Baza dydaktyczna


Bazę laboratoryjną Instytutu tworzy laboratorium badawcze Nowoczesnych Metod i Technik Pomiarowych oraz laboratoria dydaktyczne podstawowe:
  • Teorii Obwodów i Systemów,
  • Miernictwa Elektrycznego,
i specjalistyczne zorganizowane w grupach tematycznych:
  • Technik Mikroprocesorowych,
  • Przyrządów Pomiarowych i Miernictwa Telekomunikacyjnego,
  • Przemysłowych Systemów Informatycznych,
  • Przetworników i Systemów Pomiarowych,
  • Technologii internetowych,
  • Elektronicznej Aparatury Medycznej,
  • Projektowania Inżynierskiego,
  • Projektowania Systemów Informatycznych,
  • Przetwarzania w Chmurze dla Systemów Mobilnych,
  • Systemów Lokalizacji Naziemnej i Satelitarnej,
  • Systemów Cyfrowych,
  • Systemów Wbudowanych i Internetu Rzeczy,
  • Urządzeń Mobilnych,
  • Systemów Multimedialnych (ADB),
  • Układów Elektronicznych i Mikroprocesorowych.
Wszystkie laboratoria dydaktyczne są dostępne dla studentów wykonujących prace dyplomowe inżynierskie i magisterskie.

W laboratorium Miernictwa Elektrycznego laboratorium prowadzone są zajęcia dla studentów kierunków: elektronika i telekomunikacja, elektrotechnika oraz informatyka. W laboratorium wykonywanych jest 20 ćwiczeń z zakresu przedmiotów Metrologia i Technika Eksperymentu. Stanowiska laboratoryjne są wyposażone w typową aparaturę pomiarową oraz komputery PC z oprogramowaniem umożliwiającym akwizycję, wizualizację i archiwizację wyników pomiaru. W ramach przedmiotu Metrologia realizowane są ćwiczenia m.in. z zakresu oceny niepewności pomiaru, pomiarów z zastosowaniem oscyloskopu, modelowania matematycznego, badania liczników energii elektrycznej, pomiarów mocy, pomiarów wielkości elektrycznych z zastosowaniem woltomierzy cyfrowych, wyznaczania błędów dynamicznych przyrządów pomiarowych. W ramach przedmiotu Technika Eksperymentu realizowane są ćwiczenia m.in. z zakresu oceny niepewności pomiaru, pomiarów z zastosowaniem oscyloskopu, modelowania matematycznego, pomiarów temperatury, pomiarów prędkości obrotowej, pomiarów siły, pomiarów częstotliwości, pomiarów wielkości elektrycznych z zastosowaniem woltomierzy cyfrowych.

