Sensory i przetworniki pomiarowe

Politechnika Gdańska, międzywydziałowy kierunek „INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA”
KONSPEKT PRZEDMIOTU
PIERWSZEGO POZIOMU STUDIÓW STACJONARNYCH
Nazwa przedmiotu
Semestry:
Sensory i przetworniki pomiarowe
IV
Rodzaj przedmiotu:
Liczba godzin w semestrze:
Wykład
Semestr IV
30
Semestr V
Strumień/profil:
chemia w medycynie
X
Skrót:
Kierunkowy ogólny
Ćwiczenia
Laboratorium
SPWN
Punkty ECTS:
Projekt
Seminarium
30
elektronika w medycynie
X
Osoba odpowiedzialna za przedmiot:
Imię:
Antoni
E-mail: [email protected]
fizyka w medycynie
X
Nazwisko:
Telefon:
3
Łącznie
30
30
informatyka w medycynie
X
Nowakowski
583472785
Lokal:
219 WETI
Cele przedmiotu:
Zapoznanie studentów z podstawowymi sensorami i przetwornikami wielkości nieelektrycznych oraz z technikami i
metodami pomiarowymi z zastosowaniem tych przyrządów.
Spodziewane efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje:
Student będzie potrafił przeanalizować stawiane mu do rozwiązania zagadnienia z zakresu monitoringu i pomiarów
wielkości nieelektrycznych. Potrafi dobrać czujnik pomiarowy wybranych wielkości fizycznych oraz metodę pomiarową, jak
i współpracującą aparaturę pomiarową. Określi wymagania i warunki przeprowadzenie poprawnych pomiarów w zakresie
metod prezentowanych podczas wykładu. Umiejętność analizy wybranych metod i technik pomiarowych pogłębi
uczestnicząc w zajęciach laboratoryjnych.
Karta zajęć - wykład
Lp.
Zagadnienie
Poziom
wiedzy
A
B
C
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
Sensory i przetworniki pomiarowe – klasyfikacje, konstrukcje i
zastosowania
Podstawowe parametry statyczne przetworników i ich wyznaczanie
Ograniczenia w pomiarach wielkości fizycznych
Właściwości dynamiczne czujników i metody ich pomiaru
Sensory rezystancyjne i impedancyjne, układy ich pracy
Biosensory – podstawy działania
Elektrody i mikroelektrody
Bioczujniki immunologiczne
Tensometry i pomiary naprężeń
Mostki tensometryczne
Czujniki ciśnienia
Pomiary temperatury – skale i metody wzorcowe
Rezystancyjne czujniki temperatury i układy pomiarowe
Termopary i układy pomiarowe
Półprzewodnikowe czujniki temperatury, termometr kwarcowy
Wilgotność i pomiary klimatyczne
Przegląd metod pomiaru wilgotności
Czujniki impedancyjne – indukcyjne
Czujniki impedancyjne – pojemnościowe
X
Liczba
godzin
1
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
umiejętności
D
E
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Politechnika Gdańska, międzywydziałowy kierunek „INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA”
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
Detektory promieniowania widzialnego i podczerwonego
Pirometria optyczna
Metody pomiarów sejsmicznych
Akcelerometry i wibrometry sejsmiczne
Sensory ładunkowe i pomiary elektrometryczne
Przetworniki impulsowe i kodowe
Pomiary przepływów i lepkości
Metody dopplerowskie pomiaru prędkości, przyspieszenia
Metody analizy ilościowej i jakościowej
Mikrosystemy w analityce chemicznej
Tendencje rozwojowe w konstrukcji sensorów
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Karta zajęć - laboratorium
Zagadnienie
Lp.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Razem: 30
Poziom
wiedzy
A
B
C
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Wprowadzenie i zaliczenia
Pomiary tensometryczne
Sensory indukcyjne
Pomiary sejsmiczne
Termorezystory i termopary
Czujniki impulsowe i kodowe
Sensory i pomiary ciśnienia
Przetworniki optyczne
Pirometria optyczna
Czujniki piezoelektryczne i pojemnościowe
Próg
zaliczenia:
Semestr:
IV
Semestr:
V
z wykładu
z ćwiczeń
umiejętności
D
E
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Warunki zaliczenia przedmiotu
Z laboratorium
z projektu
z seminarium
Liczba
godzin
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Razem: 30
z całości
30/55
30/45
60/100
Opis form zaliczenia
Wykład (semestr IV)
Id
Termin
1.
