Uniwersytet w Białymstoku - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Komputerowe techniki pomiarowe

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0900-FS2-1KTP Kod Erasmus / ISCED: 11.304 / (0612) Database and network design and administration
Nazwa przedmiotu: Komputerowe techniki pomiarowe
Jednostka: Wydział Fizyki.
Grupy: Fizyka - II stopień stacjonarne - obow
fizyka ogólna 1 rok II stopień doświadczalna sem.letni
Punkty ECTS i inne: 4.00
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowe

Założenia (opisowo):

Celem przedmiotu jest nauczenie podstawowych technik komputerowych stosowanych w fizyce doświadczalnej.

Tryb prowadzenia przedmiotu:

w sali

Skrócony opis:

Zapoznanie studentów z komputerowymi technikami stosowanymi w

eksperymentach fizycznych, ich zasadą działania oraz przykładami.

Organizacja i klasyfikacja systemów pomiarowych.

Pomiar czasu w eksperymentalnym układzie pomiarowym.

Sygnały pomiarowe, ich transmisja i przetwarzanie.

Standardowe oraz specjalistyczne interfejsy pomiarowe (VXI, IEEE-488,

DAQ).

Czujniki pomiarowe wielkości fizycznych (pojemnościowe, parametryczne,

magnetyczne, półprzewodnikowe, mechaniczne).

Elementy sterowania w układzie pomiarowym (silniki, skanery).

Wstęp do pomiarowych systemów wirtualnych.

Wprowadzenie do programowania obiektowego LabVIEW. Eksperyment

fizyczny sterowany przez internet „on-line”.

Przykłady zastosowania technik pomiarowych w fizyce

Pełny opis:

Profil studiów: ogólnoakademicki.

Forma studiów: stacjonarne.

Moduł: metody matematyczne i komputerowe, przedmiot obowiązkowy.

Dziedzina i dyscyplina nauki: nauki fizyczne, fizyka.

Rok studiów, semestr: 1 rok, 2 semestr, studia II stopnia.

Wymagania wstępne: brak.

Metody dydaktyczne: wykład, ćwiczenia laboratoryjne, dyskusje, konsultacje, samodzielne studiowanie.

Punkty ECTS: 4.

Bilans nakładu pracy studenta: wykład (30 godzin), laboratorium (30 godzin), przygotowanie do zajęć (20 godzin), udział w konsultacjach przedmiotowych (5 godzin), przygotowanie do egzaminu końcowego i udział w egzaminie (13+2 godziny).

Wskaźniki ilościowe: wykład (1.2 punktów ECTS), laboratorium (1.2 punktów ECTS), przygotowanie do zajęć (0.8 punktów ECTS), udział w konsultacjach przedmiotowych (0.2 punktów ECTS), przygotowanie do egzaminu końcowego i udział w egzaminie (0.6 punktów ECTS).

Zakres tematów:

Wykład:

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

-Organizacja i klasyfikacja systemów pomiarowych.

-Budowa i zasada działania komputerowego sytemu pomiarowego (schemat funkcjonalny, charakterystyka)

-Podstawowe sygnały pomiarowe (klasyfikacja, charakterystyka, parametry). -Cyfrowe przetwarzanie w układzie pomiarowym.

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

-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 - skaningowe mikroskopia tunelowa, sił atomowych oraz

magnetycznych (zasada, schemat, przetwarzanie i analiza danych)

-Technika pomiarowa - techniki rezonansowe w pomiarach właściwości magnetycznych (zasada, schemat, przetwarzanie i analiza danych)

-Technika pomiarowa - techniki wykorzystujące obrazowanie sonograficzne (zasada, schemat, przetwarzanie i analiza danych)

Laboratorium:

-Wprowadzenie do zasad korzystania z przyrządów i zestawów

laboratoryjnych. Zasady pracy w laboratorium oraz BHP. Przekazanie

informacji na temat źródeł literaturowych oraz strony internetowych

poświęconej laboratorium.

-Zapoznania się z oprogramowaniem do analizy, przetwarzania oraz

obróbki danych pomiarowych.

-Komputerowo wspomagane ćwiczenia:

--Badanie wahadła matematycznego.

--Badanie drgań tłumionych w układzie wahadła sprężynowego.

--Rezonans w układzie RLC, wyznaczenie podstawowych parametrów.

--Badanie promieniowania żarówki oraz wyznaczenia zależności natężenia

światła w funkcji odległości.

--Badanie procesów ładowania i rozładowania kondensatora w układzie RC.

--Sprawdzenie prawa Malusa.

--Wyznaczenie prędkości dźwięku w powietrzu.

--Sprawdzenie prawa indukcji Faradaya.

--Ćwiczenie z promieniotwórczości.

--Efekt fotoelektryczny.

--Wybrane doświadczenie internetowe.

-Elementy programowania w języku LabVIEW

Literatura:

H. Szydłowski „Pracownia fizyczna wspomagana komputerem", Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2003.

W. Nawrocki ”Komputerowe systemy pomiarowe” Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 2002.

Efekty kształcenia:

K_W28 Zna budowę wybranych elektronicznych przyrządów pomiarowych i rozumie zasady ich działania, w zakresie przewidzianym programem specjalności

Metody i kryteria oceniania:

Wykład: zaliczenie ustne i/lub pisemne, które weryfikuje uzyskaną wiedzę.

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

Zajęcia w cyklu "Rok akademicki 2018/19" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-06-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Jan Kisielewski
Prowadzący grup: Jan Kisielewski, Wojciech Olszewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet w Białymstoku.