1. Q: Čo je meranie ? A: Meranie je súhrn činností s cieľom určiť hodnotu meranej veličiny.
   Táto hodnota by sa mala uvádzať spolu s toleranciou, v ktorej leží pravá hodnota meranej veličiny, prípadne toľkými číslami, koľkými odpovedá platným miestam výsledku merania.
   To je dôležité najmä v súčasnosti, kde sa pre spracovanie výsledkov používajú počítače pracujúce s číslami s veľkým počtom miest. ZDROJ: 1.Chyby a neistota merania, SLAJD 1, 1_MMS.pdf
2. Q:  Čo je systematická chyba ? A: Systematická chyba je zložka chyby merania, ktorá pri opakovaných meraniach tej istej veličiny zostáva stála, alebo sa predvídaným spôsobom mení. V prípade, že je možné túto chybu zistiť pomocou presnejšieho merania, alebo že je známa príčina jej vzniku, je možné túto zložku chyby odstránií korekciou. ZDROJ: 1.Chyby a neistota merania, SLAJD 2, 1_MMS.pdf
3. Q: Čo je náhodná chyba ? A:  Náhodná chyba je zložka chyby merania, ktorá sa pri opakovaných meraniach tej istej veličiny nepredvídateľne mení. Náhodnú chybu nie je možné odstránií korekciou.
   Jediný spôsob spracovania týchto chýb je zvýšií počet meraní (aspoň na 20) a výsledky spracovaní štatistickými metódami. Tak je možné získať strednú hodnotu opakovaných meraní a ich rozptyl. Rozptyl sa väčšinou charakterizuje smerodajnou odchýlkou. ZDROJ: 1.Chyby a neistota merania, SLAJD 4, 1_MMS.pdf
4. Q: Čo je neistota merania ? A: Neistota merania (absolútna hodnota najväčšej možnej chyby merania alebo  tolerancia merania, angl.  uncertainty of measurement) udáva interval,  v ktorom leží skutočná hodnota meranej veličiny. Je určená  chybami meracích prístrojov, toleranciou meracích dekád  a etalónov, náhodnými chybami a vonkajšími rušivými vplyvmi. ZDROJ: 1.Chyby a neistota merania, SLAJD 5,   1_MMS.pdf
5. Q: Čo je absolútna chyba analógového prístroja? A: Absolútna chyba prístroja DELTAp je rozdiel medzi nameranou hodnotou Xm , ktorú  udáva kontrolovaný prístroj a skutočnou hodnotou Xs a vyjadruje sa v hodnotách meranej veličiny. Vzorec: VelkaDelta_p = Xm – Xs  ZDROJ:  Chyby analógových m. prístrojov, SLAJD:6,  1_MMS.pdf
6. Q: Čo je relatívna chyba analógového prístroja? A: Relatívna chyba prístroja MalaDelta_p je pomer medzi absolútnou chybou prístroja VelkaDelta_p a nameranou Xm, príp. skutočnou hodnotou Xs a vyjadruje sa v percentách. Vzorec: MalaDelta_p = VelkaDelta_p/Xm x 100%. ZDROJ: Chyby analógových m. prístrojov, SLAJD:6,  1_MMS.pdf
7. Q: Čo je trieda presnosti (TP)? Ak  sa  relatívna  chyba  vzťahuje  k  najväčšej  hodnote  meracieho  rozsahu M, hovoríme o triede presnosti meracieho prístroja (TP). TP určuje presnosť samotného prístroja. Čísla triedy presnosti sú zo zvoleného radu  0,05 – 0,1 – 0,2 – 0,5 – 1 – 1,5 – 2,5 – 5. ZDROJ: Chyby analógových m. prístrojov, SLAJD:7,  1_MMS.pdf
8. Absolútna dovolená chyba prístroja VelkaDelta_u je často dôležitá pre praktické  vyhodnotenie kvality meracieho prístroja. Táto chyba musí platiť v ktoromkoľvek mieste stupnice. Vzorec: Absolútna hodnota VelkaDelta_u <= (TP x M) /  100. ZDROJ: Chyby analógových m. prístrojov, SLAJD:7,  1_MMS.pd

Meranie číslo 31 

1. Čo je termistor a čo je termistor so záporným teplotným koeficientom (NTC) ? HINT : definície sú na úvod textu kap.3 meracieho protokolu
2. Nakreslite závislosť odporu od teploty pre NTC termistor. HINT: obrazok č.1
3. Popíšte blokovou schémou meranie odporu termistora v závisloti  na teplote, uveďte počet bitov použitého analógovo digitálneho prevodníka HINT: obrázok na strane 2 a treba k dokreslit mikrokontroler s ADC
4. Čo je Steinhart-Hartov model (uveďte rovnicu) ? HINT: viď vzorec – rovnica  (1) v protokole
5.  Čo je BETA model (uveďte rovnicu) a aké koeficienty sú s ním spojené ? HINT: viď vzorec – rovnica  (2) v protokole
6. Krátko popíšte čo sme vlastne určili v meraní č.31 s termistorom. HINT: meraním sme určili koeficienty Beta a R(25 st.C) pre BETA model aproximácie závislosti odporu termistora na teplote