Lab_Miernictwa_3

W laboratorium Technik Mikroprocesorowych prowadzone są zajęcia na kierunkach:
  • elektrotechnika (Podstawy Techniki Mikroprocesorowej, Systemy Mikroprocesorowe),
  • informatyka (Układy i Systemy Mikroprocesorowe),
  • elektronika i telekomunikacja (Układy i Systemy Mikroprocesorowe, Elektronika w Sprzęcie Powszechnego Użytku),
  • automatyka i robotyka (Oprogramowanie Aparatury Pomiarowo-Sterującej),
  • inżynieria biomedyczna (Technika Mikroprocesorowa w Medycynie).
Do realizacji przedmiotów związanych z mikroprocesorową aparaturą pomiarową dostępnych jest 8 stanowisk komputerowych. Każde stanowisko wyposażone jest w:
  • makietę dydaktyczną IME-LabTM,
  • uniwersalny system testujący DF6911 firmy NdN lub uniwersalny system pomiarowy MS-9150 firmy Metex,
  • oscyloskop cyfrowy AX-DS1022C firmy AxioMet.
Na stanowiskach komputerowych zainstalowane są dostępne nieodpłatnie narzędzia programowe przeznaczone do tworzenia oprogramowania dla mikrokontrolerów rodziny MCS-51, tj:
  • środowisko programistyczne MCU 8051 IDE z wbudowanym symulatorem mikrokontrolerów rodziny MCS-51,
  • środowisko programistyczne Code::Blocks,
  • program asemblujący ASEM-51,
  • kompilator języka C (SDCC).
Dzięki zastosowaniu darmowych narzędzi studenci mogą instalować je na własnych komputerach bez obaw o naruszenie praw licencyjnych i tworzyć oprogramowanie również poza regularnymi godzinami zajęć laboratoryjnych. Wykorzystywana w ramach zajęć makieta IME-LabTM jest dydaktycznym systemem mikroprocesorowym, zaprojektowanym i wykonanym w Instytucie Metrologii Elektrycznej, bazującym na 8-bitowym mikrokontrolerze rodziny MCS-51. W jej skład wchodzi również wiele różnych układów peryferyjnych, co umożliwia w ramach realizacji ćwiczeń laboratoryjnych wykonywanie zadań obejmujących m.in.:
  • obsługę przetwornika analogowo-cyfrowego i cyfrowo-analogowego,
  • obsługę wyświetlaczy LED i LCD,
  • oprogramowanie interfejsów szeregowych (UART, SPI, I2C),
  • obsługę wewnętrznych układów peryferyjnych mikrokontrolera, jak jednostki czasowo-licznikowe, czy system przerwań.
Znaczna część zadań realizowanych w ramach zajęć laboratoryjnych sformułowana jest w taki sposób, aby realizujący je studenci tworzyli oprogramowanie przekształcające makietę w pełni funkcjonalne urządzenie. Przykładem może być ćwiczenie, w ramach którego studenci w oparciu o dołączony do mikrokontrolera przetwornik cyfrowo-analogowy, klawiaturę i wyświetlacz mają uruchomić generator sygnału sinusoidalnego o regulowane amplitudzie lub w oparciu o przetwornik analogowo-cyfrowy system do wielokanałowego pomiaru wartości skutecznej napięć metodą próbkowania.

image

IMG_0950_2

W laboratorium CAD i Sieci Komputerowych prowadzone są zajęcia dydaktyczne na kierunkach elektrotechnika, elektronika i telekomunikacja oraz informatyka z przedmiotów: Komputerowe Wspomaganie Projektowania, CAD Układów Elektronicznych, Konstrukcja Aparatury Elektronicznej, Technologia Informacyjna, Podstawy i Algorytmy Przetwarzania Sygnałów.
image

Laboratorium jest wyposażane w 10 stanowisk komputerowych pracujących w instytutowej sieci komputerowej, podłączonej do węzła sieci uczelnianej. Na stanowiskach komputerowych jest zainstalowane następujące licencjonowane oprogramowanie: MathCad, EDWinXP, LabWindows/CVI i LabVIEW oraz Microsoft Office. Program EDWinXP – system EDA firmy Visionics – jest wykorzystywany do projektowania układów elektronicznych; badań symulacyjnych, na bazie schematu ideowego, projektowanych układów – w tym systemów mikroprocesorowych; projektowania manualnego i automatycznego obwodów drukowanych; badań symulacyjnych właściwości termicznych i elektromagnetycznych obwodów drukowanych oraz do wykonania dokumentacji technicznej i produkcyjnej projektowanych układów elektronicznych. Zintegrowane środowiska programowe LabWindows/CVI (ANSI C) i LabVIEW (graficzny język programowania G) są przeznaczone do projektowania komputerowych systemów pomiarowo-sterujących i wirtualnych przyrządów pomiarowych.

image

image

W ramach przedmiotu Podstawy i Algorytmy Przetwarzania Sygnałów prezentowane są zagadnienia z zakresu podstaw teorii sygnałów zdeterminowanych i losowych (głównych parametrów oraz charakterystyk sygnałów, również charakterystyk łącznych), podstaw przetwarzania analogowo-cyfrowego sygnałów (próbkowania, kwantowania i kwantowania z sygnałem ditherowym), podstaw teorii estymacji (estymatorów oraz błędów estymacji parametrów i charakterystyk sygnałów) oraz metod detekcji sygnałów użytecznych na tle zakłóceń (metod korelacyjnych i widmowych, metody uśredniania koherentnego). Laboratorium to pomyślane zostało w taki sposób, aby stanowiło wprowadzenie do zawansowanych technik przetwarzania sygnałów. Zajęcia odbywają się na bazie programów stworzonych w Instytucie Metrologii Elektrycznej oraz skryptu „Podstawy i algorytmy przetwarzania sygnałów. Ćwiczenia laboratoryjne”. Laboratorium jest dostępne także poza godzinami zajęć dla wszystkich studentów specjalności prowadzonych przez Instytut Metrologii Elektrycznej.

