Operácie

Senzorové systémy CIM: Rozdiel medzi revíziami

Zo stránky SensorWiki

Balogh (diskusia | príspevky)
Bez shrnutí editace
Balogh (diskusia | príspevky)
 
(37 medziľahlých úprav od rovnakého používateľa nie je zobrazených.)
Riadok 2: Riadok 2:
* 38173_3B - [https://is.stuba.sk/auth/katalog/syllabus.pl?jazyk=2;predmet=193363; Senzorové systémy CIM]
* 38173_3B - [https://is.stuba.sk/auth/katalog/syllabus.pl?jazyk=2;predmet=193363; Senzorové systémy CIM]


<!--
 
 
 
 
== Dotazník ==  
== Dotazník ==  


Riadok 10: Riadok 13:
== Skúška ==
== Skúška ==


Predbežná informácia pre študentov riadneho i dištančného štúdia:


Riadny termín 29. 5. 2013 o 10:30 v AB-300
[[Súbor:SS_CIM_Hodnotenie2015.png]]
 
 
Informácia pre študentov riadneho i dištančného štúdia:


Opravný termín 14. 6. 2013 o 13:30 v CD-150
Riadny termín 29. 5. 2015 o 9:00 v D-519


Na skúške smiete používať akékoľvek svoje písomné materiály (prednášky,
Na skúške smiete používať akékoľvek svoje písomné materiály (prednášky,
Riadok 25: Riadok 30:
   
   
* príklady na výpočty magnetických obvodov, kapacitných a odporových snímačov, fotoelektrických snímačov atď.
* príklady na výpočty magnetických obvodov, kapacitných a odporových snímačov, fotoelektrických snímačov atď.
* návrh obvodov s operačnými zosilňovačmi
* princípy senzorov jednotlivých veličin (obrázok, stručné vysvetlenie) - aj z čítania na doma.
* princípy senzorov jednotlivých veličin (obrázok, stručné vysvetlenie) - aj z čítania na doma.
* niekoľko otázok s výberom správnej možnosti (a,b,c,d)
* niekoľko otázok s výberom správnej možnosti (a,b,c,d)
Riadok 32: Riadok 36:
ho na mieste konzultovať.
ho na mieste konzultovať.


-->
== Prednášky ==
 
Prednášky budú vždy v piatok od 8:00 do 10:45 (s prestávkou) v miestnosti D-519.
 
Prednášajúci: Ing. Richard Balogh, PhD.
 
== Prednáška ==
 
V stredu 25. 3. 2015 od 14:30 bude v CD-300 prednáška odborníkov z CERNu. [http://robotika.sk/ Viac informácií...]
 
V piatok 27. 3. 2015 bude riadna prednáška z predmetu SS CIM na ktorej privítame špecialistu na elektroniku a detektory
v experimente Alice z CERNu.
 
== Exkurzia I. ==
 
31. 3. 2015 sa cvičenia uskutočnia v priestoroch firmy [http://www.microstep-mis.com/ MicroStep-MIS],
[http://www.microstep-mis.com/index.php?lang=en&site=src/contact Čavojského 1].
 
Stretneme sa buď 13:30 pred vchodom do firmy alebo spoločný odchod spred FEI Blok A o 13:00,
ďalej električkou č. 4 s odchodom 13:13
zo zástavky Botanická záhrada.
 
Účasť je povinná, so sebou USB kľuč na namerané data, zošit a pero.


== Prázdniny ==


Cvičenia 7. 4. 2015 nebudú - prázdniny.


== Prednášky ==
== Exkurzia II. ==


Prednášky budú vždy v utorok od 13:00 do 15:45 (s prestávkou) v miestnosti D-519.
14. 4. 2015 sa cvičenia uskutočnia v priestoroch firmy [http://me-inspection.sk/ ME Inspection],
[http://me-inspection.sk/?q=en/node/158 Údernícka 11].  


Prednášajúci: Ing. Richard Balogh, PhD.
Stretneme sa buď 13:20 na konečnej autobusu č.80 v Petržalke
alebo spoločný odchod 13:00 na zastávke ZOO autobusom č. 192 na Einsteinovej prechod na
opačnú strany a prestup na č. 80 až na konečnú Údernícka - kúpalisko.  


Účasť je povinná, so sebou USB kľuč na namerané data, zošit a pero.