Meranie číslo 32 

1. Čo je termočlánok ? HINT: text na úvod 3. kapitoly
2. Popíšte termočlánok typu K – nakreslite obrázok . HINT: obrázok č.1
3. Uveďte počet bitov v ADC ktorý je súčasťou použitého zosilňovača a digitalizéra MAX6675. Aký tepelný rozsah pokrýva meranie s týmto obvodom ? HINT: viď. text v podkapitolke „Digitalizácia pomocou ADC“ na strane 3 protokolu
4. Popíšte Sériové rozhranie SPI (Serial Parallel Interface) v nami použitom zapojení pri meraní číslo 32. Pomenujte a popíšte jednotlivé riadiace signály a uveďte kto je v tejto komunikácii SLAVE a kto je MASTER HINT: text na strane č.3

OTAZKY SU NA LINKU :

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1ZOqIFx2b7gKroBqG-rhGKP48fubFeLxSHnaaGnipq88/edit?usp=sharing

KOMUNIKACE: 

Prosím, jestli chcete diskutovat napište mi email s předmětem Vašeho emailu: BP_VasePrijimeni_VaseJmeno

AGENDA A ČASOVÁ OSA: 

— témata BcP jsou předem dohodnuta mezi vyučujícím a studentem – není to zcela standardní postup, ale v podmínkách naší školy je reálný: vyučující zadá témata do is ambis prostřednictvím katedry v únoru 2024, vyučující vypíše témata bcp prostřednictvím is ambis a studenti se na ně pak přihlásí (do konce letního semestru 2024).
— na podzim 2024 budou témata dohodnuta podrobněji – t.j.dohodnou se  hlavní cíl BcP, dílčí cíle BcP atd.
— pro pohodlné praci na  tématu je dobré znát aplikační oblast nebo mít známou osobu v organizaci (oblast zájmu, předmět bcp) a/nebo mít data ke zpracování (např. v Excelu je mozne pouzit SQL  sample databázu AdventureWorks [2])
— BcP mohou být určeny i pro výukové účely – mohou to tedy být případové studie
— pro referenci si prohlédněte závěrečné práce BcP v is ambis s IT zaměřením – například ty, kde byl vedoucím doc. PANČÍK, nebo ty, které jsou shromáždeny v adresáři našeho předmětu [1]
—  zde dole uvedene témata a jejich zadání nejsou konečná – žádný stres, prosím 🙂
— můžete se obrátit na kohokoli ve škole s žádostí o vedeni BcP s konkrétním tématem

ZÁVĚR: — důležité je myslet na to,že budu muset něco v rámci BcP delat a mám teraz čas promyslet si co a formulovat to – v tomto čase výberu i zlá formulace je vlastně správná informace (vím co nechci delat)

ZDROJE:

Tri bodky … predstavuje URL: https://is.ambis.cz/auth/el/ambis/zima2023/PBP_TMMP/um/

• [1] …\0_AMBIS_Praha_2023.zip\0_AMBIS_Praha_2023\230906 AMBIS Praha Vzorove zaverecne prace\
• [2] https://learn.microsoft.com/en-us/sql/samples/adventureworks-install-configure?view=sql-server-ver16&tabs=ssms

ZÁVERY K PRVNÍ DISKUZE z 31.10. 2023
Č. Učo student
1. 68267 B., Daniel Projekt návrhu a nasazení IS v konkrétní organizaci (projekt = co, kdo, za kolik, do kdy …, tzv. technické a ekonomické zhodnocení)
2. 56966 B., Alina  —nebyla pritomna
3. 63278 G., Meruyert Analýza podnikových dat pomocí pivotních tabulek v excelu a výukové SQL  sample databázu AdventureWorks https://learn.microsoft.com/en-us/sql/samples/adventureworks-install-configure?view=sql-server-ver16&tabs=ssms), alternativní tema: vyuziti nástroje  Microsoft PowerBI Desktop v analyze podnikovych dat
4. 68286 M., Islam Rizeni informani bezpenosti v malem nebo střednim podniku z pohledu legislativy cr (např. GDPR, ochrana osobních dat klientů, ochrana informačních aktiv… ).
5. 62076 M., Michal — nebyl pritomen
6. 62829 P., Kyrylo Vyuziti excel vba v male firme (reference vid Bcp OLga IVANOVA „Automatizace informačních systémů v prostředí malé firmy“ v archivu AMBIS https://is.ambis.cz/auth/th/fhvi7/Kod.pdf?lang=sk;info=1) alternative nastroj od Microsoft PowerBI Desktop
7. 63640 S., Evilina Využití ecxelu pro statistické zpracování podnikovych dat
8. 63754 S., Sanela Andriana Případová studie aplikace metod dataminingu (např. analýza tržního koše) v malých a středních podnicích – alternativa k Microsoft PowerBI Desktop
9. 62279 Š., Petr JIRA jako nástroj pro řízení projektů v malých a středních podnicích.
10. 64028 V., Ondřej Ekonomické a technické trendy v hardwarových a softwarových řešení pro malé a střední podniky (role cloudu, ekonomická analýza postavení hardwaru a softwaru apod. dostupnost A.P. a využití Google Spreadsheet)
11. 62538 V., Petra analýza a návrh is pro řízení stravovacích služeb (postačí: procesní model v BPMN, funkční a nefunkční požadavky, UC + scénáře případů užití, nemusí být třídní model a dynamické diagramy…. )
12. 62831 Z., Zeinep Analýza podnikových dat s využitím excelu data napr. z výukové SQL  sample databázu AdventureWorks) https://learn.microsoft.com/en-us/sql/samples/adventureworks-install-configure?view=sql-server-ver16&tabs=ssms
13. 62547 Z., Vladimír Srovnávací analýza využití IS pro cestovní ruch (srovnávací analýza současného stavu služeb poskytovaných is v oblasti cr )

