Wojskowa Akademia Techniczna - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Podstawy metrologii

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WELDXCSI-PM
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Podstawy metrologii
Jednostka: Wydział Elektroniki
Grupy:
Punkty ECTS i inne: (brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Forma studiów:

stacjonarne

Rodzaj studiów:

I stopnia

Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowy

Forma zajęć liczba godzin/rygor:

W 10/+, C 0/-, L 20/+, Razem: 30 godzin

Przedmioty wprowadzające:

Brak przedmiotów wprowadzających

Programy:

I semestr / Energetyka / wszystkie specjalności

Autor:

dr inż. Tomasz Ciechulski

Bilans ECTS:

aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 10

2. Udział w laboratoriach / 20

3. Udział w ćwiczeniach / 0

4. Udział w seminariach / 0

5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 8

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 12

7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 0

8. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0

9. Realizacja projektu / 0

10. Udział w konsultacjach / 3

11. Przygotowanie do egzaminu / 0

12. Przygotowanie do zaliczenia / 10

13. Udział w egzaminie / 0


Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 63 godz./ 2,0 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+4+9+10+13): 33 godz./ 1,0 ECTS

Zajęcia powiązane z działalnością naukową: 50 godz./ 2,0 ECTS

Skrócony opis:

Przedmiot służy poznaniu miejsca i roli metrologii we współczesnym społeczeństwie. Definiuje podstawowe pojęcia z zakresu metrologii oraz przedstawia Międzynarodowy układ jednostek miar. Opisuje budowę oraz przeznaczenie wzorców wielkości elektrycznych i czasu. Wyjaśnia istotę podstawowych metod pomiarowych. Zapoznaje z zasadami: użytkowania przyrządów analogowych i cyfrowych oraz wykonywania pomiarów bezpośrednich i pośrednich podstawowych wielkości elektrycznych. Wprowadza pojęcie niepewności pomiaru oraz przedstawia zasady szacowania niepewności pomiarów zarówno bezpośrednich, jak i pośrednich.

Pełny opis:

Wykłady / metody dydaktyczne: Wykłady są realizowane metodą podającą z wykorzystaniem niezbędnych przykładów. Jest to werbalno-wizualna prezentacja treści programowych z wykorzystaniem technik audiowizualnych oraz elementów metod aktywizujących. Podanie informacji teoretycznych i wskazanie przykładów ilustrujących praktykę. Podanie tematów do samodzielnego studiowania. Konsultacje. Zaliczenie.

Tematy kolejnych zajęć (po 2 godziny lekcyjne):

1. Pojęcia podstawowe metrologii. Zasady realizacji i zaliczenia przedmiotu. Metrologia i jej zadania. Obszary działalności metrologii. Obiekt fizyczny. Wielkość. Wielkość mierzalna. Wartość wielkości. Przyrząd pomiarowy analogowy i cyfrowy. Przetwornik. System pomiarowy.

2. Jednostki i układy miar. Układ wielkości. Wielkość podstawowa i pochodna. Jednostka miary. Międzynarodowy układ jednostek miar SI. Przedrostki SI. Pisanie nazw i oznaczeń jednostek SI. Jednostki spoza SI.

3. Wzorce jednostek miar. Wzorzec jednostki miary. Hierarchia wzorców. Właściwości metrologiczne wzorców. Wzorce jednostek wielkości elektrycznych. Metody pomiarowe. Pomiar. Zasada pomiaru. Wynik pomiaru. Podziałka. Długość podziałki. Działka elementarna. Podziałka liniowa. Podziałka nieliniowa. Ocyfrowanie podziałki. Stała przyrządu. Rozdzielczość. Dokładność przyrządu pomiarowego. Klasa dokładności. Metoda pomiarowa. Klasyfikacja metod pomiarowych. Metody analogowe i cyfrowe. Metody bezpośrednie, pośrednie i złożone. Metody porównawcze. Metody przetwarzania.

4. Klasyczna teoria błędów. Dokładność pomiaru. Błąd pomiaru. Klasyfikacja błędów pomiarów i podstawowe oznaczenia. Błąd systematyczny. Błąd przypadkowy. Zapis wyniku pomiaru. Reguły zaokrąglania. Zasady sporządzania wykresów. Zasady ogólne opisu wykresu. Zasady wykorzystania siatek liniowo-liniowych, liniowo-logarytmicznych, logarytmiczno-liniowych, logarytmiczno-logarytmicznych i decybelowych. Aproksymacja.

5. Szacowanie niepewności pomiarów. Niepewność pomiaru. Odchylenie standardowe. Zasady obliczania i wyrażania niepewności pomiarów – metoda A i B wyznaczania niepewności standardowej. Niepewność złożona i rozszerzona.

Laboratoria / metody dydaktyczne: praktyczna realizacja pomiarów i szacowania niepewności pomiarów, utrwalenie elementów treści programowych. Podanie zadań do samodzielnego rozwiązania i tematów do studiowania.

Tematy kolejnych zajęć (po 4 godziny lekcyjne):

1. Zasady wykonywania pomiarów i opracowywania ich wyników. Zasady bhp w laboratorium. Ogólne zasady wykonywania pomiarów. Zasady wypełniania protokołu pomiarowego oraz opracowywania sprawozdania. Reguły zaokrąglania. Cyfry znaczące. Sposób odczytu wartości z przyrządu analogowego. Zasady doboru podzakresu pomiarowego do wartości mierzonej. Błąd paralaksy. Wyświetlacz przyrządu cyfrowego, rozdzielczość cyfrowa wyświetlacza. Metody pomiarowe. Zasady sporządzania wykresów. Rodzaje siatek.

