Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Elektronika i telekomunikacja (S1)

Sylabus przedmiotu Czujniki światłowodowe:

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 Czujniki światłowodowe
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Telekomunikacji i Fotoniki
Nauczyciel odpowiedzialny Marek Wichtowski <Marek.Wichtowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Andrzej Niesterowicz <Andrzej.Niesterowicz@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 5 Grupa obieralna 1

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL6 15 1,00,25zaliczenie
projektyP6 15 1,00,33zaliczenie
wykładyW6 15 2,00,42zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawowa wiedza o właściwościach promieniowania świetlnego
W-2Podstawowa wiedza z optoelektroniki o źródłach światła, detektorach optycznych, światłowodach
W-3Podstawowa wiedza z zakresu teorii obwodów, elektroniki i przetwarzania sygnałów

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Nabycie wiedzy na temat konstrukcji i zasad działania światłowodowych systemów pomiarowych znajdujących zastosowanie we współczesnej nauce i technice
C-2Rozwinięcie umiejętności wykonywania pomiarów i poprawnego przedstawiania oraz opracowania wyników pomiaru
C-3Nabycie umiejętności projektowania i wykonania prostego układu optoelektronicznego

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Zajęcia organizacyjne i wprowadzające. Omówienie zasad BHP na laboratorium.1
T-L-2Czujnik natężeniowy odległości.2
T-L-3Czujnik pirometryczny ruchu.2
T-L-4Czujnik światłowodowy zadymienia.2
T-L-5Interferometryczny pomiar amplitudy drgań mechanicznych.2
T-L-6Badanie bariery optoelektronicznej.2
T-L-7Laserowy pomiar prędkości obrotów.2
T-L-8Rozliczenie sprawozdań z ćwiczeń. Kolokwium zaliczające.2
15
projekty
T-P-1Zajęcia wprowadzające.1
T-P-2Konsultacje związane z wyborem projektu2
T-P-3Realizacja projektu prostego układu optoelektronicznego10
T-P-4Złożenie gotowego projektu i zaliczenie formy zajęć2
15
wykłady
T-W-1Ogólna charakterystyka światłowodowych układów pomiarowych.1
T-W-2Rodzaje światłowodów wykorzystywanych w czujnikach światłowodowych.1
T-W-3Elementy składowe układów czujnikowych.1
T-W-4Zjawiska fizyczne wykorzystywane przy budowie czujników światłowodowych.1
T-W-5Czujniki światłowodowe natężeniowe.1
T-W-6Czujniki światłowodowe z modulacją amplitudy fali świetlnej.1
T-W-7Czujniki światłowodowe z modulacją długości fali świetlnej.1
T-W-8Czujniki ze światłowodowymi siatkami Bragga.1
T-W-9Czujniki wykorzystujące zmiany polaryzacji fali świetlnej.1
T-W-10Czujniki z modulacją fazy fali świetlnej - interferometry światłowodowe.1
T-W-11Optyczna reflektometria w dziedzinie czasu i częstotliwości.2
T-W-12Czujniki światłowodowe w przemyśle.1
T-W-13Praktyczne, komercyjne rozwiązania czujników.1
T-W-14Kolokwium zaliczające.1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w laboratoriach15
A-L-2Przygotowanie do laboratoriów6
A-L-3Opracowanie sprawozdań z wykonanych ćwiczeń6
A-L-4Przygotowanie do sprawdzianu zaliczającego3
30
projekty
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-P-2Konsultacje związane z wyborem projektu.1
A-P-3Przegląd literatury i innych materiałów.3
A-P-4Praca własna nad projektem.10
A-P-5Zaprezentowanie gotowego projektu.1
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach15
A-W-2Praca własna - studiowanie literatury, uzupełnienie wiadomości z wykładu30
A-W-3Konsultacje z prowadzącym2
A-W-4Przygotowanie do kolokwium zaliczającego13
