Module also offered within study programmes:
General information:
Annual:
2017/2018
Code:
EEL-2-104-AM-n
Name:
Pomiarowe układy elektroniczne
Faculty of:
Faculty of Electrical Engineering, Automatics, Computer Science and Biomedical Engineering
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Automatyka i metrologia
Field of study:
Electrotechnics
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Part-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Żegleń Tadeusz (tezet@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Żegleń Tadeusz (tezet@agh.edu.pl)
Module summary

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 Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny EL2A_K01 Activity during classes,
Report,
Execution of a project
Skills
M_U001 Potrafi zaprojektować złożone urządzenie elektroniczne, wykonać badania symulacyjne oraz zrealizować projekt używając właściwych metod i środków. EL2A_U15, EL2A_U16, EL2A_U08, EL2A_U09 Project,
Report,
Completion of laboratory classes
M_U002 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury i innych źródeł; potrafi integrować pozyskane informacje; potrafi opracować szczegółową dokumentację wyników realizacji zadania projektowego EL2A_U01, EL2A_U03 Report,
Completion of laboratory classes
M_U003 Potrafi pracować z zespole i zaplanować pracę zespołu EL2A_U02 Activity during classes,
Report,
Involvement in teamwork
Knowledge
M_W001 Ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę niezbędną do opisu i analizy elektronicznych układów pomiarowych oraz metod przetwarzania sygnałów EL2A_W02, EL2A_W01, EL2A_W10 Execution of laboratory classes,
Test results
M_W002 Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie metodyki i technik programowania oraz stosowania technik komputerowych w działalności naukowo-badawczej i inżynierskiej EL2A_W06, EL2A_W05 Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_W003 Ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę z zakresu specjalistycznych zagadnień wybranego przez siebie działu elektrotechniki, a w szczególności metrologii EL2A_W13 Test results,
Completion of laboratory classes
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 Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi zaprojektować złożone urządzenie elektroniczne, wykonać badania symulacyjne oraz zrealizować projekt używając właściwych metod i środków. - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury i innych źródeł; potrafi integrować pozyskane informacje; potrafi opracować szczegółową dokumentację wyników realizacji zadania projektowego - - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi pracować z zespole i zaplanować pracę zespołu - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę niezbędną do opisu i analizy elektronicznych układów pomiarowych oraz metod przetwarzania sygnałów + - + - - - - - - - -
M_W002 Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie metodyki i technik programowania oraz stosowania technik komputerowych w działalności naukowo-badawczej i inżynierskiej + - + - - - - - - - -
M_W003 Ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę z zakresu specjalistycznych zagadnień wybranego przez siebie działu elektrotechniki, a w szczególności metrologii + - + - - - - - - - -
Module content
Lectures:

1. System pomiarowy, przetwornik pomiarowy (3 godz.)
Metody oceny parametrów metrologicznych przetworników pomiarowych. Symulacyjne metody analizy elektronicznych przetworników pomiarowych. Modele elementów elektronicznych. Prezentacja programu analizy nieliniowych układów elektronicznych MICRO-CAP.
2. Parametry wzmacniaczy operacyjnych (6 godz.)
Wpływ rzeczywistych parametrów wzmacniaczy operacyjnych na jakość przetwarzania sygnałów pomiarowych dla różnych układów aplikacyjnych:
- rezystancja wejściowa i wyjściowa wzmacniacza
- wzmocnienie w otwartej pętli sprzężenia zwrotnego
- napięcie niezrównoważenia i prądy polaryzacji wejść
- współczynnik tłumienia sygnału wspólnego
- skończone pasmo przenoszenia
- maksymalna szybkość zmian sygnału wyjściowego
- maksymalny prąd wyjściowy
3. Wybrane układy przetworników pomiarowych (6 godz.)
Układy współpracy z czujnikami pomiarowymi. Czujniki parametryczne – mostki stałoprądowe i zmiennoprądowe, wzmacniacze o symetrycznym wejściu. Czujniki generacyjne – wzmacniacze o dużej rezystancji wejściowej. Podstawowe układy wzmacniaczy pomiarowych – właściwości statyczne i dynamiczne. Generatory sygnałów pomiarowych – generatory sygnałów sinusoidalnych, trójkątnych i prostokątnych. Układy modulacji i demodulacji sygnału – wzmacniacze z przetwarzaniem sygnału. Filtry analogowe – typy filtrów, ich właściwości i zasady projektowania.
4. Separacja galwaniczna sygnałów pomiarowych (3 godz.)
Bezpieczeństwo pracy systemów pomiarowych i ich odporność na wpływ zakłóceń szeregowych i równoległych. Metody minimalizacji wpływu zakłóceń. Metody separowania galwanicznego sygnałów. Rodzaje analogowych separatorów sygnałów pomiarowych – ich właściwości i zakresy zastosowań

