Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Számítógépes mérési adatgyűjtés és jelfeldolgozás | |||
Data Acquisition and Signal Processing
|
||||
Tantárgykód | BMEGEMINGMJ | |||
Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
óraszám (heti): | 2 | 0 | 1 | |
jelleg (kapcsolt/önálló): | - | - | kapcsolt | |
Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | félévközi érdemjegy | |||
Tantárgy kreditértéke | 4 | |||
Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Aradi Petra Katalin (71655948312) | ||
beosztása: | egyetemi docens | |||
elérhetősége: | aradi.petra@mogi.bme.hu | |||
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék | |||
http://www.mogi.bme.hu/ | ||||
Tantárgy weblapja | http://www.mogi.bme.hu/tantargylista/BMEGEMINGMJ | |||
Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | kötelező | |||
Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | nincs | ||
Gyenge előkövetelmény | ||||
Párhuzamos előkövetelmény | ||||
Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
Kizáró feltétel | BMEGEMIMG01 |
Célkitűzés
A gépészmérnöki gyakorlatban előforduló mérésekhez kapcsolódó számítógépes adatgyűjtési és jelfeldolgozási lehetőségek megismertetése. Mérőláncok felépítése és dinamikai átviteli tulajdonságai. Mérőlánc illesztése a mérendő jelekhez. Jelek rendszerezése és analízise idő és frekvencia tartományban. Jelfeldolgozás alapvető áramkörei, zajhatások csökkentése, a szűrés és árnyékolás megoldása. A jelfeldolgozás matematikai módszerei. Időben változó jelek mintavételezése. Digitális méréstechnika a gépészetben. A digitális adatgyűjtés és jelfeldolgozás módszerei és eszközei.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Átfogó ismeretekkel rendelkezik a gépészmérnöki gyakorlatban előforduló jellegzetes fizikai folyamatokhoz kapcsolódó mérhető mennyiségekről és jellegzetes mérési módszerekről. Pontos ismeretekkel rendelkezik az alapvető méréstechnikai matematikai modell struktúrákról, a mérőláncok elemeinek dinamikai sajátságairól. Tisztában van a mérőláncok egységeivel, feladataikkal, fizikai megvalósításukkal. Tájékozott a számítógépes mérési adatgyűjtés berendezéseinek lehetőségeivel kapcsolatban. Meghatározza a mérendő rendszer lényeges részegységeit, a megfelelő fizikai összefüggések és a mérési követelmények ismeretében kiválasztva a jelek fizikai megjelenési formáját, értéktartományát, jellemzőit. Alapvető ismeretekkel rendelkezik a folytonos idejű rendszerek számítógépes méréséhez szükséges mintavételezés matematikai és megvalósítási hátteréről. Tisztában van a fizikai jellemzőből előállított villamos jel számítógépbe/elektronikus mérőberendezésbe juttatásához szükséges áramköti kialakításokkal. Ismeri a zajhatás csökkentés, szűrés és árnyékolás módszereit és alkalmazási lehetőségeit. Tájékozott a mintavételezett jelsorozat matematikai feldolgozásával kapcsolatos elméleti háttér és annak szoftveres megvalósításai tekintetében. Ismeri a mért jelek számítógépes feldolgozásánál használatos szűrési, átlagolási, simítási eljárásokat és azok szoftveres, és ahol értelmezhető hardveres implementációit. Ismeri a mért és villamos jellé konvertált mennyiségek számítógépes feldolgozásához alkalmazható algoritmusokról, felhasználói programokról.
Képesség
Kiválasztja a mérési folyamat villmos vagy villamossá alakított jeleinek feldolgozásához alkalmazandó hardver egysége(ke)t és szoftvert. Meghatározza a mérés és a kapcsolódó jelfeldolgozás során megoldandó feladatokat, részfeladatokat. Azonosítja a méréshez és jelkondicionáláshoz leginkább alkamas mérőlánc részegységeket. Megtervezi a foyamathoz és a mért jellemzőhöz szükséges mintavételezés és diszkretizálás paramétereit. Felismeri a jelek szűrésének igényét, majd kiválasztja a megfelelő hardveres vagy szoftveres szűrőt. Képes felismerni a mérőrendszerbeli zajforrásokat és megoldást keresni a zajcsökkentésre. Képes a jelfeldolgozáshoz szükséges matematikai mószerek számítógépes implementálására. Elemzi a jelfeldolgozó szoftverek lehetőségeit, a feladat megoldásához leginkább alkalmas megoldás kiválasztása céljából. Használja a választott jelfeldolgozó hardver és szoftver által biztosított adattárolási és file-kezelési funkciókat. Alkalmazza a megoldandó feladatra választott jelfeldolgozó program adatábrázolási lehetőségeit. Képes azonosítani a jeleldolgozás alapvető áramköreit és kiválasztani a feladathoz megfelelőt.
Attitűd
Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti a mérési adatok számítógépes gyűjtésével és feldolgozásával kapcsolatos tudását. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára. Törekszik a mérési, adatgyűjtési és jelfeldolgozási probléma megoldásához szükséges eszközrendszer megismerésére és rutinszerű használatára. Fejleszti a pontos és hibamentes feladatmegoldást, a mérnöki precizitást és szabatosságot szolgáló képességeit. Érvényesíti az energiahatékonyság, a fenntarthatóság és környezettudatosság elvét feladatai megoldása során. Figyelemmel követi a a mérési adatok számítógépes gyűjtésével és feldolgozásával kapcsolatos eszközökben és lehetőségeiben bekövetkező változásokat. Eredményeit a szakmai szabályainak megfelelően publikálja. Véleményét és nézeteit másokat nem sértve közzéteszi.
Önállóság és felelősség
Együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóval és hallgatótársaival. Elfogadja a megalapozott szakmai és egyéb kritikai észrevételeket. Egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Ismeretei birtokában, elemzései alapján felelős, megalapozott döntést hoz. Felelősséget érez választott szakterülete problémái, valamint a fenntartható környezethasználat, továbbá a jelen és a jövő nemzedékei iránt. Elkötelezett a rendszerelvű gondolkodás és problémamegoldás elvei és módszerei iránt.
Oktatási módszertan
A tantárgy oktatása során elválik egymástól az előadás és laboratóriumi gyakorlat, mind tartalmában, mind pedig módszertanában. Az előadások alapvetően a frontális oktatás technikáját alkalmazva ismertetik meg a hallgatókkal a tudás kompetenciaelemek által meghatározott információkkal. Az előadásokhoz közzétett diasorok tartoznak, így a hallgatók azokat az előadáson saját jegyzeteikkel ki tudják egészíteni. Az előadások anyagai és a további elérhető írásos tananyagok egymást kiegészítik, külön-külön nem elegendőek a megfelelő felkészültség eléréséhez. A laboratóriumi foglalkozások az előadásokhoz kapcsolódó tematikával segítik elő az ismeretek alkalmazását és készségszintű elsajátítását. A laboratóriumi foglalkozásokon az előzetesen otthon, önállóan elsajátított ismereteket az oktató segítségével alkalmazva zajlik améréshez, számítógépes adatgyűtéshez és jelfeldolgozáshoz tartozó feladatmegoldás.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Jonathan Blackledge: Digital Signal Processing (Second Edition), Dublin Institute of Technology, 2006. ISBN: 1-904275-26-5
Jegyzet
A tantárgyhoz az adatlap kitöltése során még nem áll rendelkezésre könyv vagy jegyzet, annak legkorábbi megjelenési ideje 2020.
Online elérhető tanulástámogató anyag
https://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412A/2011-0042_mereselmelet/adatok.html
https://arrow.dit.ie/cgi/viewcontent.cgi?article=1002&context=engschelebk
https://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412A/2010-0017_36_jelfeldolgozas_es_szamitogepes_iranyitas/adatok.html
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete: | 2019. szeptember 1. |
Hatályosság vége: | 2024. augusztus 31. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények értékelése egy rész- és egy összegző tanulmányi teljesítményértékelés alapján történik. Az összegző tanulmányi teljesítményértékelés: a tantárgy és tudás, képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja zárthelyi dolgozat formájában, a dolgozat egyrészt a megszerzett ismeretek alkalmazására fókuszál, így a problémafelismerést és -megoldást helyezi a középpontba, másrészt a szükséges lexikális ismereteket kéri számon a teljesítményértékelés során, a rendelkezésre álló munkaidő 90 perc. A részteljesítmény értékelés (házi feladat): a tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek komplex értékelési módja, melynek megjelenési formája az egyénileg készített házi feladat.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
1. Évközi teljesítményértékelés | ||
Típusa: | összegző (szummatív) értékelés | |
Darabszáma: | 1 | |
Célja, leírása: | Az összegző értékelés a hallgatók tudás és képesség típusú kompetenciákkal meghatározott tanulási eredményeit vizsgálja és méri. Az összegző értékelés a kijelölt elméleti ismeretanyag elsajátítottságát, valamint a gyakorlaton szerzett ismeretek meglétét és képességek alkalmazását méri fel. Az összegző értékelés 65%-ban az elméleti ismeretekre, 35%-ban az alkalmazói készségekre fókuszál. Teljesítésére a tanulmányi teljesítményértékelési tervben meghatározott időpontban, előreláthatólag a 13. oktatási héten, az előadáson kerül sor. Az összegző teljesítményértékelésen 100 pont szerezhető, minimálisan 50 pont elérése szükséges. | |
2. Évközi teljesítményértékelés | ||
Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, egyszerű | |
Darabszáma: | 6 | |
Célja, leírása: | A részteljesítmény értékelés (mérési jegyzőkönyv elkészítése a mérés elvégzését követően): a tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek komplex értékelési módja, megjelenési formája a két fős csoportban végzett laboratóriumi mérés eredményének értékelése és dokumentálása. A mérés értékeléséhez és a dokumentáció (mérési jegyzőkönyv) elkészítéséhez az előírt szoftvereket kell használni. A mérési jegyzőkönyvet a félév elején közölt helyre kell elektronikusan feltölteni a szintén félév elején megadott ütemezés szerint. |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A tárgyhoz nem tartozik vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
Azonosítója | Részarány |
---|---|
1. Évközi teljesítményértékelés | 50 % |
2. Évközi teljesítményértékelés | 50 % |
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
A tárgyhoz nem tartozik vizsgaelem.