W laboratorium Przemysłowych Systemów Informatycznych prowadzone są zajęcia dydaktyczne na kierunkach:
  • automatyka i robotyka,
  • elektrotechnika,
  • elektronika i telekomunikacja,
  • informatyka
  • inżynieria biomedyczna
z przedmiotów:
  • Aplikacje Internetowe,
  • Bezprzewodowe Sieci Sensorowe,
  • Cyfrowe Przetwarzanie Sygnałów,
  • Hurtownie Danych,
  • Podstawy i Algorytmy Przetwarzania Sygnałów,
  • Systemy Ekspertowe i Elementy Sztucznej Inteligencji,
  • Systemy Czasu Rzeczywistego,
  • Systemy Wizualizacji,
  • Zaawansowane Techniki WWW.
Na wyposażeniu znajduje się 10 stanowisk komputerowych pracujących w instytutowej sieci komputerowej, podłączonej do węzła sieci uczelnianej. Możliwe jest również dołączenie dodatkowych 10 urządzeń do sieci komputerowej. Zajęcia laboratoryjne z przedmiotu Aplikacje Internetowe obejmują zagadnienia budowy dynamicznych portali internetowych wykorzystujących dostęp do baz danych. Zajęcia realizowane są w oparciu o oprogramowania Microsoft ASP.NET i system baz danych MS SQL Server. W ramach zajęć z przedmiotu Bezprzewodowe Sieci Sensorowe studenci zapoznają się z bezprzewodową technologią komunikacyjną w sieciach sensorowych firmy Crossbow na przykładzie aplikacji MoteWorks oraz z systemem operacyjnym modułów bezprzewodowych Crossbow TinyOS. W laboratorium programowane są również mobilne roboty MAOR-12 połączone siecią sensorową. W ramach przedmiotu Cyfrowe Przetwarzanie Sygnałów wykorzystywane jest środowisko LabWindows/CVI firmy National Instruments. W oparciu o to środowisko programowania studenci realizują ćwiczenia związane z analizą widmową oraz filtracją cyfrową sygnałów deterministycznych. Ćwiczenia laboratoryjne z przedmiotu Hurtownie Danych obejmują zagadnienia budowy hurtowni danych oraz zastosowania technologii OLAP do weryfikacji hipotez i Data Mining do zgłębiania danych. Zajęcia realizowane są w oparciu o oprogramowanie firmy Microsoft. Jako platforma serwerowa hurtowni danych stosowana jest baza danych Microsoft SQL Server. Do budowy pomocniczych programów przetwarzających dane wykorzystywany jest kompilator Microsoft Visual Studio. Analizy danych prowadzone są w oparciu o oprogramowanie Microsoft Excel i Microsoft Analyzes Services. W ramach ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu Systemy Ekspertowe i Elementy Sztucznej Inteligencji studenci realizują zagadnienia dotyczące projektowania kwestionariuszy do pozyskiwania wiedzy, pozyskiwania wiedzy od ekspertów, projektowania dialogu z bazą wiedzy, projektowania systemu ekspertowego z regułową bazą wiedzy, projektowania rozmytej bazy wiedzy, projektowania sieci neuronowych. Ćwiczenia są realizowane z wykorzystaniem programów: SPHINX Matlab, PC-Sheel, Fuzzy-Logic, Neurinix, De Treex, Cake. Podczas zajęć z przedmiotu Systemy Czasu Rzeczywistego realizowane są ćwiczenia mające na celu uruchamianie aplikacji systemów czasu rzeczywistego wykorzystujących elementy programowania współbieżnego, komunikacji z urządzeniami zewnętrznymi za pomocą interfejsów szeregowych i sieciowych. Wykorzystywane są makiety sprzętowe pracujące pod kontrolą systemu Windows CE. Do prac wykorzystywane jest oprogramowanie Microsoft Visual Studio.

