Teoretické základy technických měření (FSI-1ZM)

Akademický rok 2023/2024
Garant: doc. Ing. Stanislav Průša, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚFI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Poskytnout přehled o základních měřicích metodách inženýrského experimentu.
Výstupy studia a kompetence:
Osvojení fyzikální podstaty vybraných meřicích metod a praktické zvládnutí vybraných experimentů.
Prerekvizity:
Znalosti a dovednosti středoškolské matematiky a fyziky.
Obsah předmětu (anotace):
Zavedení základních metrologických pojmů a vysvětlení jejich obsahu. Fyzikální veličina. Měření, signál, klasifikace měření. Základní postupy měření, prostředky měření, algoritmy zpracování hodnot měřené veličiny. Přesnost a chyba měření. Výsledek a nejistota měření. Měřicí metody. Metody technické diagnostiky.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení:
Hodnocení odevzdaných zpráv z laboratorních úloh a testů z průběžných znalostí odpřednášené látky.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Příprava na měření a vypracovaných zpráv. Měření stanovených úloh je nutné absolvovat.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška Základy metrologie. Základní metrologické pojmy. Součásti měření.
Veličiny. Rozdělení veličin. Zákonné jednotky.
Měření a jeho součásti. Vyjádření výsledku měření.
Algoritmy získávání a zpracování experimentálních dat (plánování experimentu, provedení měření, zpracování a inetrpretace výsledků).
Metody a metodiky měření. Přímá měření. Nepřímá měření. Stanovení nejistoty měření.
Měřicí prostředky. Měřicí převodníky a typy měřicích prostředků. Vlastnosti měřicích přístrojů.
Obecné otázky teorie chyb. Klasifikace chyb. Metody matematického popisu přesnosti a rozsahu měřicích prostředků.
Fyzikální principy měřicích metod I (posunutí, rychlost).
Fyzikální principy měřicích metod II (tlak, teplota).
Fyzikální principy měřicích metod III (elektrické veličiny).
Základní představy o informačním obsahu měření.
Technická diagnostika.
    Laboratorní cvičení Statistické vlastnosti radioaktivního zářice.
Závislost doby kmitu desky na poloze osy otáčení vzhledem k težišti.
Moment setrvačnosti těles.
Hlučnost motoru.
Kalorimetrie.
Viskozita kapalin.
Poissonova konstanta kapa pro vzduch.
Ohnisková vzdálenost tenké spojné i rozptylné čočky.
Spektrometrie.
Refraktometrie.
Termistor.
Fázové posuvy střídavých proudů vzhledem k napětí.
Absorpční polovrstva pro záření gama.
Technické využití rozptylu záření beta.
Fotodioda.
Literatura - základní:
1. DOEBELIN, E.O. Measurement systems (Application and design). New York: McGaw-Hill, 1990. 960 p.
2. ORNATSKIJ, P.P. Teoretičeskije osnovy informacionno-izměritělnoj techniki. Kijev: Višča škola, 1976. 431 p.
3. RIPKA, P.- TIPEK, A.: Master Book on Sensors. Part A and B. Praha: BEN 2003
Literatura - doporučená:
4. HALLIDAY,D., RESNICK,R. and WALKER,J. Fyzika. Brno: VUTIUM 2000. 1198 p.
5. Aktualní legislativní normy.
6. MELOUN,M. and MILITKÝ,J. Kompendium statistického zpracování dat. Praha: Academia, 2002. 764 p.
7. KUBÁČKOVÁ,L., KUBÁČEK,L. and KUKUČKA,J. Probability and Statiscs in Geodesy and Geophysics. Amsterodam: Elsevier, 1987.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B-MET-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 6 Povinný 1 1 Z
B-VTE-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 6 Povinný 1 2 Z