=== Prednášky LS 2014 ===
=== Prednášky LS 2015 ===


[http://ap.urpi.fei.stuba.sk/sscim/prednasky Slajdy z prednášok]
[http://ap.urpi.fei.stuba.sk/sscim/prednasky Slajdy z prednášok]




* '''1:''' 18. 2. 2014 Úvod (definície pojmov, senzorický aparát človeka)  
* '''1:''' 20. 2. 2015 Úvod (definície pojmov, senzorický aparát človeka)  
** Program BBC [http://www.bbc.co.uk/science/humanbody/tv/humansenses/ Human Senses]  
** Program BBC [http://www.bbc.co.uk/science/humanbody/tv/humansenses/ Human Senses]  
* '''2:''' 25. 2. 2014 Vlastnosti senzorov (charakteristiky).  
** Jessica Morrison: [http://www.scientificamerican.com/article/human-nose-can-detect-1-trillion-odors/ Human Nose Can Detect 1 Trillion Odors]
* '''3:''' 4. 3. 2014 '''Magnetické princípy.''' Výpočty magnetických obvodov.  
** 2015: [http://www.ted.com/topics/senses Séria prednášok TEDx o zmysloch]
* '''2:''' 27. 2. 2015 Vlastnosti senzorov (charakteristiky).  
* '''3:''' 06. 3. 2015 '''Magnetické princípy.''' Výpočty magnetických obvodov.  
** Domáca úloha: [http://en.wikipedia.org/wiki/Hall_effect Hall effect], [http://en.wikipedia.org/wiki/Seebeck_effec Seebeck effect], [http://en.wikipedia.org/wiki/Peltier_effect Peltier effect]
** Domáca úloha: [http://en.wikipedia.org/wiki/Hall_effect Hall effect], [http://en.wikipedia.org/wiki/Seebeck_effec Seebeck effect], [http://en.wikipedia.org/wiki/Peltier_effect Peltier effect]
** Video - prof. Walter Lewin: ''[http://ocw.mit.edu/courses/physics/8-02-electricity-and-magnetism-spring-2002/video-lectures/ MIT Course 8.02 Electricity and Magnetism]'' Hľadajte '''Lecture 21: Magnetic Materials'''.
** Video - prof. Walter Lewin: ''[http://ocw.mit.edu/courses/physics/8-02-electricity-and-magnetism-spring-2002/video-lectures/ MIT Course 8.02 Electricity and Magnetism]'' Hľadajte '''Lecture 21: Magnetic Materials'''.
** 2015: Video removed, use [https://www.youtube.com/playlist?list=PLyQSN7X0ro2314mKyUiOILaOC2hk6Pc3j following link].
** [[SS CIM - Obrazová príloha#Magnetické princípy|Obrázky]]
** [[SS CIM - Obrazová príloha#Magnetické princípy|Obrázky]]
 
* '''4:''' 13. 3. 2015  '''Optické princípy.'''  Optická cesta. CCD a CMOS snímače.
- * - * - * - * -
 
