ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2014/2015 / Wydział Elektryczny / Elektronika i telekomunikacja (S1) / Sylabus przedmiotu

Wydział Elektryczny - Elektronika i telekomunikacja (S1)

Sylabus przedmiotu Metrologia:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Elektronika i telekomunikacja
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	inżynier
Obszary studiów	nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Metrologia
Specjalność	przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca	Katedra Sterowania i Pomiarów
Nauczyciel odpowiedzialny	Artur Wollek <Artur.Wollek@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele	Andrzej Czajkowski <Andrzej.Czajkowski@zut.edu.pl>, Artur Wollek <Artur.Wollek@zut.edu.pl>
ECTS (planowane)	4,0	ECTS (formy)	4,0
Forma zaliczenia	egzamin	Język	polski
Blok obieralny	—	Grupa obieralna	—

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
wykłady	W	3	30	2,0	0,62	egzamin
laboratoria	L	3	30	2,0	0,38	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Matematyka w zakresie podstawowym
W-2	Teoria obwodów elektrycznych w zakresie podstawowym
W-3	Znajomość podstaw techniki cyfrowej
W-4	Znajomość podstaw metod numerycznych

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Student nabędzie podstawy wiedzy z zakresu teorii pomiaru.
C-2	Student nabędzie podstawową wiedzę na temat metod pomiaru różnych wielkości, budowy i zasad dzialania podstawowych mierników elektrycznych.
C-3	Student pozna metody analizy dokładności pomiaru i nabędzie umiejętności ich wykonywania.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Wprowadzenie do ćwiczeń laboratoryjnych.	2
T-L-2	Pomiary napięć i prądów z uwzględnieniem błędów metody.	2
T-L-3	Pomiary rezystancji metodą woltomierza i amperomierza.	2
T-L-4	Mostek Wheatstone'a.	2
T-L-5	Woltomierz cyfrowy.	2
T-L-6	Oscyloskop jako przyrząd pomiarowy.	2
T-L-7	Cyfrowe przyrządy do pomiaru częstotliwości i czasu.	2
T-L-8	Odrabianie I serii ćwiczeń.	2
T-L-9	Metoda częściowej kompensacji.	2
T-L-10	Pomiary impedancji.	2
T-L-11	Mostki prądu zmiennego.	2
T-L-12	Metoda podstawiania.	2
T-L-13	Mostek niezrównoważony.	2
T-L-14	Pomiary magnetyczne.	2
T-L-15	Odrabianie II serii ćwiczeń.	2
		30
wykłady
T-W-1	Podstawowe pojęcia metrologii, jednostki i układ miar SI, wzorce.	1
T-W-2	Podstawowe metody pomiaru.	2
T-W-3	Analiza dokładności pomiarów: błędy systematyczne i losowe, poprawki, niepewność pomiaru, obliczanie niepewności pomiaru, zapis wyniku pomiaru, uproszczona analiza dokładności wg "Przewodnika".	6
T-W-4	Cyfrowe pomiary częstotliwości, okresu, przedziału czasu i przesunięcia fazowego.	2
T-W-5	Woltomierze cyfrowe: budowa i zasady działania, właściwości.	2
T-W-6	Przetworniki napięć zmiennych na napięcie stałe (przetworniki AC/DC). Multimetry cyfrowe.	2
T-W-7	Przetwornik fazoczuly.	1
T-W-8	Pomiary rezystancji, impedancji i mocy.	3
T-W-9	Mostek niezrównoważony.	1
T-W-10	Pomiary podstawowych wielkości nieelektrycznych metodami elektrycznymi (pomiary temperatury, pomiary tensometryczne, pomiary prędkości obrotowej i położenia kątowego) - przetworniki pomiarowe.	4
T-W-11	Przetworniki cyfrowo-analogowe.	1
T-W-12	Przetworniki analogowo-cyfrowe: z kompensacją wagową, bezpośredniego kodowania typu flash i delta-sigma.	2
T-W-13	Oscyloskopy analogowe i cyfrowe.	1
T-W-14	Systemy pomiarowe i interfejsy.	2
		30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	Przygotowanie do ćwiczeń.	18
A-L-2	Uczestnictwo w zajęciach.	30
A-L-3	Opracowanie wyników i sporządzenie sprawozdań z ćwiczeń.	12
		60
wykłady
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach.	30
A-W-2	Uzupełnienie wiedzy z literatury.	15
A-W-3	Przygotowanie do zaliczenia zajęć.	15
		60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład informacyjny
M-2	Ćwiczenia laboratoryjne wykorzystujące metody i układy pomiarowe przedstawione na wykładzie