Egzamin
Punkty
55
Razem: 55
Laboratorium (semestr V)
Id
Termin
1.
Wprowadzenie i
zaliczenia
2.
Ćwiczenie 2
3.
Ćwiczenie 3
4.
Ćwiczenie 4
5.
Ćwiczenie 5
6.
Ćwiczenie 6
7.
Ćwiczenie 7
8.
Ćwiczenie 8
9.
Ćwiczenie 9
10.
Ćwiczenie 10
Punkty
5
5
5
5
5
5
5
5
5
Razem: 45
Zakres
Problemy z zakresu 1-30, wg planu wykładu
Zakres
Zadania do realizacji wynikające z programu ćwiczenia nr 2
Zadania do realizacji wynikające z programu ćwiczenia nr 3
Zadania do realizacji wynikające z programu ćwiczenia nr 4
Zadania do realizacji wynikające z programu ćwiczenia nr 5
Zadania do realizacji wynikające z programu ćwiczenia nr 6
Zadania do realizacji wynikające z programu ćwiczenia nr 7
Zadania do realizacji wynikające z programu ćwiczenia nr 8
Zadania do realizacji wynikające z programu ćwiczenia nr 9
Zadania do realizacji wynikające z programu ćwiczenia nr 10
Uwagi dotyczące kryteriów zaliczenia:
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego.
Politechnika Gdańska, międzywydziałowy kierunek „INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA”
Wymagane jest zaliczenie każdej formy przedmiotu. Za istotne uważa się umiejętności praktycznego zastosowania
zdobytej wiedzy, zarówno podczas realizacji zadań laboratoryjnych.
Lp.
1.
Przedmiot
Matematyka
2.
Fizyka
3.
Podstawy
elektroniki
4.
5.
6.
Metrologia
Chemia
Mechanika i
wytrzymałość
materiałów
Przedmioty wyprzedzające wraz z wymaganiami wstępnymi
Zakres
1. Równania różniczkowe zwyczajne
2. Rachunek całkowy
3. Równania cząstkowe
4. Elementy rachunku wektorowego
1. Fale
2. Akustyka
3. Ultradźwięki, generacja
4. Propagacja ultradźwięków w materiałach
5. Zjawisko Dopplera
6. Elektryczność i magnetyzm
7. Optyka
8. Promieniowanie cieplne
1. Elementy półprzewodnikowe
2. Wzmacniacz operacyjny
3. Obwody i sygnały
Cały zakres programu studiów
Cały zakres programu studiów
Cały zakres programu studiów
Metody dydaktyczne:
Wykład prowadzony będzie z użyciem pokazów materiału w postaci elektronicznej PPT i projektora. Ilustrowany będzie
przykładami konstrukcji i zastosowań sensorów i przetworników pomiarowych. Zajęcia laboratoryjne będą wymagały od
studenta umiejętności przeprowadzania pomiarów, ich interpretacji i analizy. Zajęcia te przewidziane są do realizacji w
grupach dwuosobowych, przy czym możliwe będzie, oprócz zadań wspólnych, przydzielenie każdemu członkowi grupy
podzadań do samodzielnego wykonania.
Wykaz literatury podstawowej:
1. Materiały pomocnicze do wykładu i laboratorium z sensorów i przetworników pomiarowych
Wykaz literatury uzupełniającej:
1. J. S. Wilson, Sensor Technology Handbook, Elsevier, 2005
2. G. C. M. Meijer, Smart sensors systems, Wiley, 2008
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego.