Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Miernictwo elektroniczne
Course of study:
2017/2018
Code:
IET-1-206-n
Faculty of:
Computer Science, Electronics and Telecommunications
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Electronics and Telecommunications
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Part-time studies
Responsible teacher:
dr hab. inż. Śliwczyński Łukasz (sliwczyn@agh.edu.pl)
Academic teachers:
Buczek Łukasz (lbuczek@agh.edu.pl)
dr hab. inż. Śliwczyński Łukasz (sliwczyn@agh.edu.pl)
Module summary

Przedmiot o charakterze podstawowym, omawiający teorię i praktykę prowadzenia pomiarów różnych wielkości metodami elektronicznymi. Obejmuje 14h wykładu i 10h zajęć laboratoryjnych.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną i zespołu, a także jest gotowy podporządkować się zasadom pracy zespołowej. ET1A_K04 Activity during classes,
Report
M_K002 Ma świadomość zmian zachodzących w obszarze szeroko rozumianych technik pomiarowych oraz rozumie konieczność ciągłego dokształcania się. ET1A_K01 Test
Skills
M_U001 Potrafi przeprowadzić pomiary podstawowych wielkości elektrycznych i opracować wyniki pomiarów z oszacowaniem ich niepewności, a także przygotować dokumentację z realizacji zadania pomiarowego. ET1A_U12, ET1A_U03, ET1A_U11 Test,
Report
M_U002 Potrafi przeprowadzić analizę prostych układów pomiarowych pod kątem ich przydatności w konkretnym zastosowaniu i wskazać potencjalne źródła niepewności uzyskiwanych wyników. ET1A_U12, ET1A_U13, ET1A_U11 Test,
Report
M_U003 Potrafi samodzielnie korzystać z literatury przedmiotu i innych dostępnych źródeł, a także zaplanować pracę zespołu i sprawnie oraz bezpiecznie w tym zespole pracować. ET1A_U02, ET1A_U01 Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
Knowledge
M_W001 Ma podstawową wiedzę dotyczącą sygnałów reprezentujących wielkości mierzone i ich parametrów oraz metod stosowanych w pomiarach wielkości elektrycznych. ET1A_W02, ET1A_W13, ET1A_W14 Test
M_W002 Zna i rozumie budowę, zasady działania oraz przetwarzania sygnałów w podstawowych przyrządach analogowych i cyfrowych oraz układach stosowanych w pomiarach wielkości elektrycznych. ET1A_W13, ET1A_W14 Test
M_W003 Zna i rozumie podstawowe pojęcia z zakresu podstaw metrologii wielkości elektrycznych. ET1A_W14 Test
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną i zespołu, a także jest gotowy podporządkować się zasadom pracy zespołowej. - - + - - - - - - - -
M_K002 Ma świadomość zmian zachodzących w obszarze szeroko rozumianych technik pomiarowych oraz rozumie konieczność ciągłego dokształcania się. + - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi przeprowadzić pomiary podstawowych wielkości elektrycznych i opracować wyniki pomiarów z oszacowaniem ich niepewności, a także przygotować dokumentację z realizacji zadania pomiarowego. - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi przeprowadzić analizę prostych układów pomiarowych pod kątem ich przydatności w konkretnym zastosowaniu i wskazać potencjalne źródła niepewności uzyskiwanych wyników. + - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi samodzielnie korzystać z literatury przedmiotu i innych dostępnych źródeł, a także zaplanować pracę zespołu i sprawnie oraz bezpiecznie w tym zespole pracować. + - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Ma podstawową wiedzę dotyczącą sygnałów reprezentujących wielkości mierzone i ich parametrów oraz metod stosowanych w pomiarach wielkości elektrycznych. + - + - - - - - - - -
M_W002 Zna i rozumie budowę, zasady działania oraz przetwarzania sygnałów w podstawowych przyrządach analogowych i cyfrowych oraz układach stosowanych w pomiarach wielkości elektrycznych. + - + - - - - - - - -
M_W003 Zna i rozumie podstawowe pojęcia z zakresu podstaw metrologii wielkości elektrycznych. + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

Zajęcia w ramach modułu prowadzone są w postaci wykładu (14 godzin) oraz ćwiczeń laboratoryjnych (10 godzin).

WYKŁADY

1. Pojęcia podstawowe (1 godz.)
Teoria pomiaru, definicje pomiaru, pojęcia: obiektu fizycznego, wielkości mierzonej, skali pomiarowej, wyniku pomiaru, narzędzia, układu i systemu pomiarowego. Podstawowe metody pomiarowe.

2. Wzorce i jednostki miar (1 godz.)
Układ SI, Jednostki podstawowe i dodatkowe oraz ich aktualne definicje. Wielokrotności i podwielokrotności. Wzorce miar wielkości elektrycznych (prąd, napięcie, rezystancja, pojemność, indukcyjność, czas i częstotliwość), ich podstawowe parametry i metody fizycznej realizacji.

