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

PRZEDMIOT: Podstawy Miernictwa w Chemii

kod przedmiotu:

1. AUTORSTWO PROGRAMU PRZEDMIOTU

Autor: dr inż. Jarosław Puton

Wydział: Nowych Technologii i Chemii

Instytut: Chemii

Zakład: Radiometrii i Monitoringu Skażeń

2. REALIZACJA PRZEDMIOTU

Rodzaj studiów:  studia I stopnia

Kierunek:  chemia

Specjalności: Materiały niebezpieczne i ratownictwo chemiczne, Ekologia

i Monitoring Środowiska, Materiały Wybuchowe
i Pirotechnika

Język realizacji: polski

3. ROZLICZENIE GODZINOWE

semestr	forma zajęć, liczba godzin/rygor (X - egzamin, + - zaliczenie, # - projekt)						punkty ECTS
		razem	wykłady	ćwiczenia	laboratoria	projekt	seminarium
II	106	44/X	30/+	32/+			7
razem	106	44	30	32

4. WAŻNOŚĆ SYLLABUSA

rok akademicki	imię, nazwisko dyrektora instytutu/kierownika katedry odpowiedzialnego(ej) za przedmiot	podpis
2006/2007	dr hab. inż. Stanisław Cudziło - prof. WAT

5. EFEKTY KSZTAŁCENIA

• Nauczyć:

1. podstawowej terminologii metrologicznej, metod opracowywania wyników badań,

2. zasad wykonywania pomiarów wielkości elektrycznych,

3. podstawowych metod analizy obwodów elektrycznych.

• Zapoznać z:

1. elementami teorii pomiarów i formalnymi aspektami metrologii,

2. przetwornikami wielkości nieelektrycznych stosowanymi w chemii i technologii chemicznej.

6. BEZPOŚREDNIE POWIĄZANIE Z INNYMI PRZEDMIOTAMI

Bazuje na przedmiotach:

• fizyka,

• matematyka.

Podbudowuje przedmioty:

• inżynieria chemiczna,

• analiza instrumentalna,

• monitoring środowiska,

7. TREŚĆ PRZEDMIOTU

lp	tematyka zajęć	liczba godzin
				wykł.	ćwicz.	lab.	proj.	semin.
1.	1. ELEMENTY TEORII POMIARÓW 1.1. Miernictwo i metrologia - pojęcia podstawowe Definicja pomiaru. Wielkości pomiarowe i ich wzorce. Przegląd jednostek układu SI.	2	-	-	-	-
2.	1.2. Właściwości metrologiczne przyrządów pomiarowychModel pomiaru. Nominalna statyczna charakterystyka przetwarzania. Charakterystyki dynamiczne. Definicje parametrów przyrządu pomiarowego.	2	2	-	-	-
	1.3. Błędy i niepewność pomiaru Klasyfikacja niepewności i błędów pomiarowych. Prawa przenoszenia błędów. Metody analizy statystycznej.	2	2	-	-	-
	1.4. Metody analizy wyników pomiaru Zasady zapisu wyników pomiaru. Sporządzanie wykresów. Metody regresji. Współczynniki korelacji.	2	2	-	-	-

lp	tematyka zajęć	liczba godzin
				wykł.	ćwicz.	lab.	proj.	semin.
5.	2. ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA W POMIARACH 2.1. Wielkości elektryczne Pojęcia podstawowe i jednostki miar. Elementy obwodów elektrycznych. Źródła prądowe i napięciowe. Obwody prądu stałego.	2	4	-	-	-
6.	2.2. Sygnały sinusoidalne Analiza obwodów prądu sinusoidalnego. Pasmo przenoszenia układu. „Decybelowa” miara wzmocnienia. Wartość skuteczna prądu i napięcia. Moc w obwodach prądu sinusoidalnego.	2	2	4	-	-
7.	2.3. Ogólna charakterystyka sygnałów elektrycznych w układach pomiarowych Przebiegi okresowe, niesinusoidalne. Rozwinięcie funkcji okresowej w szereg Fouriera. Stany nieustalone. Szumy i zakłócenia.	2	-	4	-	-
8.	2.4. Elementy półprzewodnikoweDioda półprzewodnikowa. Prostownik. Tranzystory bipolarne i polowe. Tranzystor jako przełącznik i wzmacniacz.	2	2	4	-	-
9.	2.5. Wzmacnianie sygnałów elektrycznych Sprzężenie zwrotne. Idealny wzmacniacz operacyjny (WO). Układy pracy WO. Proste przykłady zastosowań.	2	4	4	-	-
10.	2.6. Metody pomiarów wielkości elektrycznych Pomiar prądu, napięcia, mocy i oporności. Pomiary częstotliwości i czasu. Pomiary precyzyjne.	2	2	-	-	-
11.	2.7. Elementy techniki cyfrowej Stany logiczne. Kody liczbowe. Bramki logiczne. Technologie układów cyfrowych. Układy kombinacyjne i sekwencyjne.	2	-	4	-	-
12.	2.8. Wybrane elektroniczne przyrządy pomiarowe Współczesne mierniki cyfrowe. Oscyloskopy. Zasilacze. Generatory i układy czasowe.	2	2	-	-	-