* 4: 11. 3. 2013 '''Optické princípy.'''  Optická cesta. CCD a CMOS snímače.
** Optoelektronika -- [http://www.kme.elf.stuba.sk/kme/buxus/docs/predmety/OEaLT/ prednášky a cvičenia z predmetu OEaLT] (stuba.sk)
** Optoelektronika -- [http://www.kme.elf.stuba.sk/kme/buxus/docs/predmety/OEaLT/ prednášky a cvičenia z predmetu OEaLT] (stuba.sk)
** [[SS CIM - Obrazová príloha#Optické princípy|Obrázky]]
** [[SS CIM - Obrazová príloha#Optické princípy|Obrázky]]
** [http://webphysics.davidson.edu/Applets/optics4/default.html Applet zobrazovanie šošovkou a zrkadlom]
** [http://webphysics.davidson.edu/Applets/optics4/default.html Applet zobrazovanie šošovkou a zrkadlom]
** [http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=37.0 Applet na lom svetla hranolom]
** [http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=37.0 Applet na lom svetla hranolom]
* 5: 18. 3. 2013 '''Farba.'''  '''Akustické princípy.'''
* '''5:''' 20. 3. 2015 '''Farba.'''  '''Akustické princípy.'''
** Beau Lotto: ''[http://www.ted.com/talks/lang/sk/beau_lotto_optical_illusions_show_how_we_see.html Optical illusions show how we see]''.  Video on '''[http://ted.com TED]'''.com
** Beau Lotto: ''[http://www.ted.com/talks/lang/sk/beau_lotto_optical_illusions_show_how_we_see.html Optical illusions show how we see]''.  Video on '''[http://ted.com TED]'''.com
**  Edward H. Adelson: ''[http://persci.mit.edu/pub_pdfs/gazzan.pdf Lightness Perception and Lightness Illusions]'' '''[http://web.mit.edu/persci/gaz/# + demonstrations]''' (mit.edu)
**  Edward H. Adelson: ''[http://persci.mit.edu/pub_pdfs/gazzan.pdf Lightness Perception and Lightness Illusions]'' '''[http://web.mit.edu/persci/gaz/# + demonstrations]''' (mit.edu)
** [http://www.webexhibits.org/causesofcolor/index.html Why are things colored?] (webexhibit.com)
** [http://www.webexhibits.org/causesofcolor/index.html Why are things colored?] (webexhibit.com)
** Akustické princípy: [[SS CIM - Obrazová príloha#Akustické systémy|obrázky]]
** Akustické princípy: [[SS CIM - Obrazová príloha#Akustické systémy|obrázky]]
* 6: 8. 4. 2013  '''Snímanie v priestore.''' '''Proximitné snímače.'''
* '''6:''' 27. 3. 2015  Pozvaná prednáška - ''Peter Lichard'': Detektory žiarenia a merania v CERNe
* 7: 15. 4. 2013 '''Snímanie polohy.'''
<!--
* 8: 22. 4. 2013 '''Snímače mechanických veličín.'''
* 9: 29. 4. 2013 '''Snímače mechanických veličín - dokončenie''' (snímače zrýchlenia, MEMS technológia)
* 10: 29. 4. 2013 Pozvaná prednáška - ''Peter Lichard'': Merania v CERNe
** Čo je to CERN
** Čo je to CERN
*** LHC: the [http://musiclub.web.cern.ch/MusiClub/bands/cernettes/firstband.html VERY FIRST photo] of a band ever published on the web. [http://www.youtube.com/watch?v=A1L2xODZSI4  Collider video]
*** LHC: the [http://musiclub.web.cern.ch/MusiClub/bands/cernettes/firstband.html VERY FIRST photo] of a band ever published on the web. [http://www.youtube.com/watch?v=A1L2xODZSI4  Collider video]
Riadok 81: Riadok 110:
*** [https://indico.cern.ch/getFile.py/access?resId=3&materialId=slides&confId=121649 ..and electronics]
*** [https://indico.cern.ch/getFile.py/access?resId=3&materialId=slides&confId=121649 ..and electronics]
** Príklady použitia  
** Príklady použitia  
-->
<HR>
* 6:  '''Snímanie v priestore.''' '''Proximitné snímače.'''
* 7:  '''Snímanie polohy.'''
* 8:  '''Snímače mechanických veličín.'''
* 10:  '''Snímače mechanických veličín - dokončenie''' (snímače zrýchlenia, MEMS technológia)
* 11: '''Analýza prostredia''' a Spracovanie signálov  
* 11: '''Analýza prostredia''' a Spracovanie signálov  
** [http://senzory.aspone.cz/pir.htm PIR snímač pohybu I.] [http://www.ladyada.net/learn/sensors/pir.html PIR snímač pohybu II.]
** [http://senzory.aspone.cz/pir.htm PIR snímač pohybu I.] [http://www.ladyada.net/learn/sensors/pir.html PIR snímač pohybu II.]
Riadok 105: Riadok 142:
== Cvičenia ==
== Cvičenia ==


Cvičenia sú vo štvrtok od 13:00 hod v D-519 (D-520).
Cvičenia sú v utorok od 13:00 hod v D-519 (D-520).