image

image

W laboratorium Przetworników i Systemów Pomiarowych prowadzone są zajęcia dydaktyczne na kierunkach:
  • automatyka i robotyka,
  • elektrotechnika,
  • elektronika i telekomunikacja,
  • informatyka,
  • inżynieria biomedyczna
z przedmiotów:
  • Przetworniki Pomiarowe,
  • Technika Przetwarzania Sygnałów,
  • Sensoryka i Pomiary Przemysłowe,
  • Cyfrowe Systemy Pomiarowe,
  • Komputerowe Systemy Pomiarowe,
  • Oprogramowanie Systemów Pomiarowo-Sterujących,
  • Komputerowe Sieci Przemysłowe.
Tematyka zajęć z Przetworników Pomiarowych obejmuje: czujniki wielkości nieelektrycznych (temperatury, wilgotności, przemieszczeń liniowych i kątowych, pola magnetycznego, ciśnienia, przyspieszenia, naprężeń), układy analogowego przetwarzania sygnałów (filtry aktywne, wzmacniacz o programowalnym wzmocnieniu, przetwornik napięcia na częstotliwość, przetwornik TRUE RMS), przetworniki analogowo-cyfrowe, przetworniki cyfrowo-analogowe, przemysłowe przetworniki wielkości elektrycznych oraz pomiary parametrów sygnałów metodą próbkowania. Tematyka zajęć z przedmiotu Technika Przetwarzania Sygnałów obejmuje wybrane zagadnienia z przedmiotu Przetworniki Pomiarowe. W ramach przedmiotów: Cyfrowe Systemy Pomiarowe, Oprogramowanie Systemów Pomiarowo-Sterujących i Komputerowe Systemy Pomiarowe studenci zapoznają się z właściwościami przyrządów autonomicznych przeznaczonych do pracy w systemach pomiarowych (multimetry, generatory, oscyloskopy), systemami akwizycji sygnałów DAQ, interfejsami stosowanymi w systemach pomiarowych (RS-485, USB, IEEE-488, Ethernet), sterownikami PAC firmy B&R, sterownikami PLC firmy Siemens oraz narzędziami programowymi stosowanymi do tworzenia oprogramowania dla systemów pomiarowych. W ramach przedmiotu Komputerowe Sieci Przemysłowe studenci zapoznają się z protokołami komunikacyjnymi stosowanymi w systemach pomiarowo-sterujących, z metodami dostępu do magistrali komunikacyjnej (master-slave, peer-to-peer i metody z wykorzystaniem szczelin czasowych). Do ćwiczeń wykorzystywany jest następujący sprzęt i oprogramowanie: mierniki parametrów sieci energetycznej N-9 i ND10 produkcji Lumel Zielona Góra, karty RS485 PCL-745B firmy Advatech, moduły akwizycji danych ADAM-4011, ADAM-4060 firmy Advantech, konwertery RS-232/RS-485 ADAM-4020 firmy Advantech, karta CAN PCI-1680U z oprogramowaniem monitora i terminala magistrali CAN, moduł uruchomieniowy EVAL-ADUC842QSPZ z przystawką sterownika magistrali CAN SJA1000, moduły serii ADAM-6000 (Modbus/TCP), 6520 – przełącznik sieciowy, 6017 moduł wejść analogowych, moduł 6060 moduł wejść i wyjść cyfrowych, program Advantech Adam.Net Utility do konfiguracji modułów ADAM-6000, moduły FT 5000 EVB Evaluation Board (LonWorks) szt. 2, programy LonMaker Integration Tool (Professional Turbo Edition 3.2) oraz NodeBuilder FX Development Tool, interfejs U10 USB Network Interface (LonWorks), moduł uruchomieniowy EVAL-ADUC842QSPZ z przystawką HMS AB6000 Profibus DP, symulator Master Profibus DP. W laboratorium znajduje się 12 stanowisk dydaktycznych. Każde stanowisko składa się z komputera PC oraz dołączonych do niego sprzętowych bloków funkcjonalnych. Oprogramowanie systemów pomiarowych jest realizowane z wykorzystaniem: języka C, zintegrowanych środowisk programistycznych LabWindows 8.0 i LabView 8.0 firmy National Instruments, oprogramowania InTouch oraz środowiska B&R Automation Studio.

