Detail předmětu

Experiment, měření a statistika

FSI-ZES Ak. rok: 2024/2025 Zimní semestr

Předmět seznamuje studenty s metodami a zásadami technického experimentu včetně statistického zpracování dat. Poskytuje přehled o metodách měření kinematických veličin, sil, momentů, tlaků a analýzou signálů v časové i frekvenční oblasti. Zvláštní pozornost je věnována pochopení základních vlastností pravděpodobnosti, jejich důsledků pro statistické zpracování dat a jejich následnou prezentaci. Předmět integruje poznatky získané v teoretických předmětech matematika či informatika. 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Michal Kubík, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav konstruování

Vstupní znalosti

Znalosti z matematiky, informatiky a elektrotechniky. 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Podmínky získání zápočtu (0-100 bodů, minimum pro získání zápočtu je 50):

  • odevzdání všech protokolů z laboratorních cvičení na odpovídající věcné i grafické úrovni (min. 50 z 100 bodů).

Podmínky získání zkoušky (0-100 bodů, minimum pro absolvování zkoušky je 50):

  • statistická analýza zadané sady dat (min. 25 z 50 bodů),
  • zpracování zadaného úkolu z oblasti experimentu (min. 25 z 50 bodů),

celkem je možno získat až 100 bodů, výsledná klasifikace se určí podle stupnice ECTS.


Přednášky: účast je doporučená.

Cvičení: účast je povinná a kontrolovaná vyučujícím, povolují se maximálně dvě absence. V případě dlouhodobé nepřítomnosti je náhrada zameškané výuky v kompetenci garanta předmětu.

Učební cíle

Absolventi budou schopni samostatně navrhnout a sestavit jednoduchý měřicí řetězec, orientovat se v problematice měřících zařízení, senzoriky. Dále se seznámí se základními poznatky teorie pravděpodobnosti a tyto vědomosti budou schopni využít pro vhodné statistické zpracování naměřených dat. 


  • Znalost základních metod statistického zpracování dat získaných z experimentu (popisná statistika, testování hypotéz, lineární regrese).
  • Schopnost sestavení, realizace jednoduchého měřícího řetězce a kalibrace vybraných senzorů.
  • Schopnost umět vybrat vhodný senzor pro danou aplikaci. vzhledem k přesnosti měření, zástavbovým rozměrům, ceně atd.
  • Posouzení relevance naměřených dat a kvantifikace chyby měření.
  • Schopnost prezentovat naměřená data a závěry jejich statistického zpracování.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program B-KSI-P: Konstrukční inženýrství, bakalářský, povinný

Program C-AKR-P: Akreditované předměty v CŽV, celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu
specializace CZS: Předměty zimního semestru, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Osnova


  • Popisná statistika.

  • Základy pravděpodobnosti (náhodná veličina, charakteristiky náhodné veličiny, nezávislost jevů).

  • Rozdělení pravděpodobnosti pro aplikace.

  • Náhodný výběr. Testování hypotéz.

  • Lineární regrese a korelace.

  • Teorie experimentu, experimentální řetězec, základní parametry senzorů a měřících zařízení.

  • Zpracování signálů v časové a frekvenční oblasti, filtrace.

  • Měření základních veličin mechaniky pevných těles.

  • Základy technické diagnostiky. Akustická měření ve strojírenství.

Laboratorní cvičení

14 hod., povinná

Osnova


  • Vlastnosti měřicích zařízení (rozlišení, vzorkovací frekvence atd.).

  • Fourierova transformace v praxi a základy filtrace.

  • Měření zrychlení, polohy a rychlosti.

  • Měření síly, tlaku a elektrických veličin.

  • Impulzní snímače a snímače teploty.

  • Akustická měření. 

Cvičení s počítačovou podporou

12 hod., povinná

Osnova


  • Základy pravděpodobnosti (náhodná veličina, charakteristiky náhodné veličiny, nezávislost jevů).

  • Testování hypotéz.

  • Lineární regrese.

  • Statistické zpracování dat z experimentů a prezentace výsledků.