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena formująca: Ocena wystawiana na początku ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie odpowiedzi pisemnej na tematy związane z konkretnym ćwiczeniem.
S-2	Ocena podsumowująca: Ocena końcowa z laboratorium na podstawie ocen cząstkowych z zaliczenia poszczególnych ćwiczeń i wykonanych sprawozdań oraz aktywności poszczególnych członków zespołu podczas wykonywania ćwiczeń laboratoryjnych.
S-3	Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie egzaminu pisemnego.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
ET_1A_B08_W15 Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą metod pomiaru podstawowych wielkości elektrycznych, ma podstawową wiedzę co do zasad działania i właściwości podstawowych przyrządów pomiarowych wielkości elektrycznych, zna zasady wyboru metody pomiaru lub/i przyrządu pomiarowego do najprostszych zadań pomiarowych, zna podstawowe źródła błędów pomiaru i zna podstawy analizy dokładności pomiaru.	ET_1A_W15	T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07	—	C-1, C-2, C-3	T-W-7, T-W-11, T-W-5, T-W-6, T-W-8, T-W-13, T-W-14, T-W-10, T-W-12, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-9	M-1	S-3

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
ET_1A_B08_U10 Student potrafi wykonać pomiar podstawowych wielkości elektrycznych wskazaną metodą za pomocą wskazanych przyrządów pomiarowych, umie przeprowadzić analizę dokładności pomiaru w najprostszych przypadkach pomiarów, a także wykonać na dostatecznym poziomie pisemne sprawozdanie z wykonanego pomiaru, popełniając w tych zadaniach niezbyt dużą liczbę błędów.	ET_1A_U10, ET_1A_U12	T1A_U08, T1A_U09, T1A_U13	—	C-2, C-3	T-L-14, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-10, T-L-11, T-L-12, T-L-13, T-L-15	M-2	S-2, S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
ET_1A_B08_W15 Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą metod pomiaru podstawowych wielkości elektrycznych, ma podstawową wiedzę co do zasad działania i właściwości podstawowych przyrządów pomiarowych wielkości elektrycznych, zna zasady wyboru metody pomiaru lub/i przyrządu pomiarowego do najprostszych zadań pomiarowych, zna podstawowe źródła błędów pomiaru i zna podstawy analizy dokładności pomiaru.	2,0
	3,0	Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą metod pomiaru podstawowych wielkości elektrycznych, ma podstawową wiedzę co do zasad działania i właściwości podstawowych przyrządów pomiarowych wielkości elektrycznych, zna zasady wyboru metody pomiaru lub/i przyrządu pomiarowego do najprostszych zadań pomiarowych, zna podstawowe źródła błędów pomiaru i zna podstawy analizy dokładności pomiaru.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
ET_1A_B08_U10 Student potrafi wykonać pomiar podstawowych wielkości elektrycznych wskazaną metodą za pomocą wskazanych przyrządów pomiarowych, umie przeprowadzić analizę dokładności pomiaru w najprostszych przypadkach pomiarów, a także wykonać na dostatecznym poziomie pisemne sprawozdanie z wykonanego pomiaru, popełniając w tych zadaniach niezbyt dużą liczbę błędów.	2,0
	3,0	Student potrafi wykonać pomiar podstawowych wielkości elektrycznych wskazaną metodą za pomocą wskazanych przyrządów pomiarowych, umie przeprowadzić analizę dokładności pomiaru w najprostszych przypadkach pomiarów, a także wykonać na dostatecznym poziomie pisemne sprawozdanie z wykonanego pomiaru, popełniając w tych zadaniach niezbyt dużą liczbę błędów.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Literatura podstawowa

Tumański S., Technika pomiarowa, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2007
Kubisa S., Podstawy metrologii, Wydawnictwa Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1995
Stabrowski M., Cyfrowe przyrządy pomiarowe, PWN, Warszawa, 2002
Piotrowski J., Buchcik P., Pomiary: czujniki i metody pomiarowe wybranych wielkości fizycznych i składu chemicznego, WNT, Warszawa, 2011

Literatura dodatkowa

Czajkowski A., Materiały do wykladów z metrologii, strona internetowa http://zm.zut.edu .pl, Szczecin, 2011
Pr. zbiorowa, Materiały do laboratorium metrologiil, strona internetowa http://zm.zut.edu.pl, Szczecin, 2011
Pr. zbiorowa, Materiały pomocnicze do laboratorium z metrologii elektrycznej i elektronicznej, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1987