image

image


W laboratorium Laboratorium Przyrządów Pomiarowych i Miernictwa Telekomunikacyjnego prowadzone są zajęcia dydaktyczne na kierunku elektrotechnika i elektronika i telekomunikacja z przedmiotów Elektroniczne Przyrządy Pomiarowe, Miernictwo Telekomunikacyjne. Do realizacji zajęć z przedmiotów Elektroniczne Przyrządy Pomiarowe i Miernictwo Telekomunikacyjne przeznaczonych jest osiem stanowisk ćwiczeniowych wyposażonych w różnego typu elektroniczne przyrządy pomiarowe. Prowadzone zajęcia dydaktyczne umożliwiają studentom poznanie budowy, zasady działania, właściwości metrologicznych i przykładowych zastosowań prezentowanych specjalistycznych przyrządów pomiarowych. W laboratorium tym znajdują się m.in. następujące przyrządy: cyfrowy analizator widma HP 35665A (podstawowe funkcje: pomiar widma z zastosowaniem FFT, wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych czwórników, analiza korelacyjna; zakres częstotliwości do 100 kHz), miernik pojemności HP 4278A (pomiary pojemności w zakresie 1 pF ÷ 100 μF z błędem podstawowym  0,1%, częstotliwości pomiarowe: 1 kHz, 1 MHz), generator szumów 1405 Brüel & Kjaer (źródło szumu o regulowanym poziomie gęstości widmowej w paśmie częstotliwości 20 Hz ÷ 100 kHz), oscyloskopy cyfrowe HP 54501A i Tektronix TDS 1002, zestaw do badań diagnostycznych kabli światłowodowych wyposażony m.in. w reflektometr optyczny OTDR OF500-500 Fluke Networks. W laboratorium wykorzystywany jest również analizator widma czasu rzeczywistego Tektronix RSA 3408B.
image

image

W laboratorium Technologii Internetowych prowadzone są zajęcia dydaktyczne na kierunkach:
  • informatyka,
  • elektronika i telekomunikacja,
  • automatyka i robotyka,
  • inżynieria biomedyczna
z przedmiotów:
  • Sieci Komputerowe,
  • Usługi Teleinformatyczne,
  • Systemy Komunikacji,
  • Telematyka Medyczna,
  • Sieci Szerokopasmowe,
  • Sieci Bezprzewodowe,
  • Technologie Internetowe.
Na wyposażeniu znajduje się 10 stanowisk komputerowych pracujących w lokalnej (w sali) oraz instytutowej sieci komputerowej, podłączonej do węzła sieci uczelnianej. Dodatkowo w sali znajduje się szafa ze sprzętem sieciowym (routery, przełączniki, koncentratory). W ramach przedmiotu Sieci Komputerowe studenci zapoznają się z konfiguracją urządzeń sieciowych stosowanych w procesie tworzenia lokalnych i rozległych sieci komputerowych. W ramach przedmiotu Usługi Teleinformatyczne studenci poznają podstawy tworzenia połączeń telefonicznych realizowanych poprzez sieć komputerową, zdobywają wiedzę na temat central telefonicznych działających w technologii "Voice over IP", tworzą i konfigurują połączenia klientów z centralą telefoniczną. Ponadto zapoznają się z konfiguracją serwerów wideo. Tematyka przedmiotu Systemy Komunikacji dotyczy zagadnień związanych z klasycznymi i przemysłowymi sieciami komunikacyjnymi. W ramach przedmiotu Telematyka Medyczna studenci poznają podstawy konfigurowania podstawowych komponentów sieci komputerowej stosowanych w telemedycynie niezbędnych do utworzenia przewodowych i bezprzewodowych transmisji danych. W ramach zajęć z przedmiotu Sieci Szerokopasmowe studenci mają możliwość zapoznania się z zaawansowanymi technikami konfiguracji urządzeń sieciowych w najnowszych standardach stosowanych w sieciach szerokopasmowych, technikami konfigurowania rozległych sieci komputerowych oraz podstawami technologii IPv6. Tematyka ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu Sieci Bezprzewodowe dotyczy zagadnień związanych z konfigurowaniem i tworzeniem sieci bezprzewodowych w standardzie IEEE 802.11 b i g. Studenci zaznajamiają się z technikami zabezpieczania sieci bezprzewodowych i technikami przeciwdziałania włamaniom do sieci bezprzewodowych. Ponadto poznają podstawy programu służącego do modelowania anten wykorzystywanych w technologiach bezprzewodowych. Zajęcia z przedmiotu Technologie Internetowe i Sieci Bezprzewodowe obejmują zagadnienia technik konfigurowania rozległych sieci komputerowych, technik łączenia urządzeń sieciowych oraz podstawy technologii IPv6. Ponadto poznają podstawy sieci bezprzewodowych, zasadę ich działania, tworzenia i konfigurowania.