• PROJEKT POVINNE  ZAPISANY  ZOSITE  IoT : 

• Pulzne Sirkova Modulacia PWM
  • PRIKLAD: 5. Projekt 3: Pulzar (Pulzujúca LED) z knihy BOZIK(2013) str.36-40 [1][1] …\Predmet_IoT_prax\MATERIALY a KNIHY\Ako naprogramovať Arduino bez predchádzajúcich znalostí.pdf
  • Dalsie zdroje:  
  • Naučte sa signál PWM pomocou logického analyzátora Wokwi (https://blog.wokwi.com/explore-pwm-with-logic-analyzer/)

• PROJEKT POVINNE  ZAPISANY  ZOSITE  IoT : 

• PRIKLAD RIESENIA:
  • — Adam Krnac, II.IT : https://wokwi.com/projects/378272559438530561
  • — Radovan Marko, II.IT: https://wokwi.com/projects/378268723314750465

• PROJEKT POVINNE  ZAPISANY  ZOSITE  IoT : 

• NAZOV PROGRAMU: DU CW41-2 Analog Read Serial,  Read a potentiometer, print its state out to the Arduino Serial Monitor. https://docs.arduino.cc/built-in-examples/basics/AnalogReadSerial
• PRIKLAD RIESENIA:
  • — Adam Krnac, II.IT : https://wokwi.com/projects/378272567968700417
  • — Radovan Marko, II.IT: https://wokwi.com/projects/378269434601699329

• PROJEKT POVINNE  ZAPISANY  ZOSITE  IoT : 

• NAZOV PROGRAMU: DU CW41-3  Read Analog Voltage, Reads an analog input and prints the voltage to the Serial Monitor. https://docs.arduino.cc/built-in-examples/basics/ReadAnalogVoltage
• — Adam Krnac, II.IT :  https://wokwi.com/projects/378272575358017537
• — Radovan Marko, II.IT: https://wokwi.com/projects/378271231885458433

• PROJEKT POVINNE  ZAPISANY  ZOSITE  IoT : 

• NAZOV PROGRAMU: DU CW40-3: Analog serial data Analog serial data 
  • VZOROVE RIESENIE: https://wokwi.com/projects/373596556763439105

• PROJEKT POVINNE  ZAPISANY  ZOSITE  IoT : 

  • CW40-1 DU: ARDUINO program BLINK s LED-kou  – simulacia vo Wokwi
  • HW – zapojenie , SW – komentovany program
  • Detaily vid. na www stranke predmetu : 3. CW39 Pi, 29.9.2023 II.IT · Internet veci(1h)

• PROJEKT POVINNE  ZAPISANY  ZOSITE  IoT : 

  • DU-CW41-1 :  dve striedavo blikajuce LED-ky,  komentovany projekt vo WOKWI
  • HW – zapojenie , SW – komentovany program
  • Detaily vid. na www stranke predmatu : 5. CW40 Pi, 6.10.2023 II.IT · Internet veci(1h)

• ZOSITY NA HODINY IoT – PRAVIDLA :

  • do zositov si zapisat NAZOV PROJEKTU a zacat na novej strane
  • DOBRA SPRAVA:  zosity budu mat studenti si sebou pri pisani testu / pisomky
  • ZLA SPRAVA:  zosity NESMU obsahovat VYTLACENE a VLEPENE materialy – vsetko musi byt napisane a nakreslene rucne. Dovod ? Cielom je naucit studentov kreslit / popisovat svoje napady rukou.
• JuPa vzdy oznami co treba zapisat a priebezne skontroluje obsah zositov prikazdej novej teme

STREDNÁ  PRIEMYSELNÁ  ŠKOLA  J.  MURGAŠA  BANSKÁ  BYSTRICA                          Elektrotechnické  laboratóriá

Odbor:

Dátum merania:

Trieda:

Dátum odovzdania:

Skupina:

Vyučujúci: doc.RNDr.Juraj Pančík, CSc.