Cvičiaci: Ing. Juraj Kostroš
Cvičiaci: Ing. Juraj Kostroš


* 20. 2. Bezpečnosť práce. Výpočty magnetických obvodov.
* 17. 2. Bezpečnosť práce. Výpočty magnetických obvodov.
* 27. 2. Výpočty magnetických obvodov II. Výpočty optických obvodov.
* 24. 2. Výpočty magnetických obvodov II. Výpočty optických obvodov.
* 06. 3. Výpočty kapacitných obvodov.
* 03. 3. ''cvičenie odpadlo''
<!--
* 10. 3. Výpočty kapacitných obvodov.
* 13. 3. Riadkový CCS snímač [[TSL1401 Line Sensor]]
<HR>
* 20. 3. Senzory farby: [[Acrob041|TCS230]] a [[Acrob042|ColorPAL]] + [[Acrob043|rozpoznávanie farieb]]
* Riadkový CCS snímač [[TSL1401 Line Sensor]]
* 04. 4. '''Cyklus 1''': Optické snímače, Kapacitný snímač otáčok, Iskrové snímače vzdialenosti
* Senzory farby: [[Acrob041|TCS230]] a [[Acrob042|ColorPAL]] + [[Acrob043|rozpoznávanie farieb]]
* 11. 4. Cvičenie v '''[http://me-inspection.sk/ ME-Inspection]''' -- [http://me-inspection.sk/?q=node/152 uvidíte priemyselné meracie systémy] z portfólia firmy.<BR> Stretneme sa o 13:00 na Úderníckej 11 (Petržalka), cvičenie potrvá do 15:00 a je povinné. Odporúčaná doprava MHD: 12:31 zo zast. ZOO autobusom 192 na zast. Einsteinova, prejsť na opačnú stranu a odtiaľ 12:45 autobusom 80 na zast. Údernícka - kúpalisko. Môžete si vziať vlastný predmet hr. max. 50mm na zmeranie v profilometri. So sebou pero, zošit a USB kľúč na namerané data.
* '''Cyklus 1''': Optické snímače, Kapacitný snímač otáčok, Iskrové snímače vzdialenosti
* 18. 4. Cyklus 1
* Cyklus 1
* 25. 4. Cyklus 1
Cvičenie v '''[http://me-inspection.sk/ ME-Inspection]''' <!--
* 02. 5. Cyklus 1
-- [http://me-inspection.sk/?q=node/152 uvidíte priemyselné meracie systémy] z portfólia firmy.<BR> Stretneme sa o 13:00 na Úderníckej 11 (Petržalka), cvičenie potrvá do 15:00 a je povinné. Odporúčaná doprava MHD: 12:31 zo zast. ZOO autobusom 192 na zast. Einsteinova, prejsť na opačnú stranu a odtiaľ 12:45 autobusom 80 na zast. Údernícka - kúpalisko. Môžete si vziať vlastný predmet hr. max. 50mm na zmeranie v profilometri. So sebou pero, zošit a USB kľúč na namerané data. -->
* 16. 5. '''Cyklus 2''': Operačné zosilňovače
* Cyklus 1
* 23. 5. Cyklus 2
* Cyklus 1
-->
* '''Cyklus 2''': Snímače polohy
* Cyklus 2


Archív návodov na cvičenia
Archív návodov na cvičenia
Riadok 152: Riadok 190:
* Skúška (písomná)    55 b.
* Skúška (písomná)    55 b.


[[Súbor:SS_CIM_Hodnotenie2015.png]]
<!--
Hodnotenie cvičení:
[[Súbor:SS_CIM_Hodnotenie2014_C.png]]
-->


== Literatúra ==
== Literatúra ==
Riadok 184: Riadok 230:
== Semestrálne zadanie ==
== Semestrálne zadanie ==


Vybranú tému treba spracovať písomne v rozsahu min. 2 strán
Vybranú tému treba spracovať písomne v rozsahu min. 4 strán
a odprezentovať v rámci prednášok cca 10 minút. Témy si vyberajte
a odprezentovať v rámci prednášok cca 10 minút. Témy si vyberajte
priebežne, aby sme si stihli vypočuť každého a aby témy nadväzovali
priebežne, aby sme si stihli vypočuť každého a aby témy nadväzovali
Riadok 192: Riadok 238:
# Zmyslové orgány: hmat
# Zmyslové orgány: hmat
# Zmyslové orgány: čuch a chuť
# Zmyslové orgány: čuch a chuť
# Supravodivosť a magnetizmus, vysokoteplotná sv.
# Biele LED - technológie, parametre, princípy
# Biele LED - technológie, parametre, princípy
# Povrchová akustická vlna -- princíp, využitie, komerčné aplikácie. Vybrať nejaký senzor.
# Povrchová akustická vlna -- princíp, využitie, komerčné aplikácie. Vybrať nejaký senzor.
Riadok 210: Riadok 257:
# Lambda sonda  
# Lambda sonda  
# Elektronická ochrana tovarov
# Elektronická ochrana tovarov
# Kinect
# ...
# ...


Riadok 222: Riadok 270:




=== Domáce úlohy do 14. 3. 2014 (8 bodov) ===
=== Domáce úlohy do 27. 3. 2015 (8 bodov) ===


# Rozbor jedného senzorového systému podľa vlastného výberu (1-2 x A4, meraná veličina, vstupný a výstupný rozsah, technické a metrologické parametre, prevodová charakteristika, dynamické vlastnosti, prechodová alebo frekvenčná charakteristika, spracovanie signálu, poruchové veličiny, fotografia snímača).
# Rozbor jedného senzorového systému podľa vlastného výberu (1-2 x A4, meraná veličina, vstupný a výstupný rozsah, technické a metrologické parametre, prevodová charakteristika, dynamické vlastnosti, prechodová alebo frekvenčná charakteristika, spracovanie signálu, poruchové veličiny, fotografia snímača).
Riadok 230: Riadok 278:
## [http://ap.urpi.fei.stuba.sk/sscim/cvicenia/kapacity.pdf Analýza kapacitného snímača hladiny] Rozmery, ktoré v zadaní chýbajú: H = 320 mm, r1 = 0,80 mm, r2 = 0,82 mm, r3 = 8,00 mm, Cp = 40 pF.  
## [http://ap.urpi.fei.stuba.sk/sscim/cvicenia/kapacity.pdf Analýza kapacitného snímača hladiny] Rozmery, ktoré v zadaní chýbajú: H = 320 mm, r1 = 0,80 mm, r2 = 0,82 mm, r3 = 8,00 mm, Cp = 40 pF.  