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Wprowadzenie do ćwiczeń laboratoryjnych.	2
T-L-2	Pomiary napięć i prądów z uwzględnieniem błędów metody.	2
T-L-3	Pomiary rezystancji metodą woltomierza i amperomierza.	2
T-L-4	Mostek Wheatstone'a.	2
T-L-5	Woltomierz cyfrowy.	2
T-L-6	Oscyloskop jako przyrząd pomiarowy.	2
T-L-7	Cyfrowe przyrządy do pomiaru częstotliwości i czasu.	2
T-L-8	Odrabianie I serii ćwiczeń.	2
T-L-9	Metoda częściowej kompensacji.	2
T-L-10	Pomiary impedancji.	2
T-L-11	Mostki prądu zmiennego.	2
T-L-12	Metoda podstawiania.	2
T-L-13	Mostek niezrównoważony.	2
T-L-14	Pomiary magnetyczne.	2
T-L-15	Odrabianie II serii ćwiczeń.	2
		30

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Podstawowe pojęcia metrologii, jednostki i układ miar SI, wzorce.	1
T-W-2	Podstawowe metody pomiaru.	2
T-W-3	Analiza dokładności pomiarów: błędy systematyczne i losowe, poprawki, niepewność pomiaru, obliczanie niepewności pomiaru, zapis wyniku pomiaru, uproszczona analiza dokładności wg "Przewodnika".	6
T-W-4	Cyfrowe pomiary częstotliwości, okresu, przedziału czasu i przesunięcia fazowego.	2
T-W-5	Woltomierze cyfrowe: budowa i zasady działania, właściwości.	2
T-W-6	Przetworniki napięć zmiennych na napięcie stałe (przetworniki AC/DC). Multimetry cyfrowe.	2
T-W-7	Przetwornik fazoczuly.	1
T-W-8	Pomiary rezystancji, impedancji i mocy.	3
T-W-9	Mostek niezrównoważony.	1
T-W-10	Pomiary podstawowych wielkości nieelektrycznych metodami elektrycznymi (pomiary temperatury, pomiary tensometryczne, pomiary prędkości obrotowej i położenia kątowego) - przetworniki pomiarowe.	4
T-W-11	Przetworniki cyfrowo-analogowe.	1
T-W-12	Przetworniki analogowo-cyfrowe: z kompensacją wagową, bezpośredniego kodowania typu flash i delta-sigma.	2
T-W-13	Oscyloskopy analogowe i cyfrowe.	1
T-W-14	Systemy pomiarowe i interfejsy.	2
		30

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	Przygotowanie do ćwiczeń.	18
A-L-2	Uczestnictwo w zajęciach.	30
A-L-3	Opracowanie wyników i sporządzenie sprawozdań z ćwiczeń.	12
		60

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach.	30
A-W-2	Uzupełnienie wiedzy z literatury.	15
A-W-3	Przygotowanie do zaliczenia zajęć.	15
		60