Laboratórium:

Klasifikácia:

Známka:

Podpis:

Meno a priezvisko žiaka:

LABORATÓRNE  CVIČENIE  č. 31 Meranie teploty s termistorom typu NTC a snímačom TMP036

OBSAH:

1. Názov cvičenia a jednotlivých úloh.

2. Súpis prístrojov a pomôcok pri meraní.

3. Popis meracej metódy a schéma merania.

4. Tabuľky a grafy nameraných a vypočítaných hodnôt.

5. Vyhodnotenie merania.

1. NÁZOV CVIČENIA:

Meranie teploty s termistorom typu NTC a snímačom TMP036

Úlohy      a)

Oboznámte sa s hardvérovým a softvérovým riešenia meracieho prípravku

b)

Vykonajte merania teploty vody pri jej rôznych hodnotách

c)

Stanovte koeficienty pre Steinhart-Hart model prevodovej charakteristiky použitého NTC termistora

d)

Stanovte koeficienty pre BETA model prevodovej charakteristiky použitého NTC termistora

e)

Overte lineárnu charakteristiku snímača teploty TMP036

2.SÚPIS POUŽITÝCH PRÍSTROJOV

Prístroj – pomôcka

Typové označenie a rozsah

Výrobca

Inventárne číslo

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Nedostatky pri hodnotení (zapíše vedúci merania  učiteľ):

3. Popis meracej metódy a schéma merania

Termistor je polovodičový typ rezistora, ktorého odpor je silne závislý od teploty, a to viac ako v prípade štandardných rezistorov. Slovo termistor je zloženina zo slov  „termický“ a „rezistor“. Termistory sa delia na základe ich vodivostného modelu. Termistory so záporným teplotným koeficientom (NTC) majú pri vyšších teplotách menší odpor, zatiaľ čo termistory s kladným teplotným koeficientom (PTC) majú pri vyšších teplotách väčší odpor[1].NTC termistory sa široko používajú ako obmedzovače nábehového prúdu, snímače teploty, zatiaľ čo PTC termistory sa používajú ako samonastavovacie nadprúdové ochrany a samoregulačné vykurovacie prvky. Prevádzkový teplotný rozsah termistora závisí od typu sondy a zvyčajne sa pohybuje medzi -100 °C a 300 °C.

Steinhartova-Hartova rovnica

V praktických zariadeniach je lineárny aproximačný model presný len v obmedzenom rozsahu teplôt. V širších teplotných rozsahoch poskytuje komplexnejšia funkcia prenosu odporu na teplotu vernejšiu charakteristiku výkonu. Steinhartova-Hartova rovnica je široko používaná aproximácia tretieho rádu:

 

(1)

kde a, b a c sa nazývajú Steinhart-Hartove parametre a musia byť špecifikované pre každé zariadenie. T je absolútna teplota a R je odpor.

B alebo rovnica parametra β

NTC termistory možno charakterizovať aj pomocou rovnice parametra B (alebo β), čo je v podstate Steinhartova-Hartova rovnica s

  

(2)

kde merana teplota T a parameter B sú v kelvinoch a R0 je odpor termistora pri referencnej teplote T0 (25 °C = 298,15 K).

Meraci systém

Na obrázku dole kľúčová časť meracieho systému na báze odporového deliča , tvorená referenčným odporom R1 (ďalej aj R0 = 9800 Ohm, hodnota R1 v našom prípravku), NTC termistorom R2 s nominálnou teplotou 10kOhm. Hodnota napätia „Analog Read“ je digitalizovaná 10 bitovým ADC v ARDUINO UNO (digitalizačný krok = 5V/1023). Treba povedať že napájacie napätie pre odporový delič bolo pripájané len počas merania teploty (odporu termistora) – zabránilo sa tak jeho  samoohrevu  [4].

Platia nasledovné rovnice – R2 je hodnota odporu termistora, R1je spomínaný referenčný odpor  :

Vout = Vin*[R2/(R1+R2)] (3)

R2=(Vout*R1) / (Vin-Vout)  (4)

Program pre ARDUINO meral napätie Vout a vypočítaval teplotu z BETA modelu na základe odhadnutého parametra BETA (3950K). Program ďalej spracovával signál z ďalšieho snímača teploty TMP036 [11].

4. Tabuľky a grafy nameraných a vypočítaných hodnôt.

Merala sa rôzna teplota vody v 5 litrovej polystyrénovej nádobe s krytom (dodávateľ: www.suchylad.eu). Referenčné meradlo teploty bol kontaktný teplomer TP101 (https://techfun.sk/produkt/tp101-teplomer-hrotovy/) s presnosťou ±1°C a rozsahom teploty: -50°C~+300°C.  Program v ARDUINO [4]. zmerané a vypočítavané hodnoty  posielal na sériovú linku a tieto boli čítané terminálovým programom (napr. PUTTY). Namerané údaje sú uvedené v tabuľke 1. Odpor termistora (stĺpec: NTC odpor, vypoč. [Ω] ) sa vypočítaval z hodnoty zmeraného napätia v jednotkách ADU (stĺpec: Napätie NTC, výstup [ADU]). Tu výpočet počítal s teplotou referenčného odporu 10 KOhm – reálna hodnota tohto odporu bola 9800 Ohm.

ARDUINOM vypočítavaná hodnota teploty (stĺpec: NTC teplota vypoč.[°C]) bola na základe modelu BETA s odhadovanou hodnotou konštanty BETA 3950 K. ARDUINOM Vypočítavaná hodnota odporu termistora bola korigovaná (opravená) na reálnu hodnotu referenčného odporu R1  = 9800 Ohmov a je uvedená v tabuľke  č.2  (stĺpec: NTC odpor, vypoč. v EXCEL-i [Ω] pre R1=9800 Ω).