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Metody podające: wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych
M-2Metoda praktyczna: ćwiczenia laboratoryjne
M-3Metoda podająca: wyjaśnianie
M-4Metoda projektów.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Kolokwium pisemne zaliczające wykład.
S-2Ocena podsumowująca: Sprawozdania z wykonanych ćwiczeń. Sprawdziany pisemne zaliczające na ćwiczeniach laboratoryjnych.
S-3Ocena podsumowująca: Wykonanie i zaliczenie zadania projektowego.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ET_1A_O09.1_W01
Student ma podstawową wiedzę w zakresie budowy, zasad działania i zastosowań wybranych układów czujników światłowodowych
ET_1A_W13, ET_1A_W15, ET_1A_W17T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07C-1T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-14, T-W-9, T-W-1, T-W-8, T-W-13M-1S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ET_1A_O09.1_U01
Student potrafi zestawić układ doświadczalny i na poziomie podstawowym dokonać analizy działania prostych układów optoelektronicznych. Umie wykonać pomiary i wyznaczyć szukane wartości parametrów. Potrafi opracować wyniki pomiarów i przedstawić je w formie graficznej posługując się w tym celu odpowiednimi narzędziami komputerowymi. Umie sformułować podstawowy wniosek dotyczący badanego układu.
ET_1A_U03, ET_1A_U10, ET_1A_U11T1A_U03, T1A_U04, T1A_U08, T1A_U09C-2T-L-2, T-L-6, T-L-4, T-L-5, T-L-7, T-L-1, T-L-8, T-L-3M-2S-2
ET_1A_O09.1_U02
Student umie dokonać na poziomie podstawowym analizy działania układu oraz zaprojektować wybrany prosty układ optoelektroniczny
ET_1A_U03, ET_1A_U05, ET_1A_U19, ET_1A_U24T1A_U03, T1A_U04, T1A_U05, T1A_U12, T1A_U15, T1A_U16InzA_U07C-3T-P-3, T-P-4, T-P-2, T-P-1M-3S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ET_1A_O09.1_W01
Student ma podstawową wiedzę w zakresie budowy, zasad działania i zastosowań wybranych układów czujników światłowodowych
2,0
3,0Student ma podstawową wiedzę w zakresie budowy, zasad działania i zastosowań wybranych układów czujników światłowodowych.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ET_1A_O09.1_U01
Student potrafi zestawić układ doświadczalny i na poziomie podstawowym dokonać analizy działania prostych układów optoelektronicznych. Umie wykonać pomiary i wyznaczyć szukane wartości parametrów. Potrafi opracować wyniki pomiarów i przedstawić je w formie graficznej posługując się w tym celu odpowiednimi narzędziami komputerowymi. Umie sformułować podstawowy wniosek dotyczący badanego układu.
2,0
3,0Student potrafi zestawić układ doświadczalny i na poziomie podstawowym dokonać analizy działania prostych układów optoelektronicznych. Umie wykonać pomiary i wyznaczyć szukane wartości parametrów. Potrafi opracować wyniki pomiarów i przedstawić je w formie graficznej posługując się w tym celu odpowiednimi narzędziami komputerowymi. Umie sformułować podstawowy wniosek dotyczący badanego układu.
3,5
4,0
4,5
5,0.
ET_1A_O09.1_U02
Student umie dokonać na poziomie podstawowym analizy działania układu oraz zaprojektować wybrany prosty układ optoelektroniczny
2,0
3,0Student umie dokonać na poziomie podstawowym analizy działania układu oraz zaprojektować wybrany prosty układ optoelektroniczny.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Z. Kaczmarek, Światłowodowe czujniki i przetworniki pomiarowe, Agenda Wydawnicza PAK, Warszawa, 2006
  2. K. Booth, S. Hill, Optoelektronika, WKiŁ, Warszawa, 2001
  3. B. Ziętek, Optoelektronika, Wydawnictwo UMK, Toruń, 2004

