Opis predmeta
– vloga merilnih sistemov v industrijskih procesih (pomembnost načrtovanja, vpliv napak pri merjenju na končni izdelek)
– koncept splošnega merilnega instrumenta in sistema (sestavni deli, omejitve posameznih komponent, vpliv merilnega sistema na merjeno veličino)
– analiza časovne odvisnosti merilnih sistemov (vpliv velikost in tipa senzorja, zakasnitve pri procesiranju in prikazu)
– elektronski merilni sklopi za prilagajanje merilnih signalov (mostiči, ojačevalniki, filtri)
– tehnike obvladovanja merilnih motenj, ter zaščita in zmanjševanje šumov (uporaba ozemljitev in oklopov pri merjenju merilnih signalov majhnih amplitud)
– komunikacijski vmesniki in vodila za prenos podatkov (računalniška ter instrumentacijska)
– karakteristična merilna programska oprema v procesnih sistemih
– obravnava konkretnih sistemov za zajemanje podatkov (hitrost, paralelno zajemanje, vpliv števila bitov na merilno točnost, zajemanje specialnih signalov)
– osnovni koncepti virtualnih merilnih instrumentov (sestavni deli, zahtev, povezave med posameznimi elementi, integracija)
Predmet učimo na programih
Aplikativna elektrotehnika 1. stopnja
Cilji in kompetence
Cilj predmeta Procesni merilni sistemi je umestiti merilno problematiko v procesne sisteme, ter obravnavati merilne metode in merilno instrumentacijo s stališča regulacijske tehnike. Posebej je obravnavana časovna odzivnost merilnih sistemov s pomočjo modeliranja, ter analiza bistvenih zahtev pri izbiri posamezne merilne opreme z vidika meroslovnih parametrov za regulacijske sisteme.
Obravnavani so splošni primeri merilnih motenj ter načini izvedbe zaščite (oklopi ter ozemljitve) pri elektronskih merilnih instrumentih in procesnih merilnih sistemih.
Predmet podrobneje obravnava vodila za prenos podatkov ter seznanja študente z osnovami računalniškega vodenja meritev (zajemanje, obdelava in prikaz merilnih podatkov) ter z osnovami virtualnih merilnih instrumentov.
Metode poučevanja in učenja
V okviru predavanja so predstavljene teoretične osnove obravnavanih poglavij procesnih merilnih sistemov, skupaj s prikazom rešitev enostavnih praktičnih primerov. Študentom je na voljo študijski material s podrobno vsebino. Praktično delo poteka v okviru laboratorijskih vaj. Te so zasnovane v več delih, v katerih se študentje postopoma seznanjajo s problemom in procesnimi merilnimi sistemi. Projektno skupino sestavljata dva ali trije študentje, ki opravijo vaje merjenja procesnih veličin. Ob koncu semestra študentje poročajo o končnih rezultatih.
Predvideni študijski rezultati
Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:
- Razume avtomatizacijo meritev v industrijskih procesih
- Ustrezno dimenzionirati ter vključiti sodobne merilne sisteme v regulacijske sisteme
- Načrtovati in implementirati komunikacijske vmesnike
- Izbrati ter uporabiti ustrezno programsko opremo za avtomatizacijo meritev
Temeljni viri in literatura
1. Drnovšek, J.; Bojkovski, J; Batagelj V.; Procesni merilni sistemi; skripta; Fakulteta za elektrotehniko 2012
2. John G. Webster, Halit Eren, Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook, Second Edition: Spatial …, Taylor and Francis, 2014
3. . Morris, A.S.: Measurement and Instrumentation: Theory and Application, ELSEVIER, 2011
4. Lang, T.T: Electronics of measuring systems. Chichester, New York: John Wiley & Sons Inc. 1994
5. Bentley, J.P.: Principles of Measurement Systems. 4. izdaja. Pearson Education. 2005
6. Morris, A.S.: Measurement and Instrumentation Principles. Oxford: Butterworth-Heinemann. 2001
7. Regtien, P.P.L.: Measurement Science for Engineers. London, Sterling: Kogan Page Science. 2004