Následne sa vzali tri dvojice hodnôt odporu termistora (stĺpec: Teplota, ref. teplomer TP101[°C] ) a teplôt (stĺpec: Teplota, ref. teplomer TP101[°C]) z tabuľky 2  a vložili sa do webovej kalkulačky [10]. Výsledok je na obázku č.2 – vidieť vypočítané koeficienty pre oba modely závislosti priebehu odporu termistora na teplote. Získaná hodnota koeficientu BETA (3732,48 K) bola použitá pre výpočet teploty a j euvedená v tabuľke 2 (stĺpec: NTC teplota vypoč. V EXCEL-i [°C] pre meranim zistene BETA a pre R0=9800 Ω). 

Vypočítavaný odpor

Tabuľka 1 Vstupne hodnoty z MERANIE č.31 S PRÍPRAVKOM č.1

Meranie č.	Teplota, ref. teplomer TP101[°C]	Napätie NTC, výstup [ADU]	NTC odpor, vypoč. [Ω]	NTC teplota vypoč.[°C]	Snímač TMP036, výstup  [V]	Snímač TMP036, výpočet [°C]
1	6,5	722	23 980	6,53	0,54	4,2
2	7,4	695	21 189	9,01	0,56	6,15
3	21,8	552	11 750	21,47	0,69	19,34
4	29,3	482	8 909	27,62	0,78	27,64
5	68,6	184	2 193	63,56	1,15	64,75

Tabuľka 2 Dopocitane hodnoty MERANIE č.31 S PRÍPRAVKOM č.1

Meranie č.	Teplota, ref. teplomer TP101[°C]	Napätie NTC, výstup [ADU]	NTC odpor, vypoč. v ARDUINO [Ω]	NTC odpor, vypoč. v EXCEL-i [Ω] pre R1=9800 Ω	NTC teplota vypoč. V ARDUNO [°C] pre BETA= 3950 K	Vypocitany koeficient BETA [K]  (Obrazok 1)	Vypocitany koeficient R0 [Ohm]  (Obrazok 1)	NTC teplota vypoč. v EXCEL-i [°C]	Rozdiel medzi zmeranou teplotou TP101 a vypocitanou podla BETA modelu	Snímač TMP036, výstup  [V]	Snímač TMP036, výpočet [°C] v ARDUINO
1	6,5	722	23 980	23507	6,53	3861,34	9979,49	6,5	0,0	0,54	4,2
2	7,4	695	21 189	20765	9,01	3861,34	9979,49	9,0	-1,6	0,56	6,15
3	21,8	552	11 750	11485	21,47	3861,34	9979,49	21,8	0,0	0,69	19,34
4	29,3	482	8 909	8731	27,62	3861,34	9979,49	28,1	1,2	0,78	27,64
5	68,6	184	2 193	2149	63,56	3861,34	9979,49	65,1	3,5	1,15	64,75

Obrazok 1 Urcenie koeficientov pre Steinhart-Hart model a pre BETA model termistora z nameranych udajov v Tabulka 1

ZDROJE:	Thermistor Calculator	https://www.thinksrs.com/downloads/programs/Therm%20Calc/NTCCalibrator/NTCcalculator.htm
	Thermistor (wikipedia)	https://en.wikipedia.org/wiki/Thermistor
	Thermistor Calibration for High Accuracy Measurements	https://dataloggerinc.com/resource-article/thermistor-calibration/

5. Vyhodnotenie merania.

Overili sme aproximačný model BETA pre NTC termistory. Porovnaním údajov o zmeranej teplote – refernčným teplomerom TP101 (Tabuľlka 2, stĺpec: Teplota, ref. teplomer TP101[°C]) a vypočítanou teplotou vody  na základe naším meraním získaného koeficientu BETA (Tabuľka 2, stĺpec: NTC teplota vypoč. V EXCEL-i [°C] pre meranim zistene BETA a pre R0=9800 Ω) môžeme vidieť, že chyba merania teploty je v rozsahu chyby TP101 ±1°C okrem vysokej teploty kde sa prejavila nelinearita snímača – nepoznáme jej hodnotu. Bolo by užitočné použiť kvalitnejší teplomer na meranie teploty vody. 

Chyba aproximácie Steinhartovej-Hartovej rovnice je vo všeobecnosti menšia ako 0,02 °C pri meraní teploty v rozsahu 200 °C (https://www.keysight.com/us/en/assets/7018-06789/application-notes/5965-7822.pdf). Táto vysoká prenosť tejto S-H aproximácie umožňuje vyrábať veľlmi presné snímače teploty povrchu ľudského tela ako napríklad AS6221 Temperature Sensor, URL:   https://ams.com/as6221  (presnosť (Accuracy) ±0.09°C (20°C to 42°C)) 

Možné opravy a doplnenia programu pre ARDUINO

Domnievame sa, že do programu ARDUINO [4] (URL: https://circuitdigest.com/microcontroller-projects/interfacing-Thermistor-with-arduino)  by sme mohli v jeho nasledujúcej verzii prepísať hodnotu referenčného odporu R1 z 10 000 Ohm na nami zmeraných 9800 Ohmov. Ďalej by sme mohli nahradiť v tomto programe odhadovanú hodnotu konštanty BETA namiesto 3950 K zmeranou hodnotou 3732.48.

