Students will be able to:

• diagnose static and dynamic properties of sensors

• select a suitable sensor for a specific application based on knowledge of the principle of its function

• connect and adjust sensors for temperature, pressure, level, tilt, acceleration, vibration, and more

• set up wired and wireless communication of sensors

Studenti budou umět:

• diagnostikovat statické a dynamické vlastnosti senzorů

• vybrat vhodný senzor pro konkrétní aplikaci na základě znalosti principu jeho funkce

• zapojit a nastavit senzory teploty, tlaku, výšky hladiny, náklonu, zrychlení, vibrací, a mnoha dalších

• nastavit drátovou a bezdrátovou komunikaci senzorů

Passing the test and the oral exam.

Úspěšné složení zápočtu a zkoušky.

B: Karel Kadlec, Miloš Kmínek, Pavel Kadlec, Měření a řízení chemických, potravinářských a biotechnologických procesů: Provozní měření. Díl I., Key Publishing s.r.o., 2017, ISBN: 978-8-0741-8283-9

C: John G. Webster, Halit Eren, Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook: Electromagnetic, Optical, Radiation, Chemical, and Biomedical Measurement, Second Edition, CRC Press, 2014, ISBN: 978-1-4398-4893-7

C: John G. Webster, Halit Eren, Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook: Spatial, Mechanical, Thermal, and Radiation Measurement, CRC Press, 2014, ISBN: 978-1-4398-4889-0

Z: Karel Kadlec, Miloš Kmínek, Pavel Kadlec, Měření a řízení chemických, potravinářských a biotechnologických procesů: Provozní měření. Díl I., Key Publishing s.r.o., 2017, ISBN: 978-8-0741-8283-9

D: John G. Webster, Halit Eren, Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook: Electromagnetic, Optical, Radiation, Chemical, and Biomedical Measurement, Second Edition, CRC Press, 2014, ISBN: 978-1-4398-4893-7

D: John G. Webster, Halit Eren, Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook: Spatial, Mechanical, Thermal, and Radiation Measurement, CRC Press, 2014, ISBN: 978-1-4398-4889-0

1. Introduction to measurement and its key role in control engineering; types of sensors; measuring device.

2. Industrial sensors and transducers: static and dynamic properties; accuracy; repeatability; hysteresis; drift of parameters; calibration. Software sensors and virtual instruments.

3. Temperature measurement: types of temperature sensors and their properties; thermocouple, resistance thermometer and thermistor principle; non-contact temperature sensors and thermal imaging.

4. Pressure measurement: pressure and its definition; conversion of the deformation into electrical signal; electronic capacitive and piezoelectric pressure gauges; strain gauge.

5. Tactile sensors: sensor arrays and signal processing; measuring the position, grip, rotation and displacement of the object in the robotic arm.

6. Distance measurement: time of flight measurement; triangulation methods; LIDAR.

7. Level measurement: hydrostatic, capacitive, conductivity, ultrasonic, radar, ionization level meters.

8. Proximity sensors: electro-optical, capacitive, ultrasonic and magnetic sensors; radar systems.

9. Measurement of tilt, acceleration and vibration: flywheel; mechanical and optical gyroscopes; piezoelectric, piezoresistive and capacitive accelerometers.

10. Measurement of flow and total flow: anemometers; mechanical, ultrasonic, vortex, electromagnetic volume flowmeters; Coriolis and thermal-conductivity mass flowmeters.

11. Measurement of concentration quantities, humidity measurement, chemical sensors; gas and liquid analysers.

12. Modern sensors; intelligent sensors; communication protocols.

13. Communication buses and data transfer: USB; Ethernet; Wi-Fi and Bluetooth; RS-485; CAN; M-Bus; Wireless M-Bus; Profinet; Industrial Ethernet; current loop.

14. Wireless sensors and devices: wireless systems technology; topology and robustness of wireless networks; terminal equipment and central nodes; wireless power supply for sensors. Examples of industrial wireless networks.

1. Úvod do měření a jeho klíčová role v řízení; senzory a jejich rozdělení; měřicí přístroj.

2. Průmyslové senzory a převodníky: statické a dynamické vlastnosti; přesnost; opakovatelnost; hystereze; drift parametrů; kalibrace. Softwarové senzory a virtuální přístroje.

3. Měření teploty: typy snímačů teploty a jejich vlastnosti; princip termočlánku, odporového teploměru a termistoru; bezkontaktní snímače teploty a termovize.

4. Měření tlaku: tlak a jeho definice; deformační tlakoměry; převod deformace na elektrický signál; elektronické tlakoměry kapacitní, tenzometrické, piezoelektrické.

5. Taktilní senzory: matice senzorů a zpracování signálu; měření polohy, úchopu, natočení a posunutí objektu v robotické paži.

6. Měření vzdálenosti: měření doby letu TOF; triangulační metody; LIDAR.

7. Měření výšky hladiny: hydrostatické, kapacitní, vodivostní, ultrazvukové, radarové, ionizační hladinoměry.

8. Snímače přiblížení: elektro-optické, kapacitní, ultrazvukové a magnetické senzory; radarové systémy.

9. Měření náklonu, zrychlení a vibrací: setrvačník; mechanické a optické gyroskopy; piezoelektrické, piezorezistivní a kapacitní akcelerometry.

10. Měření průtoku a proteklého množství: anemometry; objemové průtokoměry mechanické, ultrazvukové, vírové, elektromagnetické; hmotnostní průtokoměry Coriolisův a tepelně-vodivostní.

11. Měření koncentračních veličin, měření vlhkosti, chemické senzory; analyzátory plynů a kapalin.

12. Moderní senzory; inteligentní senzory; komunikační protokoly.

13. Sběrnice pro komunikaci a přenos dat: USB; Ethernet; Wi-Fi a Bluetooth; RS-485; CAN; M-Bus; Wireless M-Bus; Profinet; průmyslový Ethernet; proudová smyčka.

14. Bezdrátové senzory a přístroje: technologie bezdrátových systémů; topologie a robustnost bezdrátových sítí; koncové přístroje a centrální uzly; bezdrátové napájení senzorů. Příklady průmyslových bezdrátových sítí.

e-learning.vscht.cz

e-learning.vscht.cz

Cybernetics I, Cybernetics II,

Kybernetika I, Kybernetika II