S Y L A B U S P R Z E D M I O T U

NAZWA PRZEDMIOTU:

PODSTAWY MIERNICTWA W CHEMII

Nazwa w j. angielskim:

Principles of Measurements in Chemistry

Kod przedmiotu:

WTCCXCSI-MCh

Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO): WTC

(prowadz

ą

ca kierunek studiów)

Kierunek studiów:

Chemia

Specjalno

ś

ci:

Materiały wybuchowe i pirotechnika

Materiały niebezpieczne i ratownictwo chemiczne

Poziom studiów:

studia pierwszego stopnia

Forma studiów:

studia stacjonarne

J

ę

zyk prowadzenia:

polski

Sylabus wa

ż

ny dla naborów od roku akademickiego 2012/2013

1. REALIZACJA PRZEDMIOTU

Osoba(-y) prowadz

ą

ca(-e) zaj

ę

cia (koordynatorzy: dr in

ż

. Jarosław PUTON

PJO/instytut/katedra/zakład WTC/ ICh/ZRiMS

2. ROZLICZENIE GODZINOWE

forma zaj

ęć

, liczba godzin/rygor

(x egzamin, + zaliczenie, # projekt)

semestr

razem

wykłady

ć

wiczenia

laboratoria

projekt

seminarium

punkty

ECTS

II

76

30 x

22 +

24 +

5

razem

76

30 x

22 +

24 +

5

3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJ

Ą

CE WRAZ Z WYMAGANIAMI WST

Ę

PNYMI

Matematyka
Podstawy analizy matematycznej i rachunku ró

ż

niczkowego, elementy rachunku prawdopodo-

bie

ń

stwa

Fizyka
Podstawy teorii elektryczno

ś

ci i magnetyzmu, zjawiska transportu cieczy i gazów

"Z A T W I E R D Z A M"

Dziekan Wydziału Nowych Technologii i Chemii

tytuł, stopie

ń

naukowy, imi

ę

, NAZWISKO

Warszawa, dnia ..........................

Zał

ą

cznik Nr 4

do decyzji Nr 52/PRK/2011

z dnia 16 grudnia 2011r.

4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA

Symbol

Efekty kształcenia

odniesienie do efek-

tów kształcenia dla

kierunku

W1

Po zaliczeniu przedmiotu student posiada wiedz

ę

w zakresie podstaw

metrologii teoretycznej i teorii przetworników pomiarowych

K_W06, K_W07

W2

Student zna podstawy metod pomiaru wielko

ś

ci elektrycznych

K_W08

W3

Student zna podstawowe rodzaje czujników i przetworników pomiarowych
stosowanych w chemii

K_W10

U1

Student umie przeprowadzi

ć

proste pomiary wybranych wielko

ś

ci elek-

trycznych i parametrów fizykochemicznych

K_U02, K_U03

U2

Student umie przeprowadzi

ć

analiz

ę

uzyskanych wyników pomiarów wraz z

ocen

ą

niepewno

ś

ci pomiarowych oraz poprawn

ą

prezentacj

ą

wyników

K_U05, KU_12

K1

Student potrafi pracowa

ć

i współdziała

ć

w grupie

K_K02, K_K03

5. METODY DYDAKTYCZNE

Wykład w formie audiowizualnej (30 godz.).

Ć

wiczenia rachunkowe obejmuj

ą

ce rozwi

ą

zywanie zada

ń

dotycz

ą

cych analizy niepewno

ś

ci po-

miarów, zagadnie

ń

z podstaw teorii obwodów elektrycznych oraz analizy parametrów przyrz

ą

dów

pomiarowych (22 godz.).

Ć

wiczenia laboratoryjne, w ramach których studenci zapoznaj

ą

si

ę

z metodami pomiarów wielko-

ś

ci elektrycznych, zastosowaniem komputerów w pomiarach i badaniem charakterystyk przetwor-

ników pomiarowych (24 godz.).

6. TRE

Ś

CI PROGRAMOWE

liczba godzin

lp

temat/tematyka zaj

ęć

wykł.

ć

wicz.

lab.

proj.

semin.

1.

1. ELEMENTY TEORII POMIARÓW
1.1. Miernictwo i metrologia – poj

ę

cia podstawowe

Definicja pomiaru. Wielko

ś

ci pomiarowe i ich wzorce. Prze-

gl

ą

d jednostek układu SI. Klasyfikacja niepewno

ś

ci i bł

ę

dów

pomiarowych. Prawa przenoszenia bł

ę

dów.

2

-

-

-

-

2.

1.2. Metody analizy wyników pomiaru
Zasady zapisu wyników pomiaru. Sporz

ą

dzanie wykresów.

Metody regresji. Współczynniki korelacji. Metody analizy
statystycznej.

2

2

-

-

-

3.

1.3. Specyfika pomiarów w chemii
Typowe wielko

ś

ci mierzone w laboratorium chemicznym.

Pomiary spektrometryczne – du

ż

e zbiory danych pomiaro-

wych. Prawne aspekty pomiarów.

2

4.

1.4. Wła

ś

ciwo

ś

ci metrologiczne przyrz

ą

dów pomiaro-

wych
Model pomiaru. Nominalna statyczna charakterystyka prze-
twarzania. Charakterystyki dynamiczne. Definicje parame-
trów przyrz

ą

du pomiarowego.

2

2

-

-

-

5.

2. ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA
W POMIARACH
2.1. Wielko

ś

ci elektryczne

Poj

ę

cia podstawowe i jednostki miar. Elementy obwodów

elektrycznych.

Ź

ródła pr

ą

dowe i napi

ę

ciowe. Obwody pr

ą

du

stałego.

2

4

-

-

-

6.