Odovzdať prosím vytlačené na stretnutí 14. 3. zároveň odovzdať elektronickú verziu mailom na balogh zavinac elf.stuba.sk
Odovzdať prosím vytlačené na stretnutí 27. 3. zároveň odovzdať elektronickú verziu mailom na balogh zavinac elf.stuba.sk
 


<!--


=== Domáce úlohy do 10. 5. (6 bodov) ===
=== Domáce úlohy do 24. 4. (6 bodov) ===


# Navrhnite spôsob merania hrúbky valcovaného plechu. Použite triangulačný snímač vzdialenosti. Zamyslite sa nad možnosťou kompenzácie zmenou rozmerov v závislosti od teploty, vyriešte spôsob kalibrácie. Pri návrhu musíte brať do úvahy skutočnosť, že valcovaný plech sa nepohybuje v jednej rovine, ale pri prechode valcami kmitá a vibruje.  
# Navrhnite spôsob merania hrúbky valcovaného plechu. Použite triangulačný snímač vzdialenosti. Zamyslite sa nad možnosťou kompenzácie zmenou rozmerov v závislosti od teploty, vyriešte spôsob kalibrácie. Pri návrhu musíte brať do úvahy skutočnosť, že valcovaný plech sa nepohybuje v jednej rovine, ale pri prechode valcami kmitá a vibruje.  
# Navrhnite (alebo nájdite v literatúre) obvod pre štvornásobenie výstupného signálu z inkrementálneho snímača otáčok a obvod pre detekciu smeru otáčania. Vysvetlite funkciu obvodu.
# Navrhnite (alebo nájdite v literatúre) obvod pre štvornásobenie výstupného signálu z inkrementálneho snímača otáčok a obvod pre detekciu smeru otáčania. Vysvetlite funkciu obvodu.
# Vypočítať príklady  
# Vypočítať príklady  
## [[Médiá:Potenciometer.pdf|Výpočety potenciometrického snímača polohy]] OPRAVA: Odpor Rz má byť samozrejme zapojený '''paralelne''' s voltmetrom, nie do série ako je na obrázku.
## [http://ap.urpi.fei.stuba.sk/sscim/cvicenia/potenciometer.pdf Výpočety potenciometrického snímača polohy] (11.4. nová verzia)
 
Odovzdať prosím vytlačené na prednáške 2. 5. zároveň odovzdať elektronickú verziu mailom.


Odovzdať prosím vytlačené na prednáške 10. 5. zároveň odovzdať elektronickú verziu mailom na balogh zavinac elf.stuba.sk


=== Domáce úlohy do 29. 5. (6 bodov) ===
=== Domáce úlohy do 15. 5. (6 bodov) ===


# Navrhnite vhodný obvod s operačnými zosilňovačmi pre pripojenie mostíkového snímača k mikropočítaču s AD prevodníkom.
# Navrhnite vhodný obvod s operačnými zosilňovačmi pre pripojenie mostíkového snímača k mikropočítaču s AD prevodníkom.
Riadok 255: Riadok 304:
a návrh anti-alias filtra pred A-D prevodníkom. Naviac môžete doplniť ochranné obvody.  
a návrh anti-alias filtra pred A-D prevodníkom. Naviac môžete doplniť ochranné obvody.  


 
<!--
Odovzdať prosím vytlačené najneskôr na skúške 29. 5. a zároveň odovzdať elektronickú verziu mailom na balogh zavinac elf.stuba.sk
Odovzdať prosím vytlačené najneskôr na skúške 29. 5. a zároveň odovzdať elektronickú verziu mailom na balogh zavinac elf.stuba.sk
-->


-->


=== Hodnotenie ===
=== Hodnotenie ===
Riadok 269: Riadok 318:
* Domáce úlohy        20 b. - min. 15 bodov
* Domáce úlohy        20 b. - min. 15 bodov
* Skúška (písomná)    55 b. - min. 28 bodov
* Skúška (písomná)    55 b. - min. 28 bodov




<!--
<!--
== Skúška ==
== Skúška ==
[[Súbor:SS_CIM_Hodnotenie2014_D.png]]
* [[Media:vysledok.jpg|Výsledky denní]]
* [[Media:vysledok.jpg|Výsledky denní]]
* [[Media:vysledok1.jpg|Výsledky dištanční]]
* [[Media:vysledok1.jpg|Výsledky dištanční]]
Riadok 278: Riadok 331:
-->
-->


