Senzorji in merilni pretvorniki

Visokošolski učitelji: Zajec Peter

Opis predmeta

Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti:

• Splošni vpisni pogoji Fakultete za elektrotehniko, Univerza v Lj.
• Za pristop k pisnemu delu mora kandidat opraviti laboratorijske vaje in oddati pripadajoča poročila.

Vsebina:

a) Osnove in pomen senzorjev v močnostni elektrotehniki ter meritve neelektričnih veličin v mehatronskih sistemih.

b) Pretvorniki merilnih veličin: osnovni pojmi in definicije, merilna veriga in definicija njenih sestavnih delov, idealni/realni merilni člen, statična karakteristika, dinamične lastnosti, vplivne veličine, zanesljivost in varnost.

c) Fizikalni opis termično-električne pretvorbe, optično-električne, mehanično-električne, magnetno-električne, kemijsko-električne pretvorbe in ostalih geometrijsko snovnih sprememb, ki se jih izkorišča v sodobnim merilnih členih.

d) Meritve mehanskih in procesnih veličin za aplikacije v pogonskih sistemih in mehanskih konstrukcijah. Merjenje:

• geometričnih veličin kot so: raztezek, linearni premik, kot zasuka, število vrtljajev in kotna hitrost, debelina plasti,
• sile, tlaka (tekočinski in mehanski merilniki, z uporovnim trakom, induktivni, kapacitivni senzor) in vrtilnega momenta in moči,
• mase,
• volumskega in masnega pretoka fluidov in sipkih materialov,
• temperature (termistorji, Pt uporovni senzorji, termočlen, polprevodniški senzorji),
• kemijskih ter snovnih lastnosti,
• končna stikala.

e) Problemi galvansko ločene meritve toka in napetosti za regulacijsko tehnične namene.

f) Prilagodilna vezja, elektronsko ovrednotenje signalov iz merilnikov napetosti, toka, položaja, hitrosti in pospeška. Zgradba sodobnih merilnih sistemov, uporaba virtualnih instrumentov.

Cilji in kompetence:

Cilj je oblikovanje kompetentnega znanja za optimalno izbiro senzorjev ter zasnovo in oceno lastnosti merilnika neelektričnih in električnih veličin.

Predvideni študijski rezultati:

Osvojitev znanj o merilnih senzorjih in pretvornikih fizikalnih veličin v motorskih pogonih, regulacijski tehniki in močnostni elektroniki.

Metode poučevanja in učenja:

• predavanja
• laboratorijske vaje

Gradiva

1. D. Fefer, A. Jeglič: Senzorji in pretvorniki, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, 2006.
2. P.Zajec, zapiski predavanj
3. J. Turner, Automotive Sensors. Momentum Press, 2009.
4. E. Ramsden, Hall-Effect Sensors: Theory and Application. Newnes, 2011.
5. P. P. L. Regtien, Sensors for Mechatronics. Elsevier, 2012.
6. R.Pallás-Areny, J.G.Webster: Sensors and signal conditioning, New York, Wiley, 2001.
7. H. Bernstein: Sensoren und Messelektronik, München, Pflaum, 1998.