Program by mal vysielať na sériovú linku aj hodnoty ADC v jednotkách ADU získané pri meraní napätia zo snímača TMP036 – doteraz vypisované hdnoty napätia sú príliš hrubé (len 2 platné číslice)

Program pre ARDUINO  by sa ďalej mohol doplniť výpočtom teploty podľa modelu S-H (URL: https://circuitdigest.com/microcontroller-projects/arduino-thermistor-interfacing-code-circuit)  – mohli by sme tak získať presnejšie výsledky teploty.

Možné doplnenie meraní

Z dôvodu nedostatku času sme už kvantitatívne nevyhodnotili linearitu získaných hodnôt teploty snímača TMP036 (Tabuľka 2, stĺpce  Snímač TMP036, výstup  [V] ,  Snímač TMP036, výpočet [°C] v ARDUINO ).

Výpočet koeficientov pre BETA model a S-H model z troch meraní je dobre popísaný v zdroji  Thermistor Calibration for High Accuracy Measurements, URL:               https://dataloggerinc.com/resource-article/thermistor-calibration/. Presnejší výpočet kalibračných koeficientov je v zdroji Measure and Model a Thermistor, URL: https://www.instructables.com/Measure-and-Model-a-Thermistor/. Táto téma prekračuje ciele nášho cvičenia.

6. Informačné zdroje

1. Wikipedia: Thermistor [1]

2. Dodavatel termistoru: NTC senzor teploty termistorový modul KY-013 [2]

3. Informacie o module KY-013 ANALOG TEMPERATURE SENSOR MODULE [3]

4. Interfacing NTC Thermistor with Arduino [4]

5. Elektricke zapojenie meracieho pripravku [5]

6. Zdrojovy kod programu pre meraci priravok (platforma ARDUINO UNO)[6]

7. Popis postupu kalibracia termistora: Measure and Model a Thermistor [7], LOCAL [8]

8. Excel k bodu 7  s vypoctom koeficientov [9]

9. On line kalkulacka pre vypocet koeficientov [10]

10. Datasheet k TMP036 [11]  LOCAL: [12]

ZDROJE:

[1]https://en.wikipedia.org/wiki/Thermistor

[2]https://techfun.sk/produkt/ntc-senzor-teploty-termistorovy-modul-ky-013/

[3]https://arduinomodules.info/ky-013-analog-temperature-sensor-module/

[4]https://circuitdigest.com/microcontroller-projects/interfacing-Thermistor-with-arduino

[5] …  \Predmet_ELM_cvicenia\1_NEVEL_Neranie_neelektrickych_velicin\WORK_1 Meranie teploty NTC a TM036\230822 MERACI PRIPRAVOK c.1 NTC Thermistor,TMP36  & LCD ver.A.pdf

[6] …  \Predmet_ELM_cvicenia\1_NEVEL_Neranie_neelektrickych_velicin\WORK_1 Meranie teploty NTC a TM036\sketch_230915_MER_1_NTC_Test.ino

[7] https://www.instructables.com/Measure-and-Model-a-Thermistor/

[8] …  \Predmet_ELM_cvicenia\1_NEVEL_Neranie_neelektrickych_velicin\WORK_1 Meranie teploty NTC a TM036\Measure-and-Model-a-Thermistor.pdf

[9] …  \Predmet_ELM_cvicenia\1_NEVEL_Neranie_neelektrickych_velicin\WORK_1 Meranie teploty NTC a TM036\Thermistor Modeling.xls

[10]https://thinksrs.com/downloads/programs/therm%20calc/ntccalibrator/ntccalculator.html

[11]URL https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/TMP35_36_37.pdf

[12]  …  \Predmet_ELM_cvicenia\1_NEVEL_Neranie_neelektrickych_velicin\WORK_1 Meranie teploty NTC a TM036\Datasheet TMP35_36_37.pdf

zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/Bitwise_operation

Bitové posuny [ upraviť ]

Bitové posuny sa niekedy považujú za bitové operácie, pretože s hodnotou zaobchádzajú skôr ako s radom bitov než s číselnou veličinou. Pri týchto operáciách sa číslice posúvajú alebo posúvajú doľava alebo doprava. Registre v počítačovom procesore majú pevnú šírku, takže niektoré bity budú „posunuté“ z registra na jednom konci, zatiaľ čo rovnaký počet bitov bude „posunutý“ z druhého konca; rozdiely medzi operátormi bitového posunu spočívajú v tom, ako určujú hodnoty posunutých bitov.

Bitové adresovanie [ upraviť ]

Ak je šírka registra (často 32 alebo dokonca 64) väčšia ako počet bitov (zvyčajne 8) najmenšej adresovateľnej jednotky, často nazývanej bajt, operácie posunu vyvolajú schému adresovania z bajtov na bity. Orientácie „vľavo“ a „vpravo“ sú teda prevzaté zo štandardného zápisu čísel v zápise hodnoty miesta , takže posun doľava sa zvýši a posun doprava zníži hodnotu čísla – ak sa najprv čítajú ľavé číslice, toto tvorí orientáciu big-endian . Bez ohľadu na hraničné efekty na oboch koncoch registra sa aritmetické a logické operácie posunu správajú rovnako a posun o 8 bitových pozícií prenáša bitový vzor o 1 bajtovú pozíciu nasledujúcim spôsobom:

Poradie Little-endian :	posun doľava o 8 pozícií zvýši bajtovú adresu o 1,
	posun doprava o 8 pozícií zníži bajtovú adresu o 1.
Big-endian zoradenie:	posun doľava o 8 pozícií zníži bajtovú adresu o 1,
	posun doprava o 8 pozícií zvýši bajtovú adresu o 1.

