Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechatronika (S1)
Sylabus przedmiotu Metrologia i systemy pomiarowe:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Mechatronika | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Metrologia i systemy pomiarowe | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Technologii Mechanicznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Paweł Majda <Pawel.Majda@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Marcin Chodźko <Marcin.Chodzko@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Rachunek różniczkowy, algebra |
| W-2 | Wiadomości z podstaw statystyki matematycznej takie jak: pojęcie zmiennej losowej, wariancji oraz odchylenia standardowego, testowanie hipotez statystycznych, szacowanie parametrów rozkładu prawdopodobieństwa. |
| W-3 | Znajomość fundamentalna zagadnień metrologicznych. |
| W-4 | Fizyka (w zakresie szkoły średniej) |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie Studentów z istotą pomiarów. Ukształtowanie umiejętności interpretacji otrzymanych wyników pomiarów i ich wizualizacji. |
| C-2 | Ukształtowanie umiejętności przygotowania, doboru odpowiednich przyrządów pomiarowych, oraz przeprowadzania pomiarów. |
| C-3 | Ukształtowanie umiejętności klasyfikacji błędów i ich źródeł, szacowanie niepewności pomiarów. |
| C-4 | Wiedza o budowie i zasadzie działania urządzeń pomiarowych wchodzących w skład systemów pomiarowych. |
| C-5 | Zapoznanie studenta z istotą metrologii i systemów pomiarowych. Umiejętności przygotowania, doboru odpowiedniej aparatury pomiarowej (urządzeń) i metod pomiarowych do przeprowadzania prostych pomiarów. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Wzorce i przyrządy pomiarowe | 2 |
| T-L-2 | Analiza systemu pomiarowego metodą R&R | 2 |
| T-L-3 | Pomiary współrzędnościowe | 2 |
| T-L-4 | Pomiar parametrów ruchu drgającego | 2 |
| T-L-5 | Pomiary wymiarów wewnętrznych | 3 |
| T-L-6 | Pomiary temperatury i termowizja | 2 |
| T-L-7 | Podstawy budowy wirtualnych systemów pomiarowych | 2 |
| T-L-8 | Pomiary wymiarów zewnętrznych | 3 |
| T-L-9 | Przetwarzanie sygnałów elektrycznych | 2 |
| T-L-10 | Wyznaczanie niepewności pomiaru | 2 |
| T-L-11 | Pomiar siły | 2 |
| T-L-12 | Sprawdzanie narzędzi pomiarowych | 2 |
| T-L-13 | Badanie zdolności systemów produkcyjnych | 2 |
| T-L-14 | Wzorcowanie (kalibracja) czujnika przemieszczeń | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Podstawy metrologii | 2 |
| T-W-2 | Zasady działania i charakterystyki metrologiczne przyrządów oraz systemów pomiarowych | 3 |
| T-W-3 | Układ ISO tolerancji i pasowań. Analiza tolerancji i pasowań. Koncepcja specyfikowania geometrycznego wyrobu wg ISO. | 4 |
| T-W-4 | Współrzędnościowa technika pomiarowa. Pomiary elementów maszyn o złożonej postaci | 1 |
| T-W-5 | Analiza niepewności pomiarów (metoda A, metoda B, wielkości skorelowane) | 4 |
| T-W-6 | Akwizycja i przetwarzanie sygnałów | 1 |
| T-W-7 | Działania na liczbach tolerowanych | 2 |
| T-W-8 | Wzorce i przyrządy pomiarowe wielkości elektrycznych i nieelektrycznych. | 2 |
| T-W-9 | Pomiary wielkości nieelektrycznych metodami nieelektrycznymi i elektrycznymi. Przetworniki przemieszczeń i prędkości, pomiar temperatury, przetworniki ultradźwiękowe. | 2 |
| T-W-10 | Przetworniki fotoelektryczne, termoelektryczne, piezoelektryczne, elektrochemiczne. | 3 |
| T-W-11 | Przyrządy rejestrujące sygnał. Oscyloskop analogowy i cyfrowy. | 2 |
| T-W-12 | Komputerowe systemy pomiarowe. Karty pomiarowe do PC, akwizycja danych pomiarowych. | 2 |
| T-W-13 | Przyrządy wirtualne. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | przygotowanie do zajęć laboratoryjnych i ich zaliczenie | 18 |
| A-L-3 | Opracowanie wyników pomiarów i sprawozdania | 15 |
| 63 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | przygotowanie się do egzaminu | 15 |
| A-W-3 | czytanie wskazanej literatury | 15 |
| A-W-4 | uczestnictwo w egzaminie | 2 |
| 62 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wyjkład informacyjny |
| M-2 | Wykład problemowy |
| M-3 | Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem przyrządów pomiarowych do mierzenia wielkości geometrycznych i elektrycznych. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny |
| S-2 | Ocena formująca: Ocena sprawozdań i zaliczeń z zajęć laboratoryjnych |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ME_1A_C26_W01 Zapoznanie Studentów z podstawami metrologi, technik pomiarowych oraz metod szacowania niepewności pomiarów w zastosowaniach inżynierskich koniecznych do wykorzystania w dalszym procesie kształcenia oraz przyszłej pracy zawodowej. | ME_1A_W05, ME_1A_W07, ME_1A_W08 | — | — | C-2, C-1, C-3 | T-W-4, T-W-5, T-W-1, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-13 | M-1, M-3 | S-1, S-2 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ME_1A_C26_U01 Student powinien umieć dobrać odpowiednie przyrządy pomiarowe, umieć posługiwać się tymi przyrządmi oraz ocenić ich praktyczną przydatność do danego zastosowania (tj. oszacować niepewność pomiaru). | ME_1A_U06, ME_1A_U08, ME_1A_U13 | — | — | C-2, C-1, C-3 | T-W-2, T-W-5, T-L-12, T-L-7, T-L-2, T-L-9, T-L-10, T-L-6, T-L-4, T-L-11, T-L-3, T-L-1, T-L-8, T-L-5 | M-1, M-2, M-3 | S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ME_1A_C26_K01 Student pozyskuje świadomość roli inżyniera we współczesnej gospodarce i społeczeństwie. | ME_1A_K01, ME_1A_K02 | — | — | C-5 | T-W-4, T-W-5, T-W-3, T-W-1 | M-1, M-2, M-3 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ME_1A_C26_W01 Zapoznanie Studentów z podstawami metrologi, technik pomiarowych oraz metod szacowania niepewności pomiarów w zastosowaniach inżynierskich koniecznych do wykorzystania w dalszym procesie kształcenia oraz przyszłej pracy zawodowej. | 2,0 | conajmniej 50% poprawnych odpowiedzi przewidzianych egzaminem pisemnym |
| 3,0 | conajmniej 65% poprawnych odpowiedzi przewidzianych egzaminem pisemnym | |
| 3,5 | conajmniej 72,5% poprawnych odpowiedzi przewidzianych egzaminem pisemnym | |
| 4,0 | conajmniej 80% poprawnych odpowiedzi przewidzianych egzaminem pisemnym | |
| 4,5 | conajmniej 87,5% poprawnych odpowiedzi przewidzianych egzaminem pisemnym | |
| 5,0 | conajmniej 98% poprawnych odpowiedzi przewidzianych egzaminem pisemnym |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ME_1A_C26_U01 Student powinien umieć dobrać odpowiednie przyrządy pomiarowe, umieć posługiwać się tymi przyrządmi oraz ocenić ich praktyczną przydatność do danego zastosowania (tj. oszacować niepewność pomiaru). | 2,0 | Student nie potrafi w najprostszy sposób zaprezentować wyników swoich badań. |
| 3,0 | Student prezentuje "suche" wyniki bez umiejętności ich efektywnej analizy. | |
| 3,5 | Student prezentuje wyniki z umiejętnością ich efektywnej analizy. | |
| 4,0 | Student nie tylko efektywnie prezentuje wyniki, ale również dokonuje ich analizy. Potrafi również prowadzić dyskusję o osiągniętych wynikach. | |
| 4,5 | Student potrafi efektywnie prezentować, analizować, dyskutować o osiągniętych wynikach oraz oszacować niepewność pomiarów. | |
| 5,0 | Student potrafi efektywnie prezentować, analizować, dyskutować o osiągniętych wynikach, a także proponować modyfikacje w układzie pomiarowym. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ME_1A_C26_K01 Student pozyskuje świadomość roli inżyniera we współczesnej gospodarce i społeczeństwie. | 2,0 | Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu. |
| 3,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Jednak wykazuje braki w tej wiedzy i nie potrafi jej analizować. | |
| 3,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 a 4,0. | |
| 4,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary jej stosowania. | |
| 4,5 | Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 a 5,0. | |
| 5,0 | Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary jej stosowania. Samodzielnie i kreatywnie potrafi analizować nabytą wiedzę. |
Literatura podstawowa
- Jakubiec W., Zator S., Majda P., Metrologia, Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne, Warszawa, 2014, ISBN 978-83-208-2175-8
- Humienny Z., Osanna P.H., Tamre M., Weckenmann A., Jakubiec W., Specyfikacje geometrii wyrobów. Podręcznik europejski, WNT, Warszawa, 2004
- Jakubiec W., Malinowski J., Metrologia wielkości geometrycznych, WNT, Warszawa, 2004
- Chwaleba A., Poniński M., Siedlecki A., Metrologia elektryczna, WNT, Warszawa, 2003
- Majda P. i inni, Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych, 2011, www.pmajda.zut.edu.pl
- Tumański Sławomir, Technika pomiarowa, WNT, Warszawa, 2007
- Stanisław Adamczak, Włodzimierz Makieła, Podstawy metrologii i inżynierii jakości dla mechaników Ćwiczenia praktyczne, WNT, Warszawa, 2010, ISBN 978-83-204-3672-3
- Janusz Piotrowski, Podstawy miernictwa, WNT, Warszawa, 2002, ISBN: 83-204-2724-X
Literatura dodatkowa
- Majda P., Wyznaczanie niepewności pomiaru, Laboratorium metrologii ITM ZUT, Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych, Szczecin, 2010, www.pmajda.zut.edu.pl
- Jezierski J., Analiza tolerancji i niedokładności pomiarów w budowie maszyn, WNT, Warszawa, 1994
- Ratajczak E., Współrzędnościowa technika pomiarowa, OW Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1996
- Waldemar Nawrocki, Rozproszone systemy pomiarowe, Wydawnictwo WKiŁ, Łódź, 2006, ISBN: 83-206-1600-X
- Jerzy Rydzewski, Pomiary oscyloskopowe, WNT, Warszawa, 2007, ISBN: 978-83-204-3368-5