2. Niepewność pomiarów bezpośrednich przyrządami analogowymi. Ogólna zasada działania i budowa przyrządów analogowych: woltomierzy, amperomierzy i omomierzy. Sposób wyrażania dokładności przyrządów analogowych. Wyznaczanie niepewności pomiarów bezpośrednich jednokrotnych: szacowanie niepewności standardowej typu B, niepewności rozszerzonej bezwzględnej i względnej. Zapis wyniku końcowego pomiaru.

3. Niepewność pomiarów bezpośrednich przyrządami cyfrowymi. Ogólna zasada działania i budowa przyrządów cyfrowych. Sposób wyrażania dokładności przyrządów cyfrowych. Szacowanie niepewności typu A i niepewności złożonej w serii pomiarowej. Wyznaczanie niepewności dla serii pomiarowej: szacowanie niepewności standardowych typu A i B, niepewności standardowej złożonej oraz niepewności rozszerzonej. Rozkład normalny i studenta.

4. Niepewność pomiarów pośrednich. Pomiary charakterystyk układów. Idea pomiarów pośrednich. Wyznaczanie niepewności pomiarów pośrednich. Miara decybelowa i jej zastosowanie. Ogólna zasada działania woltomierzy prądu zmiennego. Parametry przebiegów zmiennych: amplituda, wartość skuteczna, wartość międzyszczytowa, częstotliwość, okres.

5. Niepewność pomiarów oscyloskopowych. Podstawy pomiarów oscyloskopowych. Niepewność pomiaru napięcia, okresu i częstotliwości. Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych.

Literatura:

podstawowa:

1. Chwaleba A., Poniński M., Siedlecki A.: Metrologia elektryczna. Wyd. 11, WNT, Warszawa 2015 (lub wcześniejsze).

2. Rydzewski J.: Pomiary oscyloskopowe, WNT, Warszawa 2007.

uzupełniająca:

1. Gortat G., Dusza J., Leśniewski A.: Podstawy miernictwa, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 1998.

2. Jakubiec J.: Błędy i niepewności danych w systemie pomiarowo-sterującym, Politechnika Śląska, Gliwice 2010.

3. Zatorski A., Sroka R.:, Podstawy metrologii elektrycznej, Wydawnictwo AGH, Kraków 2011.

Efekty uczenia się:

Symbol i nr efektu modułu / efekt kształcenia / odniesienie do efektu kierunkowego

W1 / Student ma wiedzę w zakresie matematyki, obejmującą parametry rozkładu zmiennej losowej oraz zna i rozumie rozkłady prawdopodobieństwa zmiennej losowej. / K_W01

W2 / Student ma wiedzę w zakresie w zakresie fizyki, obejmującą elektryczność i magnetyzm w zakresie niezbędnym do zrozumienia podstawowych zjawisk występujących w elementach i układach elektronicznych. / K_W02

W3 / Student ma podstawową wiedzę w zakresie metrologii, zna i rozumie metody pomiaru i ekstrakcji podstawowych wielkości elektrycznych różnego typu, zna metody obliczeniowe i narzędzia informatyczne niezbędne do analizy wyników eksperymentu. / K_W13

U1 / Student potrafi przeprowadzić pomiary podstawowych parametrów układów elektronicznych; potrafi przedstawić otrzymane wyniki w formie liczbowej i graficznej, potrafi dokonać ich interpretacji i wyciągnąć właściwe wnioski. / K_U12

U2 / Student stosuje zasady bezpieczeństwa i higieny pracy. / K_U24

K1 / Student ma świadomość ważności zachowania się w sposób profesjonalny i przestrzegania zasad etyki zawodowej. / K_K03

K2 / Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania. / K_K04

Metody i kryteria oceniania:

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia.

Zaliczenie jest przeprowadzane w formie pisemnej i ustnej.

Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia przedmiotu jest zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych.

Warunek konieczny do uzyskania zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych: zaliczenie wszystkich zajęć laboratoryjnych na oceny pozytywne tj. kolokwiów wstępnych i sprawozdań.

Osiągnięcie efektów W1, W2, W3 weryfikowane jest: w trakcie kolokwiów wstępnych.

Osiągnięcie efektów U1, U2 i K1, K2 sprawdzane jest: w trakcie realizacji części praktycznej laboratorium.

Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student, który osiągnął zakładane efekty kształcenia na poziomie 91-100%.

Ocenę dobrą plus otrzymuje student, który osiągnął zakładane efekty kształcenia na poziomie 81-90%.

Ocenę dobrą otrzymuje student, który osiągnął zakładane efekty kształcenia na poziomie 71-80%.

Ocenę dostateczną plus otrzymuje student, który osiągnął zakładane efekty kształcenia na poziomie 61-70%.

Ocenę dostateczną otrzymuje student, który osiągnął zakładane efekty kształcenia na poziomie 51-60%.

Ocenę niedostateczną otrzymuje student, który osiągnął zakładane efekty kształcenia na poziomie równym lub niższym niż 50%.

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.
ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46 tel: +48 261 839 000 https://www.wojsko-polskie.pl/wat/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.2.0-1 (2024-03-12)