Сензори и мерења помоћу рачунара

ID: 1478
Врста предмета: теоријско-методолошки
Носилац предмета: Мрђа Д. Предраг
Извођачи: Мрђа Д. Предраг
Контакт особа: Мрђа Д. Предраг
Ниво студија: Мастер академске студије – Машинско инжењерство
ЕСПБ: 6
Облик завршног испита: писмени
Катедра: Катедра за моторе

Извођења

Циљ

Циљ предмета је да студент, кроз конкретне примере и рад са сeнзорима и комплетним мерним ланцима, усвоји и овлада основним концептима мерења неелектричних величина у машинству применом рачунарске технике као и стицање практичних искуства у области виртуелне инструментације (мерних инструмената заснованих на рачунарима) и дигиталне аквизиције података. Стечена искуства се лако могу надоградити у напреднијим курсевима продубљивањем теоријских знања и коришћењем сложенијих математичких алата (Мехатроника, Испитивања машинских система, Дигитална обрада сигнала)

Исход

– Оспособљава студента да специфицира, реализујe и користе основне, на рачунарима засноване, аквизиционе системе ради аквизиције података у лабораторији, у теренским условима, возилу, као и за обраду тих података коришћењем стандардних алгоритама – Оспособљава студента да користи Labview програмско окружење за креирање виртуелних инструмената за аквизицију и обраду измерених података – Студент је довољно обучен и компетентан да аплицира за сертификованог CLAD Labview програмера - Студент је оспособљен да формира бар један од најчешће коришћених мерних ланаца у машинству од идеје до функционалног, рачунаром подржаног система.

Садржај теоријске наставе

Увод у технике мерења; Мерење неелектричних величина у машинству (Опште о сензорима, сензори положаја, брзине, убрзања, силе, обртног момента, притиска, масе, температуре, протока, припадајући системи за кондиционирање сигнала); Дигиталне мерне технике (дискретизација временског домена и сигнала, потребна брзина узорковања, квантизација, A/D и D/A конверзија, дигитални бројачи); Архитектура и основни принципи рада рачунара за аквизицију података (DAQS); Грешке мерења и статистички показатељи резултата мерења; Статичко и динамичко понашање сензора;

Садржај практичне наставе

Увод у виртуелну инструментацију (VI) и Labview програмско окружење; Ток података у VI; Решавање проблема и отклањање грешака у раду виртуeлних инструмената (debugging); Имплементација виртуeлних инструмената; Технике записа и читања датотека; Формати датотека; Технике програмирања у Labview –у; Коришћење ресурса аквизиционог хардвера у Labview-у; Технике синхронизације у Labview –у; Догађајима управљано програмирање; Обрада грешака; Управљање корисничким интерфејсом; Методе побољшања Labview кôда; Упознавање са сензорима и комплетним мерним ланцима кроз практичне примере и задатке; Реализација аквизиционог система и одговарајуће Labview апликације по задатом пројекту (прилагођеног потребама матичног модула студента);

Услов похађања

Нису постављени предуслови за похађање овог предмета

Ресурси

Скрипта (handouts): Сензори и мерења помоћу рачунара, доступно на web сајту. Мерно-аквизициони систем: National Instruments USB 6008 Развојно окружење National Instruments LabView 2022 Помоћне платформе: Демонстрациона платформа за симулацију аналогних и дигиталних сигнала; Универзална платформа за кондиционирање сензора;Платформа са драјверима за корачне и DC моторе:

Фонд часова

Укупан фонд часова: 75

Активна настава (теоријска)

Ново градиво: 20
Разрада и примери (рекапитулација): 10

Активна настава (практична)

Аудиторне вежбе: 10
Лабораторијске вежбе: 16
Рачунски задаци: 0
Семинарски рад: 0
Пројекат: 3
Консултације: 0
Дискусија/радионица: 1
Студијски истраживачки рад: 0

Провера знања

Преглед и оцена рачунских задатака: 4
Преглед и оцена лабораторијских извештаја: 3
Преглед и оцена семинарских радова: 0
Преглед и оцена пројекта: 5
Колоквијум са оцењивањем: 0
Тест са оцењивањем: 3
Завршни испит: 0

Провера знања (укупно 100 поена)

Активност у току предавања: 0
Тест/колоквијум: 45
Лабораторијска вежбања: 0
Рачунски задаци: 5
Семинарски рад: 0
Пројекат: 10
Завршни испит: 40
Услов за излазак на испит (потребан број поена): 42

Литература

Holman, J. P.: Experimental methods for engineers. McGraw-Hill, 2007. ISBN 0071181652; Labview Core 1 & 2 Course Manual & Exercises, 2012, National Instruments ; J. Hoffmann: Taschenbuch der Messtechnik, Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, 2007, ISBN-13 978-3446409934; Robert Bishop: LabVIEW 2009 Student Edition, Prentice Hall, 2010, ISBN13- 9780132141291; J. Niebuhr, G. Lindner: Physikalische Messtechnik mit Sensoren, Vulkan-Verlag GmbH, 2005, ISBN-10 9783835631519