Mjerenja u tehnološkim procesima

Opis predmeta

Mjerenje u sklopu tehnološkog i proizvodnog procesa. Načela djelovanja i podjela osjetila i mjernih pretvornika s obzirom na njihova fizikalno-kemijska svojstva i pretvorbu energije. Osjetila pomaka, zakreta, vibracija, sile i naprezanja. Inkrementalna optička i kapacitivna osjetila. Otpornička, kapacitivna i induktivna osjetila s digitalnim izlazom. Mjerenje momenta, broja okretaja, brzine i ubrzanja. Infracrvena osjetila temperature i pomaka. Piezoelektrički i Peltierovi elementi. Mjerenje protoka zraka i plinova (air-flow i mass air-flow sensor) vrućom žicom. MEMS i NEMS pretvornici (micro and nano electro-mechanical systems).Primjena pojačala u mjernim uvjetima visoke točnosti; pojačala s upravljivim pojačanjem, diferencijalna i instrumentacijska pojačala, visokozahtjevna operacijska pojačala (niskošumna, malog napona ili struje posmaka, velikog ulaznog otpora). Pretvorba napona u struju, pretvorba struje u napon, pretvorba naboja u napon (nabojska pojačala). Primjena mjernih pojačala u mosnim spojevima;

Opće kompetencije

Predmet je usmjeren na upoznavanje i razumijevanje mjerenja kao dijela proizvodnog procesa. Predmet će obuhvatiti načela djelovanja osjetila i mjernih pretvornika, njihovu primjenu pa će studenti biti osposobljeni slagati mjerne pretvornike u mjerni lanac, ostvariti mjerni sustav s pretvornicima, te analizirati mjerne rezultate.

Ishodi učenja

  1. definirati procese u tehnološkim sustavima
  2. razumijeti terminologiju mjernih sustava
  3. definirati komponete mjernog sustava
  4. analizirati mjernu nesigurnost
  5. projektirati mjerni sustav
  6. testirati mjerne sustave

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja će se odvijati u predavaonici koristeći različite oblike nastave poput powerpoint prezentacija, flash filmova te uporabom ostalih prezentacijskih oblika. Neka predavanj će biti organizirana od gostujućih predavača iz industrije.

Provjere znanja

Testovi će se odvijati nakon svakog ciklusa predavanja.

Demonstracijske vježbe

Nekoliko demonstracijskih vježbi će komplementirati predavanjima

Seminari

Studenti će morati napisati jedan do dvaseminara tijekom semestra u kojem će opisati pojedine aspekte predmeta

E-učenje

Prezentacije kao i dodatni materijali će se staviti na web poslužitelj koji će služiti za dodatno učenje studentima

Ostali oblici skupnog ili samostalnog učenja

Zainteresirani studenti će moći raditi i na zajedničkim projektima.

Stručni posjeti

Studenti će posjetiti nekoliko partnera iz industrije gdje će saznati o mogućnosti korištenja znanja stečenog na ovom kolegiju.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Domaće zadaće 0 % 20 % 0 % 0 %
Seminar/Projekt 0 % 20 % 0 % 0 %
Prisutnost 0 % 10 % 0 % 0 %
Međuispit: Pismeni 0 % 30 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 20 %
Ispit: Pismeni 0 % 100 %

Tjedni plan nastave

  1. Mjerenje u sklopu tehnološkog i proizvodnog procesa. Načela djelovanja i podjela osjetila i mjernih pretvornika s obzirom na njihova fizikalno-kemijska svojstva i pretvorbu energije
  2. Osjetila pomaka, zakreta, vibracija, sile i naprezanja.
  3. Inkrementalna optička i kapacitivna osjetila. Otpornička, kapacitivna i induktivna osjetila s digitalnim izlazom.
  4. Mjerenje momenta, broja okretaja, brzine i ubrzanja.
  5. Infracrvena osjetila temperature i pomaka. Piezoelektrički i Peltierovi elementi. Mjerenje protoka zraka i plinova (air-flow i mass air-flow sensor) vrućom žicom.
  6. MEMS i NEMS pretvornici (micro and nano electro-mechanical systems).
  7. Primjena pojačala u mjernim uvjetima visoke točnosti; pojačala s upravljivim pojačanjem, diferencijalna i instrumentacijska pojačala, visokozahtjevna operacijska pojačala (niskošumna, malog napona ili struje pomaka, velikog ulaznog otpora).
  8. PID regulatori. Sklopovi za mjerenje i postavljanje vremenskih intervala.
  9. Slaganje pretvornika u mjerni lanac; osvrt na obradbu i prijenos mjernih signala do nadzorno-upravljačkog mjesta, otklanjanje smetnji i pogrješaka.
  10. Osnove inteligentnih mjerenja.
  11. Daljinski nadzor i vizualizacija mjernih i procesnih veličina (SCADA sustavi).
  12. Distribuirani mjerni sustavi.
  13. Programska potpora za mjerne sustave
  14. Kontrolne zadaće i eksperimentalni rad
  15. Kontrolne zadaće i eksperimentalni rad

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Elektrotehnički sustavi i tehnologija (profil)
Predmeti specijalizacije profila (2. semestar)

Literatura

Roman Malarić (2011.), Instrumentation and Measurement in Electrical Engineering, BrownWalker Press
R. Northrop (1997.), Introduction to instrumentation and measurements R. Northrop, CRC Press
J. Webster (1997.), Measurement, Instrumentation and Sensors Handbook, CRC Press

Laboratorijske vježbe

Izvedba

ID 127434
  Ljetni semestar
4 ECTS
R2 Engleski jezik
R1 E-učenje
30 Predavanja
0 Auditorne vježbe
15 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

90 izvrstan
80 vrlo dobar
65 dobar
50 dovoljan