Załącznik nr 1 do Zarządzenia Rektora UR Nr 4/2012 z dnia 20.01.2012r.
SYLABUS
Nazwa przedmiotu Wprowadzenie do metrologii
Nazwa jednostki prowadzącej przedmiot Wydział Matematyczno-Przyrodniczy, Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii
Kod przedmiotu Studia
Kierunek studiów Poziom kształcenia Forma studiów
Inżynieria materiałowa studia pierwszego stopnia
stacjonarne
Rodzaj przedmiotu przedmiot kierunkowy
Rok i semestr studiów I rok, semestr 2
Imię i nazwisko koordynatora przedmiotu prof. dr hab. Eugeniusz Szeregij Imię i nazwisko osoby prowadzącej (osób
prowadzących) zajęcia z przedmiotu
dr Krzysztof Kucab - wykład
dr hab., prof. UR Józef Cebulski, dr Anna Cisek - ćwiczenia laboratoryjne
Cele zajęć z przedmiotu
Celem wykładu jest poznanie zasad współczesnej metrologii: narzędzia pomiarowe, sygnały i ich przetwarzanie, zasady techniki mierzenia oraz niepewności pomiarowe.
Celem zajęć laboratoryjnych są umiejętności korzystania z podstawowych narzędzi pomiarowych, szacowania błędów i niepewności pomiarów, pisanie raportu.
Wymagania wstępne Wiedza z zakresu podstaw fizyki oraz matematyki.
Efekty kształcenia
Wiedza:
- ma podstawową wiedzę w zakresie elektrotechniki i metrologii niezbędną do formułowania i rozwiązywania prostych zagadnień technicznych IM_W03
- ma wiedzę z zakresu technik oraz metod oceny własności
`fizycznych, mechanicznych, i eksploatacyjnych IM_W09
Umiejętności:
- potrafi przygotowywać udokumentowane opracowania i prace pisemne dotyczące omówienia wyników realizacji zadania inżynierskiego IM_U03
- ma umiejętności korzystania z norm i standardów obowiązujących w inżynierii materiałowej IM_U10
- potrafi wybrać i zastosować podstawowe techniki laboratoryjne oraz rutynowe metody służące do rozwiązywania prostych problemów o charakterze praktycznym IM_U16
Kompetencje społeczne:
- rozumie potrzebę podnoszenia swoich kwalifikacji, rozumie konieczność wzbogacania swojej wiedzy i umiejętności do zmian zachodzących w technice i technologii IM_K01
Forma(y) zajęć, liczba realizowanych godzin wykład – 15 godzin
ćwiczenia laboratoryjne – 30 godzin
Treści programowe
1. Wprowadzenie. Pojęcia podstawowe metrologii. Pomiar i doświadczenie. Wielkość.
Jednostka miary. Wzorzec, wzorzec miary. Przyrządy pomiarowe, przetworniki pomiarowe. Liczba godzin - 1
2. Podstawy błędów pomiarowych. O błędzie pomiaru. Przedział niepewności. Błąd pomiaru - prawdziwy i graniczny; błąd bezwzględny i względny. Szacowanie błędu granicznego i niepewności pomiaru bezpośredniego - model zdeterminowany i model losowy.
Szacowanie błędów i niepewności pomiarów pośrednich. Zapisanie kompletnego wyniku pomiaru. Liczba godzin - 4
3. Narzędzia pomiarowe. O sygnałach i ich przetwarzaniu. Przetwarzanie sygnałów pomiarowych. Typowe elektryczne przyrządy pomiarowe. Typowe obiekty pomiarów.
Pomiar jako identyfikacja parametryczna. Modelowanie struktury i parametrów obiektu.
Parametry charakterystyczne. Normalizacja błędów przetwarzania. Przetworzeniowo- sygnałowy model pomiaru. Wzorzec i komparator. Komparacja równoczesna i nie równoczesna - kompensacja i podstawienie. Liczba godzin - 5
4. Systemy pomiarowe analogowe i cyfrowe. O przetwornikach, czujnikach, systemach pomiarowych i komputerach. Przetworniki pomiarowe. Model przetwornika analogowego. Przetworniki cyfrowo-analogowe. Przetworniki analogowo-cyfrowe.
Pomiary analogowe. Częstościomierze cyfrowe. Woltomierze i multimetry cyfrowe.
Oscyloskopy cyfrowe. Częstościomierze cyfrowe. Woltomierze i multimetry cyfrowe.
Oscyloskopy cyfrowe. Liczba godzin - 4
5 Zasady techniki pomiaru. Przegląd zasad techniki mierzenia. Pisanie raportu. Przykład pełnego cyklu procesu pomiarowego: przygotowanie, wykonanie i opracowanie wyników. Liczba godzin - 1
Suma godzin: 15 Problematyka ćwiczeń laboratoryjnych:
Zajęcia wstępne: przepisy BHP, zasady przeprowadzenia zajęć, szacowanie błędów, przygotowanie raportu; liczba godzin - 3
Pomiar gęstości ciał stałych o kształtach regularnych przy użyciu mierników długości i wagi;
liczba godzin - 6; ćwiczenie wykonują jednocześnie wszystkie grupy laboratoryjne.