image

W laboratorium Elektronicznej Aparatury Medycznej prowadzone są zajęcia dydaktyczne na kierunku inżynieria biomedyczna z przedmiotów, Elektroniczna Aparatura Medyczna oraz Techniki Pomiarów Sygnałów Bioelektrycznych. Zajęcia prowadzone w ramach przedmiotu Techniki Pomiarów Sygnałów Bioelektrycznych obejmują zagadnienia związane z działaniem wybranych elementów toru przetwarzania sygnałów bioelektrycznych, występujących w sprzęcie medycznym, przykładowo do pomiaru EKG, EMG, EEG. Na wyposażeniu laboratorium znajdują się między innymi makiety dydaktyczne umożliwiające badanie właściwości różnego typu układów przedwzmacniaczy sygnałów bioelektrycznych, przetworników I/U do pomiaru bardzo małych prądów, analogowych filtrów aktywnych, czy wzmacniaczy izolacyjnych stosowanych w sprzęcie medycznym do zabezpieczenia pacjenta przed porażeniem elektrycznym. W ramach przedmiotu Elektroniczna Aparatura Medyczna studenci nabywają kompetencji w zakresie stosowania i eksploatacji podstawowej i specjalistycznej aparatury medycznej. W trakcie zajęć laboratoryjnych wykonywane są miedzy innymi pomiary za pomocą różnego typu termometrów i ciśnieniomierzy, bezprzewodowego elektrokardiografu, elektrokardiografu do badań wysiłkowych, elektroencefalografu, elektromiografu, spirometru czy audiometru.

image

Laboratorium Systemów Multimedialnych (ADB) W laboratorium prowadzone są zajęcia na kierunku Informatyka oraz Elektronika i Telekomunikacja z przedmiotów: cyfrowe systemy telewizji, komunikacja bezprzewodowa, problemy cyfryzacji, podstawy informatyki, podstawy programowania, Laboratorium zaprojektowane, wyposażone i objęte patronatem przez firmę Advanced Digital Brodcast Polska, lidera cyfrowej techniki telewizji satelitarnej. Laboratorium jest wyposażone w specjalistyczną instalację sygnału z anteny satelitarnej, rozdzielonego do stanowisk laboratoryjnych. Specjalistyczne wyposażenie sali stanowi zestaw programowalnych dekoderów cyfrowej telewizji satelitarnej, sieciowy programator dekoderów oraz 10 komputerów PC ze specjalizowanym oprogramowaniem. Prowadzone w laboratorium specjalistyczne zajęcia dydaktyczne obejmują naukę zasad projektowania i testowania oprogramowania dla dekoderów i innych urządzeń, opartych na platformie transputerowej. W laboratorium odbywają się również zajęcia w ramach „Akademii ADB.

image
image