ Układy i systemy pomiaru ciśnienia. Odbiorniki ciśnienia (Pitota, Prandtla, port ci-śnienia statycznego), ciśnieniowe wskaźniki pilotażowe (wysokościomierze barometryczne, wariometry, prędkościomierze, centrale danych areometrycznych), czujnik i układy pomiaru kątów aerodynamicznych statku powietrznego.

3. Układy pomiaru przyspieszeń i przeciążeń statku powietrznego /2/ Klasyfikacja przyspieszeniomierzy. Budowa i zasada działania (akcelerometry potencjometryczne, indukcyjnościowe, wahadłowe i liniowe, przyspieszeniomierze rezonatorowe)

4. Nawigacyjne czujniki i układy pomiaru kursu statku powietrznego /2/ Definicje kursu i jego rodzaje. Kompasy wskazywania bezpośredniego i odległościowego (busola magnetyczna, indukcyjna). Wskaźniki i systemy zobrazowania parametru kursu.

5. Giroskopowe układy pomiarowe. /2./ Terminologia i klasyfikacja giro-skopów. Teoria giroskopu. Właściwości giroskopu swobodnego. Budowa giroskopów (giroskopy strojone dynamicznie, z zawieszeniem elektrostatycznym, laserowe, wibracyjne). Lotnicze przyrządy giroskopowe (sztuczny horyzont, zakrętomierze)

6. Układy pomiaru i wskazywania wybranych parametrów silników lotniczych i instalacji pokładowych statku powietrznego. /2/ Manometry, termometry, obrotomierze, paliwomierze, przepływomierze, momentomierz, układy wskazywania opiłków w instalacji olejowej, układy wskazywania i pomiaru wibracji, układy pomiaru ilości oraz wydatku paliwa na pokładzie statku powietrznego.

7. Technologie wykorzystywane do wytworzenia zintegrowanych czujników i przetworników pomiarowych /2/ Technologie wytwarzania mikrostruktur czujników i przetworników pomiarowych, mikroobróbka kryształów krzemu (micromachining)

8. Zintegrowane przetworniki pomiarowe i czujniki inteligentne – budowa i zasada działania /2/ Konstrukcja i zasad działania czujnikowi zintegrowanych przetworników pomiarowych podstawowych wielkości fizycznych wykorzystywanych w lotnictwie i kosmonautyce

9. Charakterystyka wybranych rozwiązań konstrukcyjnych układów pomiarowych współczesnych statków powietrznych. /2/ Układy pomiaru i wskazywania samolotów Boeing 737NG, Embraer 170.

Ćwiczenia / polegają na grupowym rozwiązywaniu zadań umożliwiając opanowanie, zrozumienie i usystematyzowanie wiedzy wyniesionej z wykładów i własnych studiów studentów, nabycie umiejętności rachunkowych, podanie zadań do samodzielnego rozwiązywania, w celu utrwalenia wiedzy określonej efektami W3, W, W5 , opanowania umiejętności U1,U2, U3, U4, U5 oraz kompetencji społecznej K1.

1. Wyznaczanie parametrów pilotażowych lotu statku powietrznego z wykorzystaniem Międzynarodowej Atmosfery Wzorcowej. /2/ Wyznaczanie parametrów definiowanych przez MAW. Obliczanie parametrów ruchu samolotu dla różnych warunków lotu i parametrów atmosfery ziemskiej.

2. Analiza strukturalna i funkcjonalna wybranych układów pomiarowych statku powietrznego na przykładzie współczesnego systemu wyznaczania aerometrycznych parametrów lotu.

3. Analiza właściwości giroskopu swobodnego. /2/ Właściwości giro-skopu swobodnego. Modele matematyczne.

Laboratoria / polegają na wykonywaniu przez grupę studentów pomiarów parametrów i charakterystyk układów wykonawczych i ich elementów w celu utrwalenia wiedzy określonej efektami W3, W4, W5 , opanowania umiejętności U1,U2, U3, U4, U5 oraz kompetencji społecznej K1.

1. Badanie wybranych przyrządów areometrycznych /4/ Badanie pod-stawowych parametrów i charakterystyk centrali aerometrycznej. Wypracowanie parametrów wysokościowo-prędkościowych.

2. Badanie wybranych przyrządów giroskopowych /4/ Pomiar podstawowych parametrów i charakterystyk układu sztucznego horyzontu AGD-1 Pomiar podstawowych parametrów i charakterystyk zakrętomierza..

3. Badanie układu pomiaru ilości paliwa statku powietrznego /2/ Pomiar podstawowych parametrów i charakterystyk układu [pomiaru u wskazywania ilości paliwa na pokładzie samolotu. Parametry czujników elektro-pojemnościowych.

4. Badanie busoli magnetycznej i indukcyjnej /2./ Badanie podstawowych parametrów i charakterystyk busoli magnetycznej i indukcyjnej.

5. Pomiar charakterystyk i wyznaczanie parametrów wybranych czujników i przetworników pomiarowych /2/

6. Akwizycja i przetwarzanie danych pomiarowych z wybranych czujników i przetworników /2/

7. Projektowanie i symulacja elektronicznych układów pomiarowych /4/

Podstawowa:

1. Andrzej GAJEK, Zdzisław JUDA „Czujniki”,WKŁ,Warszawa2008.

2. Grzegorczyk Tomasz, Witkowski Roman „Lotnicze systemy pomiarowe. Czujniki.” Warszawa, WAT 2000, Sygnatura: S-56581;

3. Tadeusz SIDOR „Elektroniczne przetworniki pomiarowe”, AGH, Kraków2006, Sygnatura:65134.

Uzupełniająca:

1. Tomasz GRZEGORCZYK, Jacek JANISZEWSKI, Radosław TRĘBIŃSKI „Metrologia i teoria eksperymentu. Cz.1.”, WAT, Warszawa 2004, Sygna-tura:5992.