== Relax ==
<!--
<!--
== Relax ==
 
''Na tomto obrázku spolupracovali senzory:'' Maticový CCD snímač 6x7mm, fotodetektor na snímanie jasu scény (expozimeter), snímač chvenia pre riadenie optickej stabilizácie, krížový CCD snímač pre fázovú detekciu v autofokuse, snímač polohy (vysúvanie objektívu), snímač rýchlosti zoomovania, analyzátor zloženia svetla (vyváženie bielej), snímač prítomnosti pamäťovej karty, snímač vysunutia blesku a iné.....
''Na tomto obrázku spolupracovali senzory:'' Maticový CCD snímač 6x7mm, fotodetektor na snímanie jasu scény (expozimeter), snímač chvenia pre riadenie optickej stabilizácie, krížový CCD snímač pre fázovú detekciu v autofokuse, snímač polohy (vysúvanie objektívu), snímač rýchlosti zoomovania, analyzátor zloženia svetla (vyváženie bielej), snímač prítomnosti pamäťovej karty, snímač vysunutia blesku a iné.....


Riadok 285: Riadok 339:
[[Obrázok: Bilea.jpg]]
[[Obrázok: Bilea.jpg]]
-->
-->
=== Meranie teploty plameňa sviečky ===
Teplota plameňa udávaná v literatúre je 1200 - 1500 stupňov. Jednoduché meranie termočlánkom na prvý pohľad
odporuje tomuto údaju. Je teda teplota 900 alebo 1500 stupňov?
[[Obrázok:MeranieTeplotyPlamena.jpg|center|500px]]
Vysvetlenie (doc. Valko):
Oba údaje sú správne. Hodnoty okolo 1500 C sa odvodzujú od bezkontaktných
spektrografických meraní teploty plameňa a teplota sa vypočíta zo spektra
(farby).
Tepelná kapacita spalných plynov je v porovnaní s odvodom tepla meradlom
veľmi malá, preto teplota citlivého prvku (spoja termočlánku) bude určite
nižšia ako teplota okolia.

Aktuálna revízia z 07:40, 1. jún 2015

Odkaz na AIS:



Dotazník

Prosím, pomôžte skvalitniť výučbu tohto predmetu:

Skúška


Informácia pre študentov riadneho i dištančného štúdia:

Riadny termín 29. 5. 2015 o 9:00 v D-519

Na skúške smiete používať akékoľvek svoje písomné materiály (prednášky, cvičenia, knihy,...). Zakázané je pripojenie na internet a komunikácia s inými osobami. Skúška slúži na overenie vašich znalostí. Pokus o podvod bude potrestaný okamžitým vylúčením zo skúšky a prepadnutím termínu.


Obsahom skúšky bude:

  • príklady na výpočty magnetických obvodov, kapacitných a odporových snímačov, fotoelektrických snímačov atď.
  • princípy senzorov jednotlivých veličin (obrázok, stručné vysvetlenie) - aj z čítania na doma.
  • niekoľko otázok s výberom správnej možnosti (a,b,c,d)

Skúšku budete písať 60 minút. Opravovať sa bude bezprostredne po písomke, môžete počkať na výsledok a prípadne ho na mieste konzultovať.

Prednášky

Prednášky budú vždy v piatok od 8:00 do 10:45 (s prestávkou) v miestnosti D-519.

Prednášajúci: Ing. Richard Balogh, PhD.

Prednáška

V stredu 25. 3. 2015 od 14:30 bude v CD-300 prednáška odborníkov z CERNu. Viac informácií...

V piatok 27. 3. 2015 bude riadna prednáška z predmetu SS CIM na ktorej privítame špecialistu na elektroniku a detektory v experimente Alice z CERNu.

Exkurzia I.

31. 3. 2015 sa cvičenia uskutočnia v priestoroch firmy MicroStep-MIS, Čavojského 1.

Stretneme sa buď 13:30 pred vchodom do firmy alebo spoločný odchod spred FEI Blok A o 13:00, ďalej električkou č. 4 s odchodom 13:13 zo zástavky Botanická záhrada.

Účasť je povinná, so sebou USB kľuč na namerané data, zošit a pero.

Prázdniny

Cvičenia 7. 4. 2015 nebudú - prázdniny.

Exkurzia II.

14. 4. 2015 sa cvičenia uskutočnia v priestoroch firmy ME Inspection, Údernícka 11.

Stretneme sa buď 13:20 na konečnej autobusu č.80 v Petržalke alebo spoločný odchod 13:00 na zastávke ZOO autobusom č. 192 na Einsteinovej prechod na opačnú strany a prestup na č. 80 až na konečnú Údernícka - kúpalisko.

Účasť je povinná, so sebou USB kľuč na namerané data, zošit a pero.