Aritmetický posun [ upraviť ]

Pri aritmetickom posune sa bity, ktoré sú posunuté z ktoréhokoľvek konca, zahodia. Pri ľavom aritmetickom posune sú nuly posunuté vpravo; pri pravom aritmetickom posune sa bit znamienka (MSB v dvojkom doplnku) posunie vľavo, čím sa zachová znamienko operandu.

Tento príklad používa 8-bitový register interpretovaný ako dvojkový doplnok:

   00010111 (desatinné +23) ĽAVÝ POSUN
= 0010111 0 (desatinné +46)

   10010111 (desatinné −105) PRAVÝ POSUN
=   1 1001011 (desatinné −53)

V prvom prípade bola číslica úplne vľavo posunutá za koniec registra a nová 0 bola posunutá do polohy úplne vpravo. V druhom prípade bola 1 úplne vpravo posunutá (možno do vlajky prenášania ) a nová 1 bola skopírovaná do pozície úplne vľavo, pričom sa zachovalo znamienko čísla. Viacnásobné posuny sa niekedy skrátia na jeden posun o určitý počet číslic. Napríklad:

   00010111 (desatinné +23) ĽAVÝ POSUN PO DVOCH
= 010111 00 (desatinné +92)

Ľavý aritmetický posun o n je ekvivalentný násobeniu 2 ⁿ (za predpokladu, že hodnota nepretečie ) , zatiaľ čo pravý aritmetický posun o n hodnoty dvojkového doplnku je ekvivalentný násobeniu 2 ⁿ . Ak sa s binárnym číslom zaobchádza ako s doplnkom jednotiek , potom rovnaká operácia pravého posunu vedie k deleniu 2 ⁿ a zaokrúhleniu smerom k nule .

Logický posun [ upraviť ]

Pri logickom posune sa posúvajú nuly, aby sa nahradili vyradené bity. Preto sú logické a aritmetické posuny doľava úplne rovnaké.

Keďže však logický pravý posun vkladá hodnotu 0 bitov do najvýznamnejšieho bitu, namiesto kopírovania znamienkového bitu je ideálny pre binárne čísla bez znamienka, zatiaľ čo aritmetický pravý posun je ideálny pre binárne čísla s doplnkom dvojky so znamienkom .

Kruhový posun [ upraviť ]

Ďalšou formou posunu je kruhový posun , bitová rotácia alebo bitová rotácia .

Otočiť [ upraviť ]

Pri tejto operácii, niekedy nazývanej rotácia bez prenosu , sa bity „otočia“, ako keby sa spojili ľavý a pravý koniec registra. Hodnota, ktorá je posunutá doprava počas ľavého posunu, je akákoľvek hodnota, ktorá bola posunutá vľavo a naopak pre operáciu s posunom vpravo. Je to užitočné, ak je potrebné zachovať všetky existujúce bity a často sa používa v digitálnej kryptografii . ^{[ potrebné vysvetlenie ]}

Otočiť cez prenášanie [ upraviť ]

Otočiť cez prenášanie je variant operácie otáčania, kde bit, ktorý je posunutý (na jednom konci) je starou hodnotou príznaku prenášania, a bit, ktorý je posunutý von (na druhom konci), sa stáva novou hodnotou nosná vlajka.

Jedno otočenie cez prenášanie môže simulovať logický alebo aritmetický posun o jednu pozíciu vopred nastavením vlajky prenášania. Napríklad, ak príznak prenosu obsahuje 0, potom x RIGHT-ROTATE-THROUGH-CARRY-BY-ONEide o logický posun doprava a ak príznak prenosu obsahuje kópiu znamienkového bitu, ide x RIGHT-ROTATE-THROUGH-CARRY-BY-ONEo aritmetický posun doprava. Z tohto dôvodu sa niektoré mikrokontroléry, ako napríklad low-end PIC , jednoducho otáčajú a otáčajú cez prenášanie a neobťažujú sa aritmetickými alebo logickými pokynmi.

Rotácia cez prenášanie je obzvlášť užitočná pri vykonávaní posunov na číslach väčších, než je natívna veľkosť slova procesora , pretože ak je veľké číslo uložené v dvoch registroch, bit, ktorý je posunutý z jedného konca prvého registra, musí prísť na druhý koniec druhy. Pri rotácii cez prenášanie sa tento bit „uloží“ do príznaku prenášania počas prvej zmeny a je pripravený na zasunutie počas druhej zmeny bez akejkoľvek ďalšej prípravy.

Uvod.