2. Wiesław WINIECKI „Organizacja komputerowych systemów pomiarowych”, OW PW, Warszawa 2006, Sygnatura: 54429.

Student, który zaliczył przedmiot,

W1 / Ma podstawową wiedzę w zakresie elektrotechniki i elektroniki obejmującą istotne zagadnienia w obszarze lotnictwa i kosmonautyki. / K_W03

W2 / Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie pod-staw sterowania i automatyki, metrologii wielkości mechanicznych i elektrycznych oraz technik wykonywania pomiarów. / K_W04

W3 / Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie mechaniki płynów i mechaniki lotu w odniesieniu do kluczowych zagadnień konstrukcyjnych i eksploatacyjnych statków powietrznych / K_W08

W4 / Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie wyposażenia pokładowego, w tym systemów awionicznych i wyposażenia specjalnego, orientuje się w obecnym stanie oraz najnowszych trendach rozwojowych techniki lotniczej i kosmicznej w zakresie czujników i układów pomiarowych, posiada wiedzę w zakresie budowy, zasad działania i wykorzystania aparatury kontrolno-pomiarowej ogólnego przeznaczenia, tj. oscyloskopów, generatorów, itp. / K_W15, W_22J_7

W5 / ma zaawansowaną wiedzę na temat wybranych faktów, o obiektach i zjawiskach oraz dotyczącą ich metod i teorii wyjaśniających złożone zależności występujących między nimi, stanowiących podstawową wiedzę ogólną z zakresu funkcjonowania statków powietrznych, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia fizycznych podstaw działania elementów, układów, urządzeń, instalacji i systemów statku powietrznego z zakresu dyscyplin mechaniki, budowy i eksploatacji maszyn, elektroniki, elektrotechniki, informatyk / K_W19

U1 / Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł, potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie. / K_U01

U2 / Ma umiejętność samokształcenia się, m.in. w celu podnoszenia kompetencji zawodowych. / K_U04

U3 / potrafi posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami w celu planowania i realizacji pomiaru podstawowych wielkości charakteryzujących elementy, układy, urządzenia i instalacje statku powietrzne-go. / K_U06

U4 / Potrafi w sposób analityczny wyznaczyć podstawowe parametry elementów, układów, urządzeń, instalacji i systemów statku powietrznego, po-trafi opracować algorytm, posłużyć się językami programowania oraz odpowiednimi narzędziami informatycznymi do opracowania oprogramowania użytkowego, potrafi lokalizować uszkodzenia obsługiwanego sprzętu i usuwać je przy wykorzystaniu zastawów obsługowo-remontowych indywidualnych i grupowych / K_U08

U5 / potrafi porównać rozwiązania projektowe układów, urządzeń i instalacji statku powietrznego ze względu na rodzaj misji i zadane kryteria użytkowe, ekonomiczne i bezpieczeństwa oraz potrafi rozwiązywać zadania techniczne w obszarze projektu wstępnego lub projektu koncepcyjnego statku powietrznego, systemu pokładowego, projektu instalacji pokładowej, propozycji technologii wytwarzania, napraw i procedur obsługiwania. / K_U11

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenie na ocenę.

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: zaliczenie na ocenę.

Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: zaliczenia na ocenę.

Egzamin przedmiotu jest prowadzone w formie testu lub pisemnego sprawdzianu z zadaniami otwartymi i/lub zamkniętymi. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych na ocenę pozytywną.

Zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych na ocenę odbywa się na podstawie średniej z pozytywnych ocen z przygotowania i wykonania ćwiczeń audytoryjnych.

Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych na ocenę odbywa się na podstawie średniej z pozytywnych ocen z przygotowania do wykonania ćwiczeń i sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych.

Osiągnięcie efektów W1, W2, W3, W5, W5, - weryfikowane jest w trakcie egzaminu.

Osiągnięcie efektów U1, U2, U3, U4, U5, K1- sprawdzane jest na podstawie wyników ze sprawdzianów przeprowadzanych na ćwiczeniach i laboratoriach.

Ćwiczenia audytoryjne polegają na rozwiązywaniu zadań w grupie lub indywidualnie w celu usystematyzowania wiedzy teoretycznej. Ich zaliczenie odbywa się na podstawie średniej z ocen z poszczególnych tematów, na które składa się ocena znajomości zagadnień teoretycznych oraz ocena metodyki i poprawności rozwiązywania zadań.

Ćwiczenia laboratoryjne polegają na wykonywaniu przez grupę studentów zadań projektowych i badań różnych rodzajów czujników i przetworników po-miarowych. Zaliczane są one na podstawie średniej z ocen z poszczególnych tematów ćwiczeń, na które składa się ocena znajomości zagadnień teoretycznych oraz ocena opracowanych wyników badań laboratoryjnych w formie pisemnych sprawozdań.

Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student, który na egzaminie uzyska co naj-mniej 90% poprawnych odpowiedzi.

Ocenę dobrą plus otrzymuje student, który na egzaminie uzyska co najmniej 85% poprawnych odpowiedzi.

Ocenę dobrą otrzymuje student, który na egzaminie uzyska co najmniej 80% poprawnych odpowiedzi.

Ocenę dostateczną plus otrzymuje student, który na egzaminie uzyska co najmniej 75% poprawnych odpowiedzi.

Ocenę dostateczną otrzymuje student, który na egzaminie uzyska co naj-mniej 70% poprawnych odpowiedzi.

Ocenę niedostateczną otrzymuje student, który na egzaminie uzyska poniżej 70% poprawnych odpowiedzi.

nie dotyczy