Pomiary oscyloskopowe; liczba godzin - 6; ćwiczenie wykonują jednocześnie wszystkie grupy laboratoryjne.
Wykaz pozostałych, przykładowych ćwiczeń laboratoryjnych, na których wykonanie przeznaczony jest czas 3 godzin/ćwiczenie. Łączna liczba godzin laboratoryjnych - 30.
1. Analogowe i cyfrowe mierniki elektryczne. Porównywanie wskazań mierników elektrycznych o różnej klasie dokładności.
2. Pomiar oporu elektrycznego przy pomocy mostka Wheatstone’a.
3. Rozszerzanie zakresu pomiarowego mierników elektrycznych.
4. Wyznaczanie współczynnika załamania światła przy pomocy goniometru optycznego.
5. Cechowanie termopary.
6. Pomiar prędkości światła w powietrzu i ośrodkach przezroczystych.
Suma godzin: 30 Metody dydaktyczne Wykład z prezentacją multimedialną.
Praca w laboratorium przy stanowiskach ćwiczeniowych w Pracowni Metrologii.
Sposób(y) i forma(y) zaliczenia Wykład:
Testy w czasie wykładów, zaliczenie na podstawie obecności na wykładach oraz testów.
Laboratorium:
Forma zaliczenia: zaliczenie z oceną
Warunkiem zaliczenia jest zaliczenie teorii i wykonanie sprawozdań z ćwiczeń oraz zaliczenie sprawdzianu praktycznego.
Egzamin w formie pisemnej
Metody i kryteria oceny Zaliczenie przedmiotu potwierdzi stopień osiągnięcia przez studenta zakładanych efektów kształcenia.
Weryfikacja osiąganych efektów kształcenia kontrolowana jest na bieżąco w trakcie realizacji zajęć.
Ocena uzyskana z zaliczenia przedmiotu pozwoli ocenić stopień osiągniętych efektów.
Wykład:
Testy w czasie wykładów, zaliczenie na podstawie obecności na wykładach oraz testów.
Laboratorium:
Forma zaliczenia: zaliczenie z oceną. Warunkiem zaliczenia jest: uzyskanie oceny z wiedzy i przygotowania merytorycznego do ćwiczeń, zaliczenie sprawozdań z ćwiczeń oraz zaliczenie sprawdzianu praktycznego polegającego na wykonaniu i omówieniu pomiarów z wylosowanego zestawu ćwiczeń.
Ocena końcowa jest średnią z ocen cząstkowych.
Skala ocen:
dst 51-60% punktów +dst 61-70%
db 71-80%
+db 81-90%
bdb 91-100%
Zagadnienia poruszane na egzaminie pisemnym dotyczyć będą każdego efektu kształcenia.
W przypadku wykazania przez studenta chęci poprawy uzyskanej oceny z egzaminu pisemnego możliwe jest przeprowadzenie egzaminu ustnego.
Całkowity nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia założonych efektów w godzinach oraz punktach ECTS
Aktywność Liczba godzin/ nakład pracy studenta
wykład 15 godz.
laboratorium 30 godz.
przygotowanie do laboratorium 15 godz.
przygotowanie sprawozdań 15 godz.
SUMA GODZIN 75
LICZBA PUNKTÓW ECTS 3
liczba pkt. ECTS w ramach zajęć wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli i studentów
45 godz.
/2 ECTS
liczba pkt. ECTS w ramach zajęć o charakterze praktycznym
35 godz.
/1,5 ECTS Język wykładowy polski z wyjaśnieniem terminologii angielskiej Praktyki zawodowe w ramach
przedmiotu
brak
Literatura Literatura podstawowa:
1. J. Olędzki, Podstawy metrologii, Skrypt wykładu, wyd. 4 poprawione, Politechnika Warszawska, Warszawa 2010 2. T. Sałaciński, Elementy metrologii wielkości
geometrycznych. Przykłady i zadania, OWPW, Warszawa 2006.
3. J. Jaworski, Matematyczne podstawy metrologii, WNT, Warszawa 1979.
4. J. Piotrowski, Podstawy metrologii, PWN, Warszawa 1976.
5. T. Sidor, Podstawy metrologii. Przegląd metod i przyrządów pomiarowych, WSZOP, Katowice 2008.
6. W. Jakubiec, J. Malinowski , Metrologia wielkości geometrycznych, WNT, Warszawa 2004.
7. T. Stacewicz, A. Kotlicki, Elektronika w laboratorium naukowym, PWN, Warszawa 1994.
8. H. Szydłowski, Pomiary fizyczne, PWN, Warszawa 2004.
Podpis koordynatora przedmiotu Podpis kierownika jednostki
