Сенсори вимірювальних систем

 
Головною метою дисципліни  є забезпечити розвиток загальних та спеціальних компетентностей майбутніх бакалаврів, розкрити взаємозв’язок устрою та основних характеристик сенсорів вимірювальних систем, дати навички з вирішення проблем ефективного застосування сенсорів вимірювальних систем в  інформаційно-вимірювальній техніці. 
Завдання дисципліни: полягають у тому, щоб підвищити загальнотехнічний рівень студентів та їх метрологічну підготовку; розкрити системний характер процесів застосування знаннь в галузі сенсорів вимірювальних систем в вирішенні 
  практичних вимірювальних завдань; показати закономірності  в проектуванні сенсорів вимірювальних систем широкого призначення
та в аналізі принципу їх роботи; стимулювати інтерес до розв’язування задач по  побудові мереж сенсорів з використанням сучасних мережевих технологій; показати зв’язок данної дисципліни з іншими дисциплінами професійного циклу; навчити  методам, що застосовуються при виборі сенсорів при вимірювання заданої фізичної величини в залежності від заданої програми вимірювання.
*
Основні результати навчання
 
     Вміти знаходити обґрунтовані рішення при складанні структурної, функціональної та принципової схем сенсорів вимірювальних систем.
     Вміти пояснити та описати принципи побудови сенсорів вимірювальних систем та 
 вимірювальних модулів.
 Знати та вміти застосовувати комп’ютерні програми для модулювання роботи сенсорів вимірювальних систем.
Знати та розуміти особливості сенсорики, та її місце в сталому розвитку інформаційно-вимірювальній техниці. 

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
*
Л – лекційні заняття;
 ПЗ – практичні заняття; 
СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; 
МКР – модульна контрольна робота; 
К – консультації викладача.
*
*
Тематика та види навчальних занять
*
1 тиждень
Л 1. Вступ. Предмет і задачі курсу. Зміст і структура курсу. Література. Основні поняття. і визначення. Визначення сенсорики як науки. Сутність понять «сенсор», «давач», «вимірювальні системи».
ПЗ1. Програмний пакет Scilab та його застосування для обробки вимірювальної інформации датчиків  
СРС. К.
*
тиждень
Л 2. Основні фізичні явища, що застосовані в сенсорах. Приклади технічної реалізації.
СРС. К.
Л 3. Рівняння Лагранжа як основа загальної теорії первинних вимірювальних перетворювачів.
СРС. К.
*
3 тиждень
Л 4. Узагальнені параметри і їхні аналогії в ланцюгах різної природи ПЗ1. Дослідження реостатних вимірювальних перетворювачів
ПЗ 1. Програмний пакет Scilab та його застосування  для обробки вимірювальної інформації датчиків. 
СРС. К.
*
4 тиждень
Л 5.    Базові конструкції та основні технологічні процеси виготовлення компонентів мікросистемної техніки
СРС. К.
Л 6. Хімічні сенсори
СРС. К.
*

5 тиждень
Л 7. Волоконно-оптичні хімічні сенсори.
 ПЗ 2. Розрахунок основних параметрів датчиків вимірювань расходу рідини та газу
СРС. К.
*
6 тиждень
Л 8 Електрохімічні сенсори
СРС. К.
Л 9. Біосенсори
СРС. К.
*
7 тиждень
Л10. Ємнісні первинні вимірювальні перетворювачі. 
ПЗ 2. Розрахунок основних параметрів датчиків вимірювань расходу рідини та газу
СРС. К.
*
8 тиждень
Л 11. Сенсорні екрани  
СРС. К.
МКР 1
Л 12.  Сенсори для вимірювання температури. 
СРС. К.
*
9 тиждень
Л 13 Терморезисторні сенсори. 
ПЗ 3. Дослідження  датчиків вологи повітря та газу. 
СРС. К.
*
10 тиждень
Л 14. Термопарні сенсори.
СРС. К.
Л15. Тензорезистивні сенсори. Поняття та основні характеристики інтегральних тензоперетворювачів
СРС. К.

11 тиждень 
Л16. Теплова сенсорика.
ПЗ 3. Дослідження  датчиків вологи повітря та газу.
СРС. К.

12  тиждень 
Л17. Фотоелектрична сенсорика. 
СРС. К.
Л18.  Оптоелектронна сенсорика. 
СРС. К.

13 тиждень 
Л19. Сенсори на основі  волоконно-оптичних ліній.
ПЗ 4. Розрахунок параметрів датчиків вимірювань температури.
СРС. К.

14 тиждень 
Л20. Основні принципи п'єзоелектричної сенсорики. П'єзокерамічні сенсори.
СРС. К.
Л21.Сенсори Холла.
Магнето транзисторні і магнето тиристорні сенсори, магнитні варікапи, магніточутливі інтегральні схеми.
СРС. К.

15 тиждень 
Л22. Заключна. 
Сучасні вимоги до сенсорики. Перспективи подальшого розвитку сенсорики. Сфери і перспективи застосування сенсорики в Україні та світі. 
ПЗ 4. Розрахунок параметрів датчиків вимірювань температури.
СРС. К.
МКР 2.

Індивідуальна робота (не передбачена)
*
*Самостійна робота
*
Самостійна робота складає 75 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт: 
1) підготовка до лекційних занять  – 22 години; 
2) підготовка до практичних занять – 16 годин; 
3) підготовка до екзамену – 30 годин.
*
*
Процедура оцінювання
*
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. 
Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних, та практичних занять, виконують  2 модульні контрольні роботи. 
Модульні контрольні роботи №1, №2 виконуються у письмовій формі (у формі тестових запитань та практичного завдання).
Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів.
Семестровий модуль № 1
 Оцінка за виконання практичних занять – максимально 20 балів. 
Термін надання виконаних робіт – до 7 тижня.
МКР1 – максимально 30 балів (7 тиждень)
 Перескладання можливе протягом 8–10 тижнів за розкладом консультацій.
Семестровий модуль № 2
 Оцінка за виконання практичних занять – максимально 20 балів. 
Термін надання виконаних робіт – до 14 тижня.
МКР2 – максимально 30 балів (15 тиждень).
 
Підсумковим контролем з дисципліни є усний екзамен. Оцінювання відбувається за 100-бальною системою. Іспит оцінюється за системою: «відмінно» – А (90-100 балів), «добре» – В, С (75-89 балів), «задовільно» – D, Е (60-74 балів), «незадовільно» – FX (30–59 балів). Оцінка «задовільно» виставляється за умови, якщо кількість помилок перебільшує норму, при якій може бути виставлена позитивна оцінка, або якщо виконано менше двох третин загального обсягу завдань білету. День і час іспиту / перескладання іспиту встановлює деканат.

Умови допуску до підсумкового контролю
*
До іспиту допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни не менш, ніж на 60 %. 
**
Політика освітнього процесу
*
Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 
*Виконаний не свій варіант завдання здобувачем не оцінюється.
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
Відсутність здобувача на іспиті відповідає оцінці «0».
Складання/перескладання іспиту  – за встановленим деканатом розкладом.
Під час іспиту, практичних та лабораторних занять здійснювати телефонні дзвінки забороняється.
Заборонено використання будь-яких підручників, посібників, шпаргалок під час проходження модульних контролів та складання іспиту з дисципліни (дозволено використання тільки довідників.