Literatura dodatkowa

  1. F.T.S. Yu, Fiber Optic Sensor, Marcel Dekker Inc, New York, 2002
  2. Praca zbiorowa pod red. A. Opilskiego, Laboratorium optoelektroniki światłowodowej, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2002
  3. A. Filipkowski, Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe, NT, Warszawa, 1980

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Zajęcia organizacyjne i wprowadzające. Omówienie zasad BHP na laboratorium.1
T-L-2Czujnik natężeniowy odległości.2
T-L-3Czujnik pirometryczny ruchu.2
T-L-4Czujnik światłowodowy zadymienia.2
T-L-5Interferometryczny pomiar amplitudy drgań mechanicznych.2
T-L-6Badanie bariery optoelektronicznej.2
T-L-7Laserowy pomiar prędkości obrotów.2
T-L-8Rozliczenie sprawozdań z ćwiczeń. Kolokwium zaliczające.2
15

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Zajęcia wprowadzające.1
T-P-2Konsultacje związane z wyborem projektu2
T-P-3Realizacja projektu prostego układu optoelektronicznego10
T-P-4Złożenie gotowego projektu i zaliczenie formy zajęć2
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Ogólna charakterystyka światłowodowych układów pomiarowych.1
T-W-2Rodzaje światłowodów wykorzystywanych w czujnikach światłowodowych.1
T-W-3Elementy składowe układów czujnikowych.1
T-W-4Zjawiska fizyczne wykorzystywane przy budowie czujników światłowodowych.1
T-W-5Czujniki światłowodowe natężeniowe.1
T-W-6Czujniki światłowodowe z modulacją amplitudy fali świetlnej.1
T-W-7Czujniki światłowodowe z modulacją długości fali świetlnej.1
T-W-8Czujniki ze światłowodowymi siatkami Bragga.1
T-W-9Czujniki wykorzystujące zmiany polaryzacji fali świetlnej.1
T-W-10Czujniki z modulacją fazy fali świetlnej - interferometry światłowodowe.1
T-W-11Optyczna reflektometria w dziedzinie czasu i częstotliwości.2
T-W-12Czujniki światłowodowe w przemyśle.1
T-W-13Praktyczne, komercyjne rozwiązania czujników.1
T-W-14Kolokwium zaliczające.1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w laboratoriach15
A-L-2Przygotowanie do laboratoriów6
A-L-3Opracowanie sprawozdań z wykonanych ćwiczeń6
A-L-4Przygotowanie do sprawdzianu zaliczającego3
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-P-2Konsultacje związane z wyborem projektu.1
A-P-3Przegląd literatury i innych materiałów.3
A-P-4Praca własna nad projektem.10
A-P-5Zaprezentowanie gotowego projektu.1
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach15
A-W-2Praca własna - studiowanie literatury, uzupełnienie wiadomości z wykładu30
A-W-3Konsultacje z prowadzącym2
A-W-4Przygotowanie do kolokwium zaliczającego13
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaET_1A_O09.1_W01Student ma podstawową wiedzę w zakresie budowy, zasad działania i zastosowań wybranych układów czujników światłowodowych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówET_1A_W13Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie działania elementów elektronicznych (w tym elementów optoelektronicznych, elementów mocy, przetworników i czujników), analogowych i cyfrowych układów elektronicznych oraz prostych systemów elektronicznych.
ET_1A_W15Ma 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.
ET_1A_W17Zna i rozumie standardowe elektroniczne rozwiązania układowe stosowane w urządzeniach pomiarowych, technice radiowo-telewizyjnej, elektronicznym i optoelektronicznym sprzęcie powszechnego użytku.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W04ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Nabycie wiedzy na temat konstrukcji i zasad działania światłowodowych systemów pomiarowych znajdujących zastosowanie we współczesnej nauce i technice
Treści programoweT-W-2Rodzaje światłowodów wykorzystywanych w czujnikach światłowodowych.
T-W-3Elementy składowe układów czujnikowych.
T-W-4Zjawiska fizyczne wykorzystywane przy budowie czujników światłowodowych.
T-W-5Czujniki światłowodowe natężeniowe.
T-W-6Czujniki światłowodowe z modulacją amplitudy fali świetlnej.
T-W-7Czujniki światłowodowe z modulacją długości fali świetlnej.
T-W-10Czujniki z modulacją fazy fali świetlnej - interferometry światłowodowe.
T-W-11Optyczna reflektometria w dziedzinie czasu i częstotliwości.
T-W-12Czujniki światłowodowe w przemyśle.
T-W-14Kolokwium zaliczające.
T-W-9Czujniki wykorzystujące zmiany polaryzacji fali świetlnej.
T-W-1Ogólna charakterystyka światłowodowych układów pomiarowych.
T-W-8Czujniki ze światłowodowymi siatkami Bragga.
T-W-13Praktyczne, komercyjne rozwiązania czujników.
Metody nauczaniaM-1Metody podające: wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Kolokwium pisemne zaliczające wykład.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student ma podstawową wiedzę w zakresie budowy, zasad działania i zastosowań wybranych układów czujników światłowodowych.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaET_1A_O09.1_U01Student potrafi zestawić układ doświadczalny i na poziomie podstawowym dokonać analizy działania prostych układów optoelektronicznych. Umie wykonać pomiary i wyznaczyć szukane wartości parametrów. Potrafi opracować wyniki pomiarów i przedstawić je w formie graficznej posługując się w tym celu odpowiednimi narzędziami komputerowymi. Umie sformułować podstawowy wniosek dotyczący badanego układu.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówET_1A_U03Potrafi opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego i przygotować tekst zawierający omówienie wyników realizacji tego zadania oraz przedstawić krótką prezentację poświęconą wynikom realizacji zadania inżynierskiego.