Laboratory classes:

1. Wprowadzenie, zasady BHP, podział na zespoły, omówienie tematów zadań projektowych, przyjęcie struktury elektronicznej proponowanych przetworników według podanych wymagań (3 godz.)
2. Symulacyjne badanie właściwości projektowanych układów, sprawdzenie zasady działania i wyprowadzenie podstawowych parametrów przetwornika. Ocena ich wrażliwości na zmiany wartości parametrów stosowanych elementów elektronicznych (3 godz.)
3. Zaprojektowanie płytki drukowanej. Dobór elementów elektronicznych (3 godz.)
4. Montaż układu przetwornika i jego uruchomienie funkcjonalne (3 godz.)
5. Pomiar jego parametrów metrologicznych. Sporządzenie niezbędnych charakterystyk (3 godz.)
6. Porównanie uzyskanych rezultatów z postawionymi wstępnie wymaganiami i ewentualna regulacja układów (3 godz.)

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 100 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Participation in lectures 18 h
Participation in laboratory classes 18 h
Preparation for classes 20 h
Realization of independently performed tasks 30 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 14 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

1. Aby uzyskać pozytywną ocenę końcową niezbędne jest uzyskanie zaliczenia z wykładu (test) i uzyskanie pozytywnej oceny z ćwiczeń laboratoryjnych.
2. Obliczana jest średnia ważona ocen z laboratorium i testu.
3. Ocena końcowa wystawiana jest zgodnie z regulaminem studiów.

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość podstaw matematyki, teorii obwodów, elektroniki i metrologii.

Recommended literature and teaching resources:

1. Zatorski A., Sroka R.: Podstawy metrologii elektrycznej. Kraków, Wydawnictwa AGH 2011
2. Tietze U., Schenk Ch.:Układy półprzewodnikowe, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1997
3. Nadachowski M., Kulka Z.: Analogowe układy scalone, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 1985
4. MICRO-CAP Electronic circuit analysis program, User’s guide.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

1. Tadeusz ŻEGLEŃ, Badania symulacyjne i eksperymentalne układu kondycjonowania sygnału czujnika indukcyjnościowego do detekcji obiektów metalowych, XVIII Sympozjum Modelowanie i Symulacja Systemów Pomiarowych, Krynica Zdrój, 18–21 września 2011, ISBN 978-83-61528-28-9. — S. 49–57
2. Janusz GAJDA, Ryszard SROKA, Marek STENCEL, Tadeusz ŻEGLEŃ, Piotr PIWOWAR, Piotr BURNOS, Analysis of the temperature influences on the metrological properties of polymer piezoelectric load sensors applied in weigh-in-motion systems, 2012 IEEE I2MTC [Dokument elektroniczny]: International Instrumentation and Measurement Technology Conference : Graz, Austria, May 13–16, 2012 : proceedings. ISBN 978-1-4577-1771-0. S. 772–775.
3. Janusz GAJDA, Ryszard SROKA, Tadeusz ŻEGLEŃ, Piotr BURNOS. The influence of temperature on errors of WIM systems employing piezoelectric sensors, Metrology and Measurement Systems : quarterly of Polish Academy of Sciences ; ISSN 2080-9050. —2013 vol. 20 no. 2, s. 171–182

Additional information:

None