Laboratorium wirtualne 1

Forma zajęć

laboratorium (45 godz.)

Opis

Celem przedmiotu jest realizacja badań i eksperymentów bez fizycznej obecności studentów w laboratorium. Współczesne technologie informacyjne umożliwiają wykonywanie ćwiczeń i prowadzenie badań w sposób zdalny przy wykorzystaniu jedynie komputera podłączonego do sieci. Osadzenie wirtualnego przyrządu pomiarowego w rozproszonym systemie zlokalizowanym w sieci Internet daje niespotykaną do tej pory możliwość tworzenia zaawansowanych i elastycznych systemów, które mogą służyć prowadzeniu eksperymentów naukowych i wspomagać proces dydaktyki. Szybki rozwój narzędzi programistycznych ułatwiających komunikację komputerów na duże odległości przesądza o wyjątkowej atrakcyjności wirtualnych laboratoriów. Możliwe staje się prowadzenie badań na stanowiskach wyposażonych w unikalną aparaturę, dostępną w specjalistycznych ośrodkach naukowych, oraz korzystanie z wyników pomiarów przez szerokie grono naukowców i studentów, niezależnie od miejsca ich aktualnego pobytu. Sprawia to, że wirtualne laboratoria pomiarowe są w ostatnich latach przedmiotem zainteresowania wielu instytucji naukowych. System zarządzania laboratorium wirtualnym zapewnia autoryzowanemu użytkownikowi pełną kontrolę nad procesem badawczym, w tym oddziaływanie na obiekt, regulację nastaw aparatury, bieżący odczyt i wizualizację wyników pomiarów, jak również obserwację stanu obiektu z wykorzystaniem kamer internetowych. Równolegle ze zdalną realizacją ćwiczeń w rzeczywistym laboratorium, bardzo istotną rolę w edukacji odgrywają eksperymenty symulacyjne. W laboratorium wirtualnym zostaną przeprowadzone badania modeli obiektów (skonstruowanych programowo) przy wykorzystaniu wirtualnych przyrządów pomiarowych. W ćwiczeniach symulacyjnych będą wykorzystane przyrządy wirtualne wzorowane na przyrządach autonomicznych jak i rozwiązania dedykowane dla konkretnych zastosowań.

Sylabus

Autor

• Remigiusz Rak

Wymagania wstępne

• Fizyka
• Wstęp do programowania
• Systemy operacyjne
• Podstawy elektrotechniki i elektroniki
• Układy elektroniczne i technika pomiarowa

Zawatrość

• Zestaw wirtualnych przyrządów pomiarowych
• Wirtualna analiza sygnałów
• Badania i symulacje układów elektrycznych i elektronicznych
• Badania modelu obiektu wieloparametrowego
• Aplikacje rozproszone w systemie operacyjnym Linux

Literatura

• Lesiak P., Świsulski D.: “Komputerowa technika pomiarowa – w przykładach”, Agenda Wydawnicza PAK, Warszawa 2002.
• Nawrocki W.: “Komputerowe systemy pomiarowe”, WKiŁ, Warszawa, 2002.
• Rak R.: „Przyrządy wirtualny – realne narzędzie współczesnej metrologi”i, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003.
• Rak R.: ,”Systemy informacyjno-pomiarowe”, podręcznik multimedialny, Ośrodek Kształcenia na Odległość Politechniki Warszawskiej – OKNO, Warszwa 2005.
• Tłaczała W.: “Środowisko LabVIEW w eksperymencie wspomaganym komputerowo”, WNT, Warszawa, 2002.
• Winiecki W.: „Organizacja mikrokomputerowych systemów pomiarowych”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1997.

Moduły

• (moduł 1) Ćwiczenie 1 - Środowisko programistyczne LabVIEW
• (moduł 2) Ćwiczenie 2 - Środowisko programistyczne LabWindows/CVI
• (moduł 3) Ćwiczenie 3 - Projekt wirtualnego oscyloskopu cyfrowego w środowisku LabWindows/CVI
• (moduł 4) Ćwiczenie 4 - Wirtualny analizator widma
• (moduł 5) Ćwiczenie 5 - Analiza czasowo-częstotliwościowa sygnałów