Κωδικός Μαθήματος

 

Τύπος Μαθήματος

Μικτό - Υποχρεωτικό

Κατηγορία Μαθήματος

ΜΕ

Εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας

Θεωρία

2

Ασκήσεις Πράξης

1

Εργαστήριο

2

Πιστωτικές Μονάδες

Θεωρία

3

Εργαστήριο

2

ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ

5

 

Στόχος / Σκοπός μαθήματος

Το μάθημα ασχολείται με τη μέτρηση μη ηλεκτρικών ποσοτήτων, όπως μετατόπιση, ταχύτητα, δύναμη, θερμοκρασία, πίεση, κτλ. Στόχος του είναι η επεξήγηση της λειτουργίας των διαφόρων αισθητήρων και η χρήση τους σε διατάξεις μέτρησης. Επίσης παρουσιάζεται η μετατροπή αναλογικού σήματος σε ψηφιακό πάνω στην οποία βασίζουν τη λειτουργία τους οι σύγχρονες διατάξεις μέτρησης. Με βάση το προηγούμενο υπόβαθρο, ο σπουδαστής εισάγεται στη μεθοδολογία διάγνωσης βλαβών σε ηλεκτρικά και μηχανικά συστήματα με τεχνικές μη καταστροφικού ελέγχου.

Περιγραφή μαθήματος - Θεωρητικό μέρος του μαθήματος

Αρχές λειτουργίας αισθητήρων – Μέτρηση μηχανικών μεγεθών – Μέτρηση θερμοκρασίας – Μέτρηση ακουστικών μεγεθών – Συστήματα προσαρμογής – Μετατροπή αναλογικού σήματος σε ψηφιακό – Διάγνωση βλαβών σε ηλεκτρικές και μηχανικές διατάξεις.

Ακολουθεί αναλυτικό περίγραμμα του μαθήματος κατανεμημένο σε δεκατρείς εκπαιδευτικές εβδομάδες :

Εβδομάδα

Π ε ρ ι γ ρ α φ ή

1η

Αισθητήρια και μετρήσεις, φυσικές αρχές λειτουργίας, δυναμικά χαρακτηριστικά

2η

Μέτρηση θέσης, μετατόπισης, ποτενσιόμετρα, χωρητικοί μετατροπείς, μετατροπείς τύπου Hall, οπτικοί κωδικοπιητές, σύγχρο-αναλυτές

3η

Μέτρηση ταχύτητας, μέθοδος Doppler, κύκλωμα διαφοριστή, μετατροπείς κινητού πηνίου, συμβολόμετρο laser

4η

Μέτρηση επιτάχυνσης, ηλεκτρομαγνητικός μετατροπέας, πιεζοηλεκτρικό επιταχυνσιόμετρο, επιταχυνσιόμετρα ημιαγωγικού τύπου.

5η

Μέτρηση δύναμης, πιεζοαντιστάσεις, κυψέλες φορτίου, πνευματικές και υδραυλικές μέθοδοι, οπτικοί μετατροπείς, ροπόμετρα

6η

Μέτρηση πίεσης, μετρητές με διάφραγμα, σωλήνας Bourdon, μανόμετρα, μετρητές ειδικού τύπου

7η

Μέτρηση στάθμης και παροχής, ράβδοι μέτρησης, μετρητές με πλωτήρα, υδροστατικά συστήματα, μέτρηση στάθμης με χρήση υπέρηχων, μετρητής τύπου στομίου, μετρητής τύπου Venturi, σωλήνας Pitot

8η

Μέτρηση ακουστικών μεγεθών, μικρόφωνα, μέτρηση της στάθμης θορύβου, μέτρηση έντασης, μέτρηση ακουστικής ισχύος

9η

Μέτρηση θερμοκρασίας, διμεταλλικά θερμόμετρα, ανιχνευτές RTD, θερμίστορ, θερμοζεύγη, αισθητήρια τύπου ημιαγωγού

10η

Συστήματα προσαρμογής, θόρυβος ηλεκτρονικών διατάξεων, ενισχυτής, μετατροπέας ρεύματος σε τάση, φίλτρα, τροφοδοτικά, τεχνικές γείωσης

11η

Μετατροπή αναλογικού σήματος σε ψηφιακό, δειγματοληψία αναλογικών σημάτων, κβάντιση, κώδικες παράστασης αριθμών, μετατροπή ψηφιακού σήματος σε αναλογικό