lp	tematyka zajęć	liczba godzin
				wykł.	ćwicz.	lab.	proj.	semin.
13.	3. POMIARY WSPOMAGANE KOMPUTEROWO3.1. Mikrokontrolery w pomiarach Przetwarzanie analogowo-cyfrowe. Systemy mikrokontrolerów w przyrządach pomiarowych. Przykłady analizatorów i „inteligentnych” czujników stosowanych w chemii.	2	-	-	-	-
14.	3.2. Systemy pomiarowe oparte na kartach do PC i modułach pomiarowych Interfejsy pomiarowe. Przekazywanie danych między mikrokomputerem a układem pomiarowym. Oprogramowanie wspierające pomiary.	2	-	4	-	-
15.	4. PRZETWORNIKI STOSOWANE W POMIARACH CHEMICZNYCH4.1. Ogólna charakterystyka czujników pomiarowych Opis matematyczny przetwornika. Typy przetworników. Pomiary sygnałów wyjściowych z czujników.	2	-	-	-	-
16.	4.2. Ciśnieniomierze i przepływomierze Ciśnieniomierze pojemnościowe. Układy MEMS w pomiarach ciśnienia. Przepływomierze ze zwężkami. Przepływomierze cieplnoprzewodnościowe.	2	2	4	-	-
17.	4.3. Czujniki termometryczneCzujniki termorezystancyjne. Termopary. Czujniki półprzewodnikowe. Zasady pomiaru temperatury. Uniwersalne regulatory temperatury.	2	-	4	-	-
18.	4.4. Inne czujniki wielkości fizykochemicznych Poziomomierze. Czujniki położenia i ruchu. Tensometry. Wilgotnościomierze.	2	-	-	-	-
19.	4.5. Proste czujniki składu chemicznego Podział czujników. Pehametry. Czujniki katalityczne i katarometryczne. Czujniki półprzewodnikowe. Matryce czujników. Układy do kalibracji i testowania czujników składu chemicznego.	2	2	-	-	-

lp	tematyka zajęć	liczba godzin
				wykł.	ćwicz.	lab.	proj.	semin.
20.	5. WYBRANE ELEMENTY CHEMOMETRII 5.1. Wiadomości wstępne Podstawowe pojęcia chemometrii. Analiza podobieństwa. Podobieństwo cech i próbek.	2	-	-	-	-
21.	5.2. Metoda składowych głównych (PCA) w analizie chemicznej Przygotowanie danych. Analiza przestrzeni cech. Interpretacja głównych składowych. Praktyczne przykłady zastosowań metod chemometrycznych.	2	2	-	-	-
22.	Planowanie doświadczeń i optymalizacja w chemii Podstawowe pojęcia teorii pomiarów. Rodzaje planów pomiarów. Przegląd metod optymalizacji.	2	2	-	-	-
	RAZEM :	44	30	32	-	-

8. LITERATURA

• T. Grzegorczyk, J. Janiszewski, R. Trębiński, „Metrologia i teoria eksperymentu”, cz. I i II Skrypt WAT 2004, S-59928,S-59929

• J. Piotrowski, „Podstawy miernictwa”, WNT 2002

• J.R. Taylor, „Wstęp do analizy błędu pomiarowego”, PWN 1995

• T. Skubis, „Opracowanie wyników pomiarów”, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej 2003

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

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

• D. Senczyk, „Podstawy teorii pomiarów”, Wyd. Poltechniki Poznańskiej 2003

• J. Zakrzewski, „Czujniki i przetworniki pomiarowe”, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004

• Z. Brzózka, W. Wróblewski „Sensory chemiczne”, Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej 1999

• J. Fraden J.S. ”Handbook of Modern Sensors - physics, designs and applications” 3^rd Ed. Springer 2003

9. ZASADY ZALICZANIA

• Zaliczenie ćwiczeń: w trakcie ćwiczeń przeprowadzone zostaną dwa sprawdziany pisemne; ponadto studenci będą otrzymywali oceny z rozwiązywania zadań oraz z przygotowywanych samodzielnie krótkich referatów. Warunkiem zaliczenia ćwiczeń jest uzyskanie średniej oceny z powyższych rygorów nie mniejszej niż 3.0. Konieczne jest przy tym zaliczenie co najmniej jednego sprawdzianu pisemnego.

• Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych: oceny ze sprawdzianów ustnych przed każdym z ćwiczeń + oceny ze sprawozdań. Ocena zaliczenia jest średnią ze wszystkich ocen.

• Egzamin: pisemny, można przystąpić pod warunkiem zaliczenia ćwiczeń rachunkowych i laboratoryjnych. Egzamin ma charakter testu składającego się z kilkunastu pytań, na które należy udzielić odpowiedzi.

1

6

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

DZIEKAN WYDZIAŁU NOWYCH TECHNOLOGII I CHEMII

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

Prof. dr hab. inż. Krzysztof CZUPRYŃSKI

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

autor SYLLABUSA

dr inż. Jarosław PUTON

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

imię i nazwisko, podpis

kierownik zakładu
odpowiedzialnego za przedmiot

dr inż. Jarosław PUTON

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

imię i nazwisko, podpis

---