Prednášky LS 2015

Slajdy z prednášok




Archív prednášok z roku 2012

  1. Magnetické princípy
  2. Optické princípy
  3. Akustické systémy
  4. Snímanie v priestore
  5. Snímanie polohy
  6. Proximitné snímače
  7. Snímanie mechanických veličín
  8. Analýza prostredia 1
  9. Analýza prostredia 2
  10. Operačné zosilňovače: vlastnosti
  11. Operačné zosilňovače: aplikácie
  12. Napájacie zdroje

Cvičenia

Cvičenia sú v utorok od 13:00 hod v D-519 (D-520).

Cvičiaci: Ing. Juraj Kostroš

  • 17. 2. Bezpečnosť práce. Výpočty magnetických obvodov.
  • 24. 2. Výpočty magnetických obvodov II. Výpočty optických obvodov.
  • 03. 3. cvičenie odpadlo
  • 10. 3. Výpočty kapacitných obvodov.

Archív návodov na cvičenia

Hodnotenie

  • Za prácu na cvičeniach (aktivita, referáty) 20 b.
  • Semestrálny projekt 25 b.
  • Skúška (písomná) 55 b.


Literatúra

Čítanie na doma

  • Jacob Fraden: Handbook of Modern Sensors. 4th ed., Springer, 2010:
    • Hallov jav (d.ú. str. 103)
    • Siebeckov jav (d.ú. str. 106)
    • Peltierov jav (d.ú. str. 111)

Opakovanie:

  • Jacob Fraden: Handbook of Modern Sensors. 4th ed., Springer, 2010:
    • Snímače tlaku (d.ú. str. 375 - 397)
      • Piezorezistívny jav (d.ú. str. 381)
    • Snímače prietoku (d.ú. str. 399 - 429)
    • Snímače teploty (d.ú. str. 519 - 567)

Z čítania na doma bude otázka na skúške!

Semestrálne zadanie

Vybranú tému treba spracovať písomne v rozsahu min. 4 strán a odprezentovať v rámci prednášok cca 10 minút. Témy si vyberajte priebežne, aby sme si stihli vypočuť každého a aby témy nadväzovali na prednášanú látku. Témy budú postupne pribúdať. Ak si vyberiete, oznámte to prednášajúcemu, aby nevznikli kolízie.

  1. Zmyslové orgány: hmat
  2. Zmyslové orgány: čuch a chuť
  3. Supravodivosť a magnetizmus, vysokoteplotná sv.
  4. Biele LED - technológie, parametre, princípy
  5. Povrchová akustická vlna -- princíp, využitie, komerčné aplikácie. Vybrať nejaký senzor.
  6. Snímače čiarového kódu -- princíp metódy, význam jednotlivých pozícií. Zariadenia a metódy zápisu čiarového kódu. Zariadenia na čítanie kódu, fyzikálny princíp, prehľad možností pre stacionárne a „príručné“ čítačky.
  7. Snímanie polohy (dĺžok) väčších rozsahov, rádove [m]. Využitie princípov optických (laserových), indukčných, ultrazvukových, magnetických. Obmedzenia, poruchové vplyvy, presnosť, spoľahlivosť.
  8. Snímanie priestoru IR žiarením. Zdroje, snímače, typy zariadení. Aktívne a pasívne systémy. Registrujúce (poplašné) zariadenia. Snímanie objektov, pohybu objektov.
  9. Snímanie priestoru IR žiarením 2. Infračervené kamery. Konštrukcie, typy citlivých elementov, pracovné vlnové dĺžky, optika. Teplotný profil, termovízia. Priradenie pseudofarieb.
  10. Analýza prostredia, zisťovanie zloženia plynov. Možnosti zisťovania známych zložiek plynov v zmesi. Možnosti zistenia celkového zloženia plynnej vzorky. Prehľad metód, ich vhodnosť, výhody, nevýhody, obmedzenia, poruchové vplyvy, presnosť, spoľahlivosť, odôvodnenosť a ekonomika nasadenia.
  11. Snímače farby. Princíp činnosti, poruchové veličiny, využitie.
  12. CCD senzory. Najnovšie technológie -- parametre, dosiahnuté výsledky (počet pixlov, citlivosť,...)
  13. CMOS senzory. Najnovšie technológie -- parametre, dosiahnuté výsledky (počet pixlov, citlivosť,...)
  14. Infrasenzory. Princíp, využitie - termokamery. Najnovšie technológie -- parametre, dosiahnuté výsledky (počet pixlov, citlivosť,...)
  15. Stabilizácia obrazu.
  16. Technológia sheet-of-light
  17. PIR senzory
  18. Gyroskopické senzory
  19. MEMS Senzory iné ako akcelerometre
  20. Lambda sonda
  21. Elektronická ochrana tovarov
  22. Kinect
  23. ...
  • Vítané sú aj vlastné námety súvisiace s témou.