2.2. Sygnały sinusoidalne
Analiza obwodów pr

ą

du sinusoidalnego. Pasmo przenosze-

nia układu. „Decybelowa” miara wzmocnienia. Warto

ść

skuteczna pr

ą

du i napi

ę

cia. Moc w obwodach pr

ą

du sinuso-

idalnego.

2

2

4

-

-

7.

2.3. Ogólna charakterystyka sygnałów elektrycznych w
układach pomiarowych
Przebiegi okresowe, niesinusoidalne. Rozwini

ę

cie funkcji

okresowej w szereg Fouriera. Stany nieustalone. Szumy i
zakłócenia.

2

-

-

-

-

8.

2.4. Elementy półprzewodnikowe
Dioda półprzewodnikowa. Prostownik. Tranzystory bipolarne
i polowe. Tranzystor jako przeł

ą

cznik i wzmacniacz.

2

2

4

-

-

9.

2.5. Wzmacnianie sygnałów elektrycznych
Sprz

ęż

enie zwrotne. Idealny wzmacniacz operacyjny (WO).

Układy pracy WO. Proste przykłady zastosowa

ń

.

2

4

4

-

-

10.

2.6. Metody pomiarów wielko

ś

ci elektrycznych

Pomiar pr

ą

du, napi

ę

cia, mocy i oporno

ś

ci. Pomiary cz

ę

sto-

tliwo

ś

ci i czasu. Pomiary precyzyjne. Wybrane elektroniczne

przyrz

ą

dy pomiarowe.

2

2

4

-

-

11.

2.7. Elementy techniki cyfrowej
Stany logiczne. Kody liczbowe. Bramki logiczne. Technolo-
gie układów cyfrowych. Układy kombinacyjne i sekwencyj-
ne.

2

-

-

-

-

12.

3. POMIARY WSPOMAGANE KOMPUTEROWO
3.1. Mikrokontrolery w pomiarach
Przetwarzanie analogowo-cyfrowe. Systemy mikrokontrole-
rów w przyrz

ą

dach pomiarowych. Przykłady analizatorów i

„inteligentnych” czujników stosowanych w chemii.

2

2

4

-

-

13.

4. PRZETWORNIKI STOSOWANE W POMIARACH
CHEMICZNYCH
4.1. Ci

ś

nieniomierze i przepływomierze

Ci

ś

nieniomierze pojemno

ś

ciowe. Układy MEMS w pomia-

rach ci

ś

nienia. Przepływomierze ze zw

ęż

kami. Przepływo-

mierze cieplnoprzewodno

ś

ciowe.

2

-

-

-

-

14.

4.2. Czujniki termometryczne
Czujniki termorezystancyjne. Termopary. Czujniki półprze-
wodnikowe. Zasady pomiaru temperatury. Uniwersalne
regulatory temperatury.

2

2

-

-

-

15.

4.3. Inne czujniki wielko

ś

ci chemicznych i fizykoche-

micznych
Poziomomierze. Czujniki poło

ż

enia i ruchu. Tensometry.

Wilgotno

ś

ciomierze. Proste czujniki składu chemicznego.

Podział czujników. Pehametry. Czujniki katalityczne
i katarometryczne. Czujniki półprzewodnikowe. Matryce
czujników. Układy do kalibracji i testowania czujników skła-
du chemicznego.

2

-

4

-

-

Razem

30

22

24

0

0

7. LITERATURA

podstawowa:

S. Tuma

ń

ski, „Technika pomiarowa”, WNT 2007

T. Grzegorczyk, J. Janiszewski, R. Tr

ę

bi

ń

ski „Metrologia i teoria eksperymentu”, cz. I i II Skrypt

WAT 2004, S-59928 S-59929

J.R. Taylor, „Wst

ę

p do analizy bł

ę

du pomiarowego”, PWN 1995

T. Skubis, „Opracowanie wyników pomiarów”, Wydawnictwo Politechniki

Ś

l

ą

skiej 2003

praca zbiorowa (P. Hempowicz), „Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków”, WNT 2004

P. Horowitz, W. Hill, „Sztuka elektroniki”, WKŁ 1999

uzupełniaj

ą

ca:

D. Senczyk, „Podstawy teorii pomiarów”, Wyd. Politechniki Pozna

ń

skiej 2003

praca zbiorowa (P. Hempowicz), „Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków”, WNT 2004

J. Zakrzewski, „Czujniki i przetworniki pomiarowe”, Wyd. Politechniki

Ś

l

ą

skiej, Gliwice 2004

J. Fraden J.S. ”Handbook of Modern Sensors - physics, designs and applications” 3

rd

Ed. Sprin-

ger 2003

8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA

Przedmiot zaliczany jest na podstawie egzaminu pisemnego obejmuj

ą

cego wszystkie zagadnie-

nia teoretyczne przedstawione w trakcie wykładów. Warunkiem koniecznym uzyskania oceny po-
zytywnej z egzaminu jest wykazanie si

ę

wiedz

ą

okre

ś

lon

ą

w Efektach kształcenia (Tab.4).

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu ko

ń

cowego jest zaliczenie

ć

wicze

ń

rachunkowych i labo-

ratoryjnych.

Osi

ą

gni

ę

cie efektów W1, W2 i W3 kontrolowane jest dodatkowo w trakcie sprawdzianu pisemne-

go przeprowadzanego podczas

ć

wicze

ń

rachunkowych.

Efekt U1 i U2 sprawdzane ustnie podczas wykonywania

ć

wicze

ń

laboratoryjnych.

kierownik jednostki organizacyjnej

odpowiedzialnej za przedmiot

................................

prof. dr hab. in

ż

. Jerzy Choma

autor sylabusa

................................

dr in

ż

. Jarosław Puton