Érdemjegy megállapítása
Érdemjegy | ECTS minősítés | Teljesítmény %-ban kifejezve |
---|---|---|
jeles (5) | Excellent [A] | 90 % felett |
jeles (5) | Very Good [B] | 85 % - 90 % |
jó (4) | Good [C] | 72 % - 85 % |
közepes (3) | Satisfactory [D] | 65 % - 72 % |
elégséges (2) | Pass [E] | 50 % - 65 % |
elégtelen (1) | Fail [F] | 50 % alatt |
Az egyes érdemjegyeknél megadott alsó határérték már az adott érdemjegyhez tartozik.
Jelenléti és részvételi követelmények
Az előadások legalább 50 %-án (lefelé kerekítve) jelen kell lenni.
A laboratóriumi gyakorlatok legalább 85 %-án (lefelé kerekítve) tevőlegesen részt kell venni.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
A javításra, ismétlésre és pótlásra vonatkozó különös szabályokat a TVSz általános szabályaival együttesen kell értelmezni és alkalmazni.
Évközi összegző teljesítményértékelések egyenként eredményesen teljesítendők-e? | ||
igen | ||
Beadott és elfogadott részteljesítmény értékelés a jobb eredmény elérése érdekében a pótlási időszak végéig ismételten benyújtható-e? | ||
NEM | ||
Összegző teljesítményértékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
az összegző (szummatív) teljesítményértékelések egyenként javíthatók, illetve ismételhetők | ||
Összegző teljesítményértékelés ismétlő-javítási lehetősége engedélyezett-e, ha igen, milyen formában: | ||
az ismétlő-javítás lehetősége kizárt | ||
Korábbi eredmény figyelembevétele javítás, ismétlés-javítás esetén: | ||
az időben újabb eredmény felülírja a korábbit | ||
Részteljesítmény értékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
a részteljesítmény értékelés egy alkalommal javítható, illetve ismételhető (ide értve a késedelmes benyújtást is) a pótlási időszak végéig | ||
El nem végzett laboratóriumi gyakorlatok teljesítése: | ||
az el nem végzett laborgyakorlatok a szorgalmi időszakban kijelölt pótlási alkalommal kötelezően elvégzendők | ||
Hibásan (pl. jegyzőkönyvhiba) teljesített laboratóriumi gyakorlatok ismétlése: | ||
a hibásan (pl. jegyzőkönyvhiba) teljesített laborgyakorlat a hibás rész kijavított formában történő benyújtásával teljesíthető |
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
Tevékenység | óra / félév |
---|---|
részvétel a kontakt tanórákon | 42 |
felkészülés a laboratóriumi gyakorlati foglalkozásokra | 14 |
felkészülés az összegző teljesítményértékelésekre | 16 |
részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 24 |
további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 24 |
összesen | 120 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2019. szeptember 1. |
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2024. augusztus 31. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
gépészmérnöki
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
- Ismeri a műszaki szakterület műveléséhez szükséges általános és specifikus matematikai, természet- és társadalomtudományi elveket, szabályokat, összefüggéseket, eljárásokat.
- Részletekbe menően ismeri és érti a műszaki szakterület ismeretszerzési, adatgyűjtési módszereit, azok etikai korlátait és problémamegoldó technikáit.
- Rendelkezik a gépészeti területhez kapcsolódó méréstechnikai és méréselméleti ismeretekkel.
Képesség
- Képes az adott műszaki szakterület elméleteit és az azokkal összefüggő terminológiát a problémák megoldásakor innovatív módon alkalmazni.
- Probléma megoldása során képes megszervezni az együttműködést a kapcsolódó szakterületek szakértőivel.
- Felkészült a gépészeti rendszerek és folyamatok üzemeltetése során gyűjtött információk feldolgozására és rendszerezésére, elemzésére, következtetések levonására.
Attitűd
- Nyitott és fogékony a műszaki szakterületen zajló szakmai, technológiai fejlesztés és innováció megismerésére és elfogadására, hiteles közvetítésére.
- Törekszik a minőségi követelmények betartására és betartatására.
- Törekszik arra, hogy mind saját, mind munkatársai tudását folyamatos ön- és továbbképzéssel fejlessze.
Önállóság és felelősség
- Megszerzett tudását és tapasztalatait formális, nem formális és informális információátadási formákban megosztja szakterülete művelőivel.
- Önállóan képes mérnöki feladatok megoldására.
- Munkatársait és beosztottjait felelős és etikus szakmagyakorlásra ösztönzi.
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
Fizikai és méréstechnikai alapismeretek, valószínűségszámítás alapjai, komplex függvények, Fourier sor, Laplace transzformáció, elektronikai alapismeretek, szemelvények a nem villamos mennyiségek villamos mérése témakörből. |
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
Méréstechnikai gyakorlati készségek. Táblázatkezelő program használata. Magasszintű programozási nyelv ismerete. |