Hodnotí sa zvlášť prezentácia (vystupovanie, koncepcia, slajdy, ukážky - 10b) a zvlášť písomné spracovanie (úplnosť informácie, použité zdroje a ich citovanie, úprava -- 15b).

Dištančné štúdium

Študenti v dištančej forme štúdia sa zúčastnia skúšky v rovnakom termíne a bude rovnako hodnotená ako u študentov denného štúdia.


Domáce úlohy do 27. 3. 2015 (8 bodov)

  1. Rozbor jedného senzorového systému podľa vlastného výberu (1-2 x A4, meraná veličina, vstupný a výstupný rozsah, technické a metrologické parametre, prevodová charakteristika, dynamické vlastnosti, prechodová alebo frekvenčná charakteristika, spracovanie signálu, poruchové veličiny, fotografia snímača).
  2. Vypočítať príklady
    1. Výpočty fotoelektrických obvodov
    2. Výpočet chyby ultrazvukového snímača vzdialenosti
    3. Analýza kapacitného snímača hladiny Rozmery, ktoré v zadaní chýbajú: H = 320 mm, r1 = 0,80 mm, r2 = 0,82 mm, r3 = 8,00 mm, Cp = 40 pF.

Odovzdať prosím vytlačené na stretnutí 27. 3. zároveň odovzdať elektronickú verziu mailom na balogh zavinac elf.stuba.sk


Domáce úlohy do 24. 4. (6 bodov)

  1. Navrhnite spôsob merania hrúbky valcovaného plechu. Použite triangulačný snímač vzdialenosti. Zamyslite sa nad možnosťou kompenzácie zmenou rozmerov v závislosti od teploty, vyriešte spôsob kalibrácie. Pri návrhu musíte brať do úvahy skutočnosť, že valcovaný plech sa nepohybuje v jednej rovine, ale pri prechode valcami kmitá a vibruje.
  2. Navrhnite (alebo nájdite v literatúre) obvod pre štvornásobenie výstupného signálu z inkrementálneho snímača otáčok a obvod pre detekciu smeru otáčania. Vysvetlite funkciu obvodu.
  3. Vypočítať príklady
    1. Výpočety potenciometrického snímača polohy (11.4. nová verzia)

Odovzdať prosím vytlačené na prednáške 2. 5. zároveň odovzdať elektronickú verziu mailom.


Domáce úlohy do 15. 5. (6 bodov)

  1. Navrhnite vhodný obvod s operačnými zosilňovačmi pre pripojenie mostíkového snímača k mikropočítaču s AD prevodníkom.

Obvod by mal zabezpečiť, aby výstup z odporového mostíka bol pripojiteľný k internému A-D prevodníku mikropočítača s referenčným napätím 2,5 V (t.j. rozsah 0-2,5 V). Mostík má byť napájaný zo zdroja referenčného napätia. Odporový mostík môže byť napr. Smartec SPD005G, Smartec SPD015G, Smartec SPD030G, Smartec SPD100G, Freescale MPX1000, Freescale MPX2000, Futek FBB300, SMDsensors S220, Vishay S5027 a pod. Môžete si vybrať aj vlastný snímač.

Návrh musí obsahovať výpočty pre všetky použité súčiastky, návrh napájacej časti, návrh zosilňovača a návrh anti-alias filtra pred A-D prevodníkom. Naviac môžete doplniť ochranné obvody.


Hodnotenie

Hodnotenie predmetu pozostáva z troch častí. Okrem písomnej skúšky na záver semestra musíte vypracovať semestrálny projekt (výber témy vyššie) a pravidelne odovzdávať domáce úlohy.

  • Semestrálny projekt 25 b. - min. 15 bodov
  • Domáce úlohy 20 b. - min. 15 bodov
  • Skúška (písomná) 55 b. - min. 28 bodov



Relax

Meranie teploty plameňa sviečky

Teplota plameňa udávaná v literatúre je 1200 - 1500 stupňov. Jednoduché meranie termočlánkom na prvý pohľad odporuje tomuto údaju. Je teda teplota 900 alebo 1500 stupňov?

Vysvetlenie (doc. Valko):

Oba údaje sú správne. Hodnoty okolo 1500 C sa odvodzujú od bezkontaktných spektrografických meraní teploty plameňa a teplota sa vypočíta zo spektra (farby).

Tepelná kapacita spalných plynov je v porovnaní s odvodom tepla meradlom veľmi malá, preto teplota citlivého prvku (spoja termočlánku) bude určite nižšia ako teplota okolia.