12η

Διάγνωση βλαβών σε ηλεκτρικές μηχανές, διάγνωση με επεξεργασία του φάσματος του ρεύματος στάτη, διάγνωση με ανάλυση του παρασιτικού μαγνητικού πεδίου, διάγνωση βλαβών με χρήση δινορευμάτων

13η

Διάγνωση βλαβών σε μηχανικά εξαρτήματα, μέθοδος της ακουστικής εκπομπής, μη καταστροφικές τεχνικές με χρήση υπέρηχων, διάγνωση με επεξεργασία του ταλαντωτικού σήματος

 

Εργαστηριακό Μέρος Μαθήματος

Το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος περιλαμβάνει ασκήσεις πάνω στους βασικούς τύπους αισθητήρων για τη μέτρηση φυσικών ποσοτήτων όπως μετατόπιση, ταχύτητα, θερμοκρασία, δύναμη, επιτάχυνση, κτλ.

Εβδομαδιαίο πρόγραμμα

Ακολουθεί αναλυτικό περίγραμμα του εργαστηρίου κατανεμημένο σε δεκατρείς εκπαιδευτικές εβδομάδες :

Εβδομάδα

Π ε ρ ι γ ρ α φ ή

1η

Σφάλματα μετρήσεων-Συστηματικά σφάλματα -
Τυχαία σφάλματα (μέσο-σχετικό σφάλμα)

2η

Μελέτη-κατασκευή αμπερομέτρου DC (με τρεις κλίμακες

3η

Mελέτη- κατασκευή βολτομέτρου DC ( με τρεις κλίμακες

4η

Μελέτη-κατασκευή ωμομέτρου σειράς

5η

Μελέτη-κατασκευή βολτομέτρου AC

6η

Μέτρηση μετατόπισης με γραμμικό μεταβλητό διαφορικό μετασχηματιστή

7η

Μέτρηση μετατόπισης, δύναμης με πιεζοαντιστάσεις

8η

Μέτρηση της συνάρτησης μεταφοράς ηλεκτρικών φίλτρων

9η

Μέτρηση θερμοκρασίας με RTD

10η

Μέτρηση θερμοκρασίας με θερμίστορ

11η

Μέτρηση της σύνθετης αντίστασης και των βασικών ηλεκτροακουστικών
παραμέτρων ενός μεγαφώνου.

12η

Μέτρηση της στάθμης θορύβου με ηχόμετρο

13η

Μέτρηση μετατόπισης και περιστροφικής ταχύτητας με το φαινόμενο Hall

 

Αναμενόμενα μαθησιακά αποτελέσματα

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση :

  • Να κάνουν μια εκτίμηση για το σφάλμα της μέτρησης και να ανιχνεύουν πιθανές πηγές σφαλμάτων.
  • Να μπορούν να μετρούν τα βασικά ηλεκτρικά μεγέθη κατασκευάζοντας οι ίδιοι τα όργανα μέτρησης
  • Να επιλέγουν το καταλληλότερο αισθητήριο και μέθοδο μέτρησης για κάθε φυσική παράμετρο και πρόβλημα μέτρησης.
  • Να λάβουν τα κατάλληλα μέτρα προστασίας και αποφυγής ή μείωσης του θορύβου.
  • Να διαγνώσουν βλάβες σε ηλεκτρικά και μηχανικά συστήματα με μια ποικιλία μεθόδων μη καταστροφικού ελέγχου.

Προσόντα και ειδικότητα του εκπαιδευτικού που απαιτούνται για την εφαρμογή και την επίτευξη των μαθησιακών στόχων του μαθήματος : Κατάλληλη εκπαιδευτική, ερευνητική, επιστημονική, επαγγελματική εμπειρία στο γνωστικό αντικείμενο της Τεχνολογίας Μετρήσεων - αισθητηρίων - Διάγνωσης Βλαβών.

Διδακτικά βοηθήματα

  1. Σ. Ι. Λουτρίδης, Τεχνολογία Μετρήσεων και Αισθητήρων , εκδότης Στ. Παρίκου & Σια ΟΕ, 2008.
  2. Κινγκ Ρ. Ε., Συστήματα Μετρήσεων, εκδότης Α. Τζιόλα & Υιοί, 2001.