Inteligentne Systemy Pomiarowe


 

Tematy projektów 2015/2016

  Aktualne tematy projektów na platformie UPEL AGH
Lp. Temat Opiekun
1. Termowizyjny system wykrywania i rozpoznawania źródeł ciepła Jerzy Wołoszyn
2. System zdalnego monitoring temperatury z wykorzystaniem Arduino Jerzy Wołoszyn
3. System pomiarowy synchronizujący i transmitujący bezprzewodowo akwizowane dane Krystian Szopa
4. System rejestrujący emisję akustyczną lub zmiany kształtu konstrukcji bazujący na włóknach światłowodowych Roman Filipek
5. System rozpoznawania jakości produkowanych części na podstawie sygnału akustycznego Roman Filipek
6. System monitorujący i lokalizujący miejsca uderzenia konstrukcji Roman Filipek
 

Tematy projektów 2014/2015

 
Lp. Temat Opiekun
1. System monitorujący temperaturę i natęzenie przepływu płynu w magazynie energii Jerzy Wołoszyn
2. Zastosowanie LabView i mikrokontrolera Arduino do rozproszonego pomiaru temperatury Jerzy Wołoszyn
3. System stabilizacji ruchu kamery Krystian Szopa
4. System do identyfikacji własności dynamicznych konstrukcji Krystian Szopa
5. System pomiaru siły nośnej zrealizowny przy pomocy LabVIEW i Arduino Roman Filipek
6. System bezprzewodowego pomiaru drgań zrealizowny przy pomocy LabVIEW i Arduino Roman Filipek
 
 
 

Tematyka wykładów

 
  1. Zarys problematyki inteligentnych systemów pomiarowych
    Wprowadzenie do tematyki systemów pomiarowych i omówienie najistotniejszych terminów. Pomiar, miejsce i rola przetwornika pomiarowego w systemie pomiarowym. Definicja inteligentnych przetworników i systemów pomiarowych, przedstawienie obszarów ich wykorzystania oraz korzyści wynikające z ich stosowania.
  2. Przetworniki wielkości nieelektrycznych na elektryczne
    Omówienie mierzonych wielkości nieelektrycznych oraz działania czujników pomiarowych. Czujniki rezystancyjne, indukcyjne, pojemnościowe, piezoelektryczne i inne. Charakterystyki oraz modele matematyczne czujników. Wady, zalety oraz zastosowanie omówionych przetworników.
  3. Przetworniki analogowo-cyfrowe i ich parametry
    Kwantowanie i próbkowanie sygnału analogowego. Twierdzenie Kotielnikowa-Shannona i częstotliwość Nyquista. Przetworniki analogowo-cyfrowe i ich parametry. Dobór przetworników analogowo-cyfrowych. Przykłady systemów akwizycji danych pomiarowych.
  4. Zakłócenia, błędy pomiarowe i metody ich eliminacji
    Czynniki wpływające na niepewność pomiaru. Zakłócenia pochodzące od szumu. Zakłócenia impulsowe. Zakłócenia powstałe w wyniku błędnego zestawienia toru pomiarowego. Metody eliminacji zakłóceń. Analiza niepewności pomiaru.
  5. Interfejsy pomiarowe, transmisja danych przewodowa i bezprzewodowa
    Definicja interfejsu pomiarowego. Wady i zalety interfejsów szeregowych i równoległych. Opis interfejsu U(S)ART i format ramki danych. Systemy interfejsu szeregowego (RS-232 i RS-485 i inne). Uniwersalna magistrala szeregowa USB. Systemy transmisji bezprzewodowej (m.in. Wi-fi, Bluetooth, ZigBee, GSM).
  6. Rozproszone systemy pomiarowe
    Rozproszone systemy pomiarowe. Przykład rozproszonego systemu pomiaru temperatury wykorzystanego w modelu laboratoryjnym gruntowego wymiennika ciepła. Budowa systemu pomiarowego na bazie otwartych standardów (m.in. Arduino, RaspberryPi).
  7. Wybrane inteligentne przetworniki pomiarowe
    Przykłady inteligentnych przetworników pomiarowych: przetworniki funkcyjne (pośrednie), kompensacyjne (inwariantne), ekspertowe, uczące się, nadmiarowe. Projektowanie inteligentnych przetworników pomiarowych.
 
 

Wybrane pozycje literatury

 
  1. Kwaśniewski J., Wprowadzenie do inteligentnych przetworników pomiarowych, Warszawa 1993
  2. Fraden J., Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications, Springer 2010
  3. Łapiński M., Włodarski W., Miernictwo elektryczne wielkości nieelektrycznych: czujniki pomiarowe, Warszawa 1970
  4. Smith S.W., The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing, California 2011, (www.dspguide.com)
  5. Barua A., IIT Kharagpur Course, Lecture 34: Smart Sensors, (freevideolectures.com)


 

Wprowadzenie do IoT, MQTT, ESP8266/ESP32

 
  1. Wprowadzenie do MQTT, ESP8266


 

Przydatne strony

 
  1. [pdf] Transducers (G. Bancale)
  2. Intelligent Sensor Systems (Texas A&M University - Lecture Notes)
  3. [pdf] Digital and Intelligent Sensor Systems: Practical Design (International Frequency Sensor Association)
  4. [pdf] Fiber Optic Sensor Technology (Miao Yu - University of Maryland, USA)
  5. What is the Internet of Things (IoT), ANSYS IoT
  6. [blog] Industrial Internet of Things (IIoT)
  7. Kurs Arduino (forbot.pl)
  8. [YouTube] Arduino (ElektroPrzewodnik)
  9. NPL Good Practice Guides - A Beginner’s Guide to Measurement, A Beginner's Guide to Uncertainty of Measurement
  10. Bruel & Kjaer Primers & Handbooks


 

LabVIEW: Kursy, przykłady zastosowania

 
  1. [videos] Learn LabVIEW (National Instruments) | LabVIEW Basics (LabVIEW MakerHub)
  2. Laboratorium wirtualne - Środowisko programistyczne LabVIEW (Politechnika Warszawska)
  3. LabVIEW Training (Hans-Petter Halvorsen - Telemark University College)


 

Uczenie maszynowe

 
  1. Signal Processing and Machine Learning Techniques for Sensor Data Analytics