1DE1682 - Sensory i aktuatory

Course secondName name: 

Sensors and Actuators

Short content: 

Przedstawienie najczęściej wykorzystywanych sensorów/czujników pomiarowych oraz aktuatorów/układów wykonawczych w systemach wbudowanych. Zapoznanie studentów z praktycznymi aspektami budowy oraz warunków pracy popularnych sensorów i aktuatorów

Syllabus details: 

Wykład - 15 godzin
W ramach wykładu zostaną przedstawione sensory i aktuatory najczęściej wykorzystywane w systemach wbudowanych oraz w aplikacjach przemysłowych. Główny nacisk zostanie położony na przedstawienie praktycznych aspektów budowy, pracy, oraz zastosowania omawianych sensorów i aktuatorów. Każda grupa tematyczna kończyć się będzie podsumowaniem uwzględniającym zapotrzebowanie oraz aktualną ofertę rynkową.

Szczegółowy plan wykładu: definicje, podział, struktura, właściwości, Przetworniki tensometryczne: budowa, właściwości, układy pracy,technologia klejenia, Przetworniki indukcyjnościowe: dławikowe, selenoidalne, wiroprądowe, magnetosprężyste, prostowniki fazoczułe w układach przetworników indukcyjnościowych, Przetworniki pojemnościowe: układy proste i różnicowe, Przetworniki fotoelektryczne: fotorezystor, fotodioda, fototranzystor, fotoogniwo, światłowód, Przetworniki termoelektryczne: termorezystory (metalowe i półprzewodnikowe), termoogniwa, układy pracy, korekcja własności statycznych i dynamicznych, pirometria: pirometry radiacyjne, pirometry, pasmowe (fotoelektryczne), pirometry monochromatyczne, pirometry bichromatyczne, Przetworniki piezoelektryczne: monokrystaliczne (kwarc), foliowe (PVDF), kondycjonowanie sygnałów z przetworników piezoelektrycznych, Przetworniki pola magnetycznego: cewki indukcyjne, cewka Rogowskiego, magnetorezystancyjne, transduktorowe, zawory spinowe GMR, hallotrony.
Podstawowa charekterystyka akutatorów stosowanych w aplikacjach przemysłowych: siłowniki, serwomotor, enkoder sprzężenie zwrotne.

Laboratorium - 30 godzin
Student obligatoryjnie ma wykonać 8 poniższych ćwiczeń. Ćwiczenia wykonywane są w zespołach dwuosobowych
Ćwiczenia laboratoryjne
1 Sensory temperatury
2 Sensory tensometryczne
3 Przetworniki przesunięć liniowych
4 Czujniki ciśnienia i nacisku
5 Przetworniki pola magnetycznego i prądu
6 Przetworniki do pomiaru kąta
7 Przetworniki piezoelektryczne
8 Pętla prądowa

Projekt - 15 godzin
W ramach projektu studenci w grupach dwuosobowych realizują samodzielnie zadanie związane z szczegółowym przedstawieniem zasad pracy i parametrów wybranej grupy sensorów lub aktuatorów. Tematy projektów ustalane są indywidualnie możliwa jest realizacja tematów zgłaszanych przez studentów. Obligatoryjnie każdy projekt zawiera część opisową i praktyczną

Zajęcia zostały przygotowane i będą prowadzone z wykorzystaniem kompetencji i umiejętności z zakresu wyszukiwania i weryfikacji informacji, komunikacji, prezentacji informacji, dystrybucji zarządzania informacją.

Omawiane treści są związane tematyką badań naukowych prowadzonych na Wydziale Elektrycznym w dziedzinie elementów wykonawczy sensorów i przetworników pomiarowych. Student po zakończeniu zajęć jest przygotowany do studiowania najnowszej literatury przedmiotu, zna obszary i kierunki badań prowadzonych przez Wydział w dziedzinie powiązanej w treściami przedmiotu. Jest przygotowany do prowadzenia działalności badawczej, zna i umie się posłużyć metodami, narzędziami i technikami badawczymi.

Literature: 

1. Instrukcje wykonania ćwiczeń
2. Konrad Hejn, Antoni Leśniewsk, Systemy pomiarowe, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 2017
3. Tumański Sławomir, Technika Pomiarowa, PWN 2016
4. Bob Tucke, Modern Sensor Systems: Design and Applications Clanrye International, 2018
5. Jacob Fraden, Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Application Springer, 2015
6. Krzysztof Suchocki Sensory i przetworniki pomiarowe .Laboratorium 2016
7. Nawrocki W.: „Komputerowe systemy pomiarowe” wydanie 2, WKiŁ, Warszawa, 2006
8. Nawrocki W.: „Measurement systems and sensors Wydano”, Boston , London, Artech House, 2005.
9. Michalski A.,Tumański S., Żyła B. „Laboratorium miernictwa wielkości nieelektrycznych”, Warszawa 1999.
10. Brauer J., „Magnetic actuators and sensors”, John Wiley & Sons, 2006

Grading criteria: 

Warunkiem zaliczenia przedmiotu są pozytywne oceny zaliczeniowe z wykładu, laboratorium, projektu,
Ocena końcowa za cały przedmiot jest średnią arytmetyczną poszczególnych ocen

Wykład
Egzamin w formie pisemno-ustnej,

Laboratorium
Student uczęszczający na laboratorium zobligowany jest do wykonania 8 (powyższych) ćwiczeń.
Ćwiczenie wykonywane jest w zespole dwuosobowym (dopuszczalne są zespoły trój-osobowe).
Ocena przygotowania, aktywności i przygotowanych sprawozdań ze wszystkich ćwiczeń. Szczegółowe informacje w regulaminie przedmiotu.

Projekt
Projekty realizowany jest w zespołach jedno lub dwuosobowych. Warunkiem zaliczenia jest przygotowanie raportu końcowego oraz demonstracja wykonanych prac.

Notes: 

Zajęcia zostały przygotowane i będą prowadzone z wykorzystaniem kompetencji i umiejętności z zakresu wyszukiwania i weryfikacji informacji, komunikacji, prezentacji informacji, dystrybucji zarządzania informacją.

Courses which this course is based on (prerequisities):

• [1DE1309] Metrologia elektryczna
• [1DE1213] Podstawy elektroniki
• [1DE1412] Metrologia wielkości nieelektrycznych
• [1DE1101] Fizyka 1
• [1DE1202] Teoria obwodów 1