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	ET_1A_B08_W15	Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą metod pomiaru podstawowych wielkości elektrycznych, ma podstawową wiedzę co do zasad działania i właściwości podstawowych przyrządów pomiarowych wielkości elektrycznych, zna zasady wyboru metody pomiaru lub/i przyrządu pomiarowego do najprostszych zadań pomiarowych, zna podstawowe źródła błędów pomiaru i zna podstawy analizy dokładności pomiaru.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ET_1A_W15	Ma podstawową wiedzę w zakresie metrologii, zna i rozumie metody pomiaru podstawowych wielkości charakteryzujących elementy i układy elektroniczne oraz światłowodowe, zna metody obliczeniowe i narzędzia informatyczne niezbędne do analizy wyników eksperymentu.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_W03	ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T1A_W04	ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T1A_W07	zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotu	C-1	Student nabędzie podstawy wiedzy z zakresu teorii pomiaru.
	C-2	Student nabędzie podstawową wiedzę na temat metod pomiaru różnych wielkości, budowy i zasad dzialania podstawowych mierników elektrycznych.
	C-3	Student pozna metody analizy dokładności pomiaru i nabędzie umiejętności ich wykonywania.
Treści programowe	T-W-7	Przetwornik fazoczuly.
	T-W-11	Przetworniki cyfrowo-analogowe.
	T-W-5	Woltomierze cyfrowe: budowa i zasady działania, właściwości.
	T-W-6	Przetworniki napięć zmiennych na napięcie stałe (przetworniki AC/DC). Multimetry cyfrowe.
	T-W-8	Pomiary rezystancji, impedancji i mocy.
	T-W-13	Oscyloskopy analogowe i cyfrowe.
	T-W-14	Systemy pomiarowe i interfejsy.
	T-W-10	Pomiary podstawowych wielkości nieelektrycznych metodami elektrycznymi (pomiary temperatury, pomiary tensometryczne, pomiary prędkości obrotowej i położenia kątowego) - przetworniki pomiarowe.
	T-W-12	Przetworniki analogowo-cyfrowe: z kompensacją wagową, bezpośredniego kodowania typu flash i delta-sigma.
	T-W-1	Podstawowe pojęcia metrologii, jednostki i układ miar SI, wzorce.
	T-W-2	Podstawowe metody pomiaru.
	T-W-3	Analiza dokładności pomiarów: błędy systematyczne i losowe, poprawki, niepewność pomiaru, obliczanie niepewności pomiaru, zapis wyniku pomiaru, uproszczona analiza dokładności wg "Przewodnika".
	T-W-4	Cyfrowe pomiary częstotliwości, okresu, przedziału czasu i przesunięcia fazowego.
	T-W-9	Mostek niezrównoważony.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny
Sposób oceny	S-3	Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie egzaminu pisemnego.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student posiada podstawową wiedzę dotyczącą metod pomiaru podstawowych wielkości elektrycznych, ma podstawową wiedzę co do zasad działania i właściwości podstawowych przyrządów pomiarowych wielkości elektrycznych, zna zasady wyboru metody pomiaru lub/i przyrządu pomiarowego do najprostszych zadań pomiarowych, zna podstawowe źródła błędów pomiaru i zna podstawy analizy dokładności pomiaru.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	ET_1A_B08_U10	Student potrafi wykonać pomiar podstawowych wielkości elektrycznych wskazaną metodą za pomocą wskazanych przyrządów pomiarowych, umie przeprowadzić analizę dokładności pomiaru w najprostszych przypadkach pomiarów, a także wykonać na dostatecznym poziomie pisemne sprawozdanie z wykonanego pomiaru, popełniając w tych zadaniach niezbyt dużą liczbę błędów.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ET_1A_U10	Potrafi posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar podstawowych wielkości charakteryzujących elementy, układy elektroniczne i światłowodowe oraz systemy telekomunikacyjne.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ET_1A_U12	Potrafi zaplanować i przeprowadzić proces testowania elementów, analogowych i cyfrowych układów elektronicznych oraz diagnostykę prostych systemów elektronicznych i sieci telekomunikacyjnych, a także – w przypadku wykrycia błędów – wskazać sposób ich wyeliminowania.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_U08	potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
	T1A_U09	potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
	T1A_U13	potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
Cel przedmiotu	C-2	Student nabędzie podstawową wiedzę na temat metod pomiaru różnych wielkości, budowy i zasad dzialania podstawowych mierników elektrycznych.
Cel przedmiotu	C-3	Student pozna metody analizy dokładności pomiaru i nabędzie umiejętności ich wykonywania.
Treści programowe	T-L-14	Pomiary magnetyczne.
	T-L-1	Wprowadzenie do ćwiczeń laboratoryjnych.
	T-L-2	Pomiary napięć i prądów z uwzględnieniem błędów metody.
	T-L-3	Pomiary rezystancji metodą woltomierza i amperomierza.
	T-L-4	Mostek Wheatstone'a.
	T-L-5	Woltomierz cyfrowy.
	T-L-6	Oscyloskop jako przyrząd pomiarowy.
	T-L-7	Cyfrowe przyrządy do pomiaru częstotliwości i czasu.
	T-L-8	Odrabianie I serii ćwiczeń.
	T-L-9	Metoda częściowej kompensacji.
	T-L-10	Pomiary impedancji.
	T-L-11	Mostki prądu zmiennego.
	T-L-12	Metoda podstawiania.
	T-L-13	Mostek niezrównoważony.
	T-L-15	Odrabianie II serii ćwiczeń.
Metody nauczania	M-2	Ćwiczenia laboratoryjne wykorzystujące metody i układy pomiarowe przedstawione na wykładzie
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Ocena końcowa z laboratorium na podstawie ocen cząstkowych z zaliczenia poszczególnych ćwiczeń i wykonanych sprawozdań oraz aktywności poszczególnych członków zespołu podczas wykonywania ćwiczeń laboratoryjnych.
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: Ocena wystawiana na początku ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie odpowiedzi pisemnej na tematy związane z konkretnym ćwiczeniem.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student potrafi wykonać pomiar podstawowych wielkości elektrycznych wskazaną metodą za pomocą wskazanych przyrządów pomiarowych, umie przeprowadzić analizę dokładności pomiaru w najprostszych przypadkach pomiarów, a także wykonać na dostatecznym poziomie pisemne sprawozdanie z wykonanego pomiaru, popełniając w tych zadaniach niezbyt dużą liczbę błędów.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0