3. Sygnały i ich parametry (2 godz.)
Pojęcie sygnału, podział sygnałów, definicje parametrów i współczynników charakteryzujących sygnały (wartość średnia, skuteczna, szczytowa, współczynnik kształtu, szczytu, wypełnienia, zawartości harmonicznych, THD itp.).

4. Oscyloskop i pomiary oscyloskopowe(3 godz.)
Budowa i zasada działania oscyloskopu analogowego i cyfrowego. Podstawowe zasady obsługi oscyloskopu. Pomiarowe zastosowania oscyloskopu: pomiary parametrów sygnałów, pomiary częstotliwości i czasu. Rodzaje oscyloskopów.

5. Pomiary i przyrządy cyfrowe (2 godz.)
Próbkowanie sygnałów, twierdzenie o próbkowaniu, aliasing i metody jego eliminacji. Problem kwantowania i kodowania. Budowa i zasada działania przetworników A/C (integracyjne, kompensacyjne, bezpośredniego porównania) i C/A. Właściwości i zastosowania pomiarowe poszczególnych przetworników A/C. Cyfrowe pomiary czasu, częstotliwości, napięcia i prądu.

6. Pomiary parametrów elementów elektronicznych metodami technicznymi i mostkowymi (2 godz.)
Podstawowe metody techniczne. Podstawowe struktury mostków stało i zmiennoprądowych, warunki równowagi.

7. Pomiary wielkości nieelektrycznych (1 godz.)
Elektroniczne metody pomiaru odległości, temperatury, ciśnienia. Waga elektroniczna.

8. Błąd i niepewność pomiaru (2 godz.)
Pojęcie błędu względnego i bezwzględnego. Błędy zdeterminowane i losowe. Błąd graniczny. Pojęcie niepewności standardowej i rozszerzonej, niepewność złożona. Metody wyznaczania niepewności w pomiarach bezpośrednich i pośrednich.

Laboratory classes:

LABORATORIUM
1. Pomiary napięć i prądów stałych (2 godz.)
2. Pomiary parametrów sygnałów okresowych (2 godz.)
3. Pomiary parametrów sygnałów nieokresowych (2 godz.)
4. Przetworniki A/C i C/A (2 godz.)
5. Waga elektroniczna (2 godz.)

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 78 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Participation in lectures 14 h
Realization of independently performed tasks 18 h
Participation in laboratory classes 10 h
Preparation for classes 18 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 18 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

1. Ocena końcowa z przedmiotu jest ustalana na podstawie oceny z ćwiczeń
laboratoryjnych (Ol) oraz testu z wykładu (Ow).
2. Ocena końcowa jest obliczana jako średnia ważona wg wzoru:
Ok = 0.7*Ol + 0.3*Ow.
3. Ocena z laboratorium jest ustalana na podstawie oceny z przygotowania
do bieżących zajęć (Obi) oraz oceny z opracowania wyników z
zajęć poprzednich (Opi), gdzie i oznacza numer ćwiczenia. W semestrze
studenci wykonują 5 ćwiczeń laboratoryjnych i z każdego uzyskują dwie
oceny.
4. Ocena z laboratorium jest obliczana jako średnia ważona wg wzoru:
Ol = 0.7*(Op1… + …Op5)/5 + 0.3*(Ob1… + … Ob5)/5

5. Prowadzący laboratorium może podwyższyć ocenę biorąc pod uwagę
sprawność realizacji poszczególnych zadań oraz postępy osiągane przez
studenta w przeciagu semestru.
6. Do zaliczenia laboratorium konieczne jest zaliczenie wszystkich
pięciu ćwiczeń laboratoryjnych.
7. Negatywna ocena z przygotowania do zajęć bieżących powoduje
niedopuszczenie do wykonywania ćwiczenia.
8. Jedno niezaliczone ćwiczenie laboratoryjne można odrobić w ramach
terminów odróbczych, które odbędą się w ostatnim tygodniu semestru.

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość podstaw matematyki, fizyki i teorii obwodów.

Recommended literature and teaching resources:
  1. S. Tumański: Technika pomiarowa, WNT, 2006
  2. Skubis T.: Opracowanie wyników pomiarów – przykłady. Gliwice, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej 2003
Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

P. Krehlik, Ł. Śliwczyński, M. Lipiński at al, Absolute measurement of the 1S0→3P0 clock transition in neutral 88Sr over the 330 km-long stabilized fibre optic link, Scientific Reports; ISSN 2045-2322. — 2015 vol. 5, s. 17495-1–17495-9
P. Krehlik, Ł. Śliwczyński, Ł. Buczek, J. Kołodziej, M. Lipiński, Ultrastable long-distance fibre-optic time transfer: active compensation over a wide range of delays Metrologia, ISSN 0026-1394. — 2015 vol. 52 no. 1, s. 82–88
Łukasz Śliwczyński, Przemysław Krehlik , Łukasz Buczek, Marcin Lipiński, Albin Czubla, Dissemination of time and RF frequency via a stabilized fibre optic link over a distance of 420 km, Metrologia vol. 50, no. 2

Additional information:

None