Wykładowca:

dr inż. Tomasz W. Wojtatowicz

Opiekunowie
ćwiczeń:
 

Spis treści

 

Tematyka
wykładów

1. Przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe.
a) budowa i działanie, sposoby kodowania danych, parametry charakterystyczne przetwornika analogowo-cyfrowego;
b) budowa i działanie, parametry charakterystyczne przetwornika cyfrowo-analogowego;
c) tworzenie własnego oprogramowania obsługi przetwornika i stosowanie programów komercyjnych:
  • biblioteka Data Acquisition Toolbox Matlaba;
  • programy komercyjne na przykładzie VisiDAQ Builder'a.
2. Współpraca komputera z urządzeniami zewnętrznymi i kartami wejść-wyjść.
a) wybrane metody wykrywania i korekcji błędów danych doświadczalnych;
b) kontrolery z mikrokomputerami jednoukładowymi i ich programowanie.
3. Systemy sprzęgu pomiędzy komputerami a urządzeniami pomiarowymi:
a) standardowe interfejsy w komputerze klasy PC i urządzeniach pomiarowych;
b) standardowe interfejsy szeregowe i równoległe;
c) interfejsy szeregowe: RS-232C, RS422A, RS485, I2CBUS, TokenBus, Universal Serial Bus (USB);
d) interfejsy równoległe: IEEE488, Multibus, FastBus, VMEBus;
e) system CAMAC;
f) programowanie sterowania urządzeniami i akwizycji danych z wykorzystaniem tych interfejsów.
4. Cyfrowe filtrowanie sygnałów:

a) szumy elektryczne i zakłócenia
b) liniowa cyfrowa filtracja odszumiająca sygnałów stacjonarnych;
c) cyfrowa filtracja adaptacyjna szeregów czasowych.

5. Obrazy i ich komputerowa analiza.
a) kamery, karty i inne urządzenia do akwizycji obrazu; 
b) rodzaje obrazów używanych do analizy;
c) oprogramowanie komercyjne stosowane w analizie obrazu;
d) typowe przekształcenia obrazów;
e) zastosowanie analizy obrazu w mikroskopii elektronowej i mikroskopii tunelowej.
5. Zasady projektowania układów eksperymentalnych wykorzystujących komputer do sterowania eksperymentem i akwizycji danych doświadczalnych.

Zagadnienia do kolokwium

Spis treści

Ćwiczenia laboratoryjne

1. Pomiar porowatości efektywnej za pomocą wilgotnościomierza grawimetrycznego wyposażonego w interfejs RS232.
2. Wyznaczanie punktu rosy za pomocą stolika Peltier'a i termopary podłączonej do przetwornika A/C.  
3. Analiza szybkozmiennych przebiegów za pomocą cyfrowego oscyloskopu z interfejsem RS232.  
4. Generowanie przebiegów funkcyjnych za pomocą przetwornika cyfrowo-analogowego.  
5. Pomiary wielkości elektrycznych za pomocą multimetru cyfrowego wyposażonego w interfejs RS232.  
6. Pomiary zmian natężenia rozproszonego światła laserowego za pomocą specjalizowanego przetwornika A/C.  
7. Akwizycja i analiza wolnozmiennych przebiegów z wykorzystaniem przetwornika analogowo-cyfrowego.  
8. Badanie mikrostruktury geometrycznej powierzchni metodą stykową z wykorzystaniem czujników wyposażonych w interfejs RS485.  
9. Skalowanie układu do pomiaru parametrów środowiska (temperatura, wilgotność) wykorzystującego przetwornik A/C.  
10. Wyznaczanie parametrów chropowatości powierzchni - komputerowa akwizycja i analiza obrazu z mikroskopu optycznego wyposażonego w kamerę CCD.  
11. Wyznaczanie porowatości całkowitej materiału - komputerowa analiza obrazu ze skaningowego mikroskopu elektronowego.  
12. Analiza przebiegów za pomocą dwukanałowego oscyloskopu cyfrowego wyposażonego w interfejs GPIB.  

 

Harmonogram wykonywania ćwiczeń

Spis treści


Ocena końcowa

Ocena końcowa obliczana jest na podstawie ocen cząstkowych z laboratorium i kolokwium wykładowego. Ocenę tę stanowi 60% oceny z laboratorium i 40% oceny z kolokwium wykładowego.

Ocena z laboratorium jest średnią z ocen z poszczególnych ćwiczeń, do zaliczenia laboratorium wymagane jest uzyskanie oceny co najmniej dostatecznej ze wszystkich ćwiczeń. Na ocenę ćwiczenia w 50% składa się ocena napisanego programu oraz w 50% ocena za sprawozdanie.

Literatura
do wykładu
i laboratorium

  1.  J. L. Kulikowski, Komputery w badaniach doświadczalnych, PWN, Warszawa 1993.
  2. M. Łakomy, J. Zabrodzki, Scalone przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe, PWN, Warszawa 1985.
  3. Z. Kulka, A. Libura, M. Nadachowski, Przetworniki analogowo-cyfrowe - cyfrowo-analogowe, WKiŁ, Warszawa 1987.
  4. W. Mielczarek, Szeregowe interfejsy cyfrowe, Helion, Gliwice, 1993.
  5. B. Marzec, Wprowadzenie do standardu magistrali VMEbus, WNT, Warszawa 1994.
  6. J.W. Coffron, W.E. Long, Technika sprzęgania układów w systemach mikroprocesorowych, WNT, Warszawa 1988.
  7. L. Wojnar, M. Majorek, Komputerowa analiza obrazu, CSS Ltd., Warszawa 1994.
Spis treści



odwiedzin od 08.10.2002 r.

Instytut Fizyki PŁ

(c) Tomasz W. Wojtatowicz
Ostatnia modyfikacja: 16 stycznia 2005 r.