ET_1A_U10Potrafi posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar podstawowych wielkości charakteryzujących elementy, układy elektroniczne i światłowodowe oraz systemy telekomunikacyjne.
ET_1A_U11Potrafi zaplanować i przeprowadzić symulacje oraz pomiary charakterystyk elektrycznych i optycznych, a także wyznaczać podstawowe parametry charakteryzujące elementy i układy elektroniczne oraz sieci telekomunikacyjne; potrafi przedstawić otrzymane wyniki w formie liczbowej i graficznej, dokonać ich interpretacji i wyciągnąć właściwe wnioski.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U03potrafi przygotować w języku polskim i języku obcym, uznawanym za podstawowy dla dziedzin nauki i dyscyplin naukowych właściwych dla studiowanego kierunku studiów, dobrze udokumentowane opracowanie problemów z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_U04potrafi przygotować i przedstawić w języku polskim i języku obcym prezentację ustną, dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Cel przedmiotuC-2Rozwinięcie umiejętności wykonywania pomiarów i poprawnego przedstawiania oraz opracowania wyników pomiaru
Treści programoweT-L-2Czujnik natężeniowy odległości.
T-L-6Badanie bariery optoelektronicznej.
T-L-4Czujnik światłowodowy zadymienia.
T-L-5Interferometryczny pomiar amplitudy drgań mechanicznych.
T-L-7Laserowy pomiar prędkości obrotów.
T-L-1Zajęcia organizacyjne i wprowadzające. Omówienie zasad BHP na laboratorium.
T-L-8Rozliczenie sprawozdań z ćwiczeń. Kolokwium zaliczające.
T-L-3Czujnik pirometryczny ruchu.
Metody nauczaniaM-2Metoda praktyczna: ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Sprawozdania z wykonanych ćwiczeń. Sprawdziany pisemne zaliczające na ćwiczeniach laboratoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi zestawić układ doświadczalny i na poziomie podstawowym dokonać analizy działania prostych układów optoelektronicznych. Umie wykonać pomiary i wyznaczyć szukane wartości parametrów. Potrafi opracować wyniki pomiarów i przedstawić je w formie graficznej posługując się w tym celu odpowiednimi narzędziami komputerowymi. Umie sformułować podstawowy wniosek dotyczący badanego układu.
3,5
4,0
4,5
5,0.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaET_1A_O09.1_U02Student umie dokonać na poziomie podstawowym analizy działania układu oraz zaprojektować wybrany prosty układ optoelektroniczny
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówET_1A_U03Potrafi opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego i przygotować tekst zawierający omówienie wyników realizacji tego zadania oraz przedstawić krótką prezentację poświęconą wynikom realizacji zadania inżynierskiego.
ET_1A_U05Ma umiejętność samokształcenia się, m.in. w celu podnoszenia kwalifikacji zawodowych.
ET_1A_U19Potrafi zaplanować, zbudować, uruchomić oraz przetestować zaprojektowany układ lub prosty system elektroniczny; potrafi wstępnie oszacować jego koszty.
ET_1A_U24Potrafi ocenić przydatność standardowych metod i narzędzi służących do rozwiązywania prostych zadań inżynierskich z zakresu elektroniki i telekomunikacji oraz wybierać i stosować właściwe metody i narzędzia.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U03potrafi przygotować w języku polskim i języku obcym, uznawanym za podstawowy dla dziedzin nauki i dyscyplin naukowych właściwych dla studiowanego kierunku studiów, dobrze udokumentowane opracowanie problemów z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_U04potrafi przygotować i przedstawić w języku polskim i języku obcym prezentację ustną, dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_U05ma umiejętność samokształcenia się
T1A_U12potrafi dokonać wstępnej analizy ekonomicznej podejmowanych działań inżynierskich
T1A_U15potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
T1A_U16potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować oraz zrealizować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U07potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
Cel przedmiotuC-3Nabycie umiejętności projektowania i wykonania prostego układu optoelektronicznego
Treści programoweT-P-3Realizacja projektu prostego układu optoelektronicznego
T-P-4Złożenie gotowego projektu i zaliczenie formy zajęć
T-P-2Konsultacje związane z wyborem projektu
T-P-1Zajęcia wprowadzające.
Metody nauczaniaM-3Metoda podająca: wyjaśnianie
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Wykonanie i zaliczenie zadania projektowego.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student umie dokonać na poziomie podstawowym analizy działania układu oraz zaprojektować wybrany prosty układ optoelektroniczny.
3,5
4,0
4,5
5,0