Komputerowe techniki pomiarowe 390-FS2-1KTP
Wykład (WYK) Rok akademicki 2024/25

Literatura dodatkowa:

H. Austerlitz "Data Acquisition Techniques Using PCs" 2ed, Academic Press, 2003

B. Ehsani " Data Acquisition Using LabVIEW", Packt Publishing, 2016

G.W. Johnson, R. Jennings " LabVIEW Graphical Programming", 4ed, 2006.

M.D.P. Emilio "Data Acquisition Systems", Springer, 2013

Student:

1. zna i rozumie w pogłębionym stopniu zagadnienia matematyczne niezbędne w fizyce i astronomii w zakresie przewidzianym programem kształcenia (KP7_WG1)

2. zna i rozumie problematykę dotyczącą narzędzi i metod stosowanych w różnych dziedzinach fizyki, oraz w zakresie przewidzianym programem kształcenia, zastosowań medycznych (KP7_WG3)

3. zna i rozumie specjalistyczne narzędzia badawcze stosowane w wybranej dziedzinie fizyki, w tym, w zakresie przewidzianym programem kształcenia, procedur pomiarowych stosowanych w fizyce medycznej (KP7_WG4)

4. potrafi właściwie dobierać modele matematyczne do rozwiązywania i analizowania zagadnień fizycznych (KP7_UW1)

5. potrafi dobrać i zastosować w praktyce narzędzia badawcze właściwe dla danej dziedziny fizyki (KP7_UW2)

6. jest gotów do nieustannego podnoszenia własnych kompetencji, mając na względzie szybki postęp w dziedzinie fizyki (KP7_KK1)

7. jest gotów do krytycznej oceny posiadanej wiedzy mierząc się z rzeczywistymi problemami badawczymi i stosowanymi (KP7_KK2)

Prezentacja na egzaminie zawierająca 3 wybrane tematy z wykładów + odpowiedzi na pytania.

Laboratorium: ocena końcowa oparta na ocenach ze sprawozdań z komputerowo wspomaganych doświadczeń fizycznych oraz z pracy na zajęciach

-Pojęcia podstawowe (pomiar, eksperyment, dane, przyrządy podstawowe, układ pomiarowy)

-Organizacja i klasyfikacja systemów pomiarowych.

-Budowa i zasada działania komputerowego sytemu pomiarowego (schemat funkcjonalny, charakterystyka). Systemy operacyjne czasu rzeczywistego (RTOS).

-Podstawowe sygnały pomiarowe (klasyfikacja, charakterystyka, parametry). -Cyfrowe przetwarzanie w układzie pomiarowym. Typy przetworników DAC i ADC.

- Zasady ekranowania sygnałów pomiarowych. Stosunek Sygnał/Szum. Wzmocnienie. Filtracja.

-Zegar w układzie pomiarowym. Generator kwarcowy, sygnały taktujące. Pomiar czasu. Stabilność. Synchronizacja. GPS.

-Standardowe komputerowe interfejsy pomiarowe.

-Rodzaje transmisji danych.

-Interfejsy bazujące na standardzie VXI.

-Komputerowe karty pomiarowe DAQ.

-Przetworniki optyczne, matrycy CCD, CMOS.

-Czujniki pomiarowe wielkości fizycznych (położenia, obrotu, przesunięcia, siły, temperatury, pojemności, światła, ciśnienia, dźwięku, pola magnetycznego).

-Czujniki i detektory specjalistyczne.

-Sterowanie w układzie pomiarowym (silniki, skanery).

-Wprowadzenie do programowania graficznego LabVIEW (struktura, konstrukcje, obiekty, formaty danych, reprezentacja danych).

-Przyrządy wirtualne realizowane w oparcie o LabVIEW.

-Zasada budowy internetowego eksperymentu fizycznego "on-line" (konfiguracja, schemat, transmisja, wykonanie pomiaru)

-Technika pomiarowa laboratorium fizycznego (wymagania sprzętowe, oprogramowanie, algorytm pomiarowy, schemat elektryczny, przetwarzanie i analiza danych)

- Pomiar i stabilizacja temperatury. Sprzężenie zwrotne.

Wykad