• Merania s doc.Pancikom budu venovane meraniu neelektrickych velicin.
• Protokoly z merani sa budu odovzdavat  elektronicky cez EduPage ako priloha v podobe PDF suboru.
• Dovodom je setrenie prirodnych zdrojov nasej planety. 
• Vase protokoly Vam budu pristupne pocas Vasich maturit v elektronickej forme a budu Vam sluzit ako pomocka pri priprave na Vasu maturitnu odpoved. 

FAQ (Frequently Asked Questions)

Questions:

1. Ako  budem vediet vyplnit a vypracovat protokol z konkretneho merania ?
2. Kde najdem sablonu (template) konkretneho meracieho protokolu ?
3. Ako zistim termin odovzdania konkretneho meracieho protokolu ?
4. Ako odovzdam meraci protokol ?
5. Ako budem komunikovat s ucitelom  (doc. Pancikom)  vo veci  meracieho protokolu?

Answers: 

1. Ako  budem vediet vyplnit a vypracovat protokol z konkretneho merania ?
   • na podstranke popisu konkretneho merania najdete link na clanok s nazvom „HOW TO FILL protokol z cvicenia  MPxx „
   • MPxx bude uz konkretne cvicenie, napriklad MP31.
   • Priklad popisu popisu konkretneho merania:  „MERACI PRIPRAVOK c.1, MERANIE c.31: Meranie teploty s termistorom typu NTC a snímačom TMP036“ (URL: https://www.drpancik.sk/8799-2/
   • Priklad clanku How to fill protokol z cvicenia MP31 je TBD 
2. Kde najdem sablonu (template) konkretneho meracieho protokolu s prilohou ?
   • na Google Drive najdete aktualnu sablonu protokolu vo WORD-e a ide o subor WORD  s priponou *.docx (nie je to sablona v zmysle suboru s priponou .dotx).
   • Cesta – „filling“, t.j. umiestnenie suboru sablony na Google Drive najdete v clanku , popise meracieho pripravku.
   • Priklad popisu konkretneho merania:  „MERACI PRIPRAVOK c.1, MERANIE c.31: Meranie teploty s termistorom typu NTC a snímačom TMP036“ (URL: https://www.drpancik.sk/8799-2/,
   • filing sablony vo WORD-e : …\Predmet_ELM_cvicenia\WORK_1 NEVEL Meranie teploty NTC a TM036\ELM_MP31_PANCIK_JURAJ.docx 
   • filing sablony prilohy v EXCELI : …\Predmet_ELM_cvicenia\WORK_1 NEVEL Meranie teploty NTC a TM036\ELM_MP31_PANCIK_JURAJ PRILOHA.xlsx
3. Ako zistim termin odovzdania konkretneho meracieho protokolu ?
   • pokyn pre odovzdanie protokolov pre kazde meranie bude v EduPage vyhlasene ako domaca uloha (DU) ktora ma termin odovzdania
4. Ako odovzdam meraci protokol ?
   • pokyn pre odovzdanie protokolov pre kazde meranie bude v EduPage vyhlasene ako domaca uloha (DU)
   • protokol prilozite k Vasej DU v EduPage ako subor vo formate PDF, iny format je neplatny (napr. Word *.docx)
   • nazov PDF suboru bude: ELM_MPxx_VasePriezvisko_VaseMeno.pdf napriklad (ELM_MP31_PANCIK_JURAJ.pdf)
   • nazov prilohoveho EXCEL suboru (ak bude tento potrebny) bude ELM_MPxx_VasePriezvisko_VaseMeno_PRILOHA.xlsx napriklad (ELM_MP31_PANCIK_JURAJ_PRILOHA.xlsx). Aj prilohu prilozite k Vasej DU v EduPage
   • nezamienajte si poradie priezvisko a meno ( je to kvoli archivacii …)
   • neposielajte protokol  emailom – potom pojde  neplatne odovzdanie
5. Ako budem komunikovat s ucitelom  (doc. Pancikom)  vo veci  meracieho protokolu?
   • oslovim ucitela na meraniach alebo mu  napisem mu email predmetom emailu ELM_MPxx_VasePriezvisko_VaseMeno (MPxx je cislo merania, napriklad MP31)
   • este lepsie : oslovim a napisem mu  (ak ma o to poziada) email  s predmetom emailu ELM_MPxx_VasePriezvisko_VaseMeno (MPxx je cislo merania, napriklad MP31) aky mate problem
   • priklady dovodu komunikacie : prosba o  posunutie terminu odovzdania protokolou, prosba o domeranie, ziadost o vysvetlenie (horsieho) hodnotenia ….
   • vzdy zavcasu komunikujte s nadriadenym – hned ked vidite problem a nejlepsie,  ked to date do emailu a nespoliehate sa len na ustne povedanie problemu (ucitel zabuda … ), najlepsie je povedat a este poslat regularnym sposobom email (regularny sposob – dat emailu spravny predmet emailu) kde napisete na com ste sa s ucitelom dohodli (ak si to on nepoznacil):
     • Predmet emailu: ELM_MP32_PANCIK_JURAJ   
     • Text emailu: Dobry den pan ucitel,
       • dakujem Vam za moznost odovzdat moj opraveny protokol MP32 o tyzden neskor t.j. 11.11. 2023.
       • S pozdravom zostava
       • Albert Einstein ml.