Milan Friesel, Forskarhuset F5032, 7723434, friesel@chalmers.se
Syfte
Mekaniska svängningar och elektromagnetiska vågor är två naturfenomen som finns överallt omkring oss - ljud, mobiltelefon, etc.
Syftet med denna kurs i frekvensanalys är att göra dig uppmärksam på frekvensens betydelse som en kritisk parameter i många olika sammanhang, t.ex. för olika egenskaper av material, instrumentens prestanda, etc., och att lära dig grunderna i frekvensanalys.
Frekvensanalys
är analysmetod för studium av elektriska signalers frekvensinnehåll. Den studerade signalen tranformeras med hjälp av ett instrument från tidrum till frekvensrum, signalen sönderläggs med avseende på dess frekvensinnehåll. Grundidén är Fourierteorin. Utvecklingen av elektronik på 1900-talet gjorde det möjligt att använda Fourierteorin för frekvensanalys i många olika sammanhang. Frekvensanalys har blivit en oumbärlig analysmetod i många tekniska sammanhang.
Uppgifter
Det finns två typer av uppgifter i frekvensanalys:
1. laborationsuppgifter
2. teoretiska uppgifter för gruppredovisning
Det är meningen att du skall arbeta och lösa dessa uppgifter självständigt, dels genom att använda dina kunskaper från tidigare kurser i ellära och fysik, och dels genom att ta reda på de nödvändiga kunskaper i läroböcker, handböcker, datablad och på internet.
Uppgifterna har alltså två syften - du skall ha glädje av dina kunskaper och lära dig att söka den nödvändiga kunskapen i den stora kunskapsmängden som idag finns i böcker, datablad, handböcker, tidskrifter och på nätet.
Således, arbetsgången är samma för alla uppgifter: du och din labbkamrat löser uppgiften självständigt och redovisar lösningen antingen i en rapport eller vid en gruppredovisning, ett litet seminarium.
Givetvis, ni är alltid välkomna att ta kontakt med mig för en diskussion när något är oklart. Det enklaste är att skicka en e-post.
Laborationer
Det finns sju uppgifter med namn Lab_Uppgift1, Lab_Uppgift2, … Lab_Uppgift7, och finns här nedan.
Alla uppgifter består av en grunduppgift och en extrauppgift. För uppgift 1,2,4,5 och 6 består grunduppgiften av två delar: 1. Analys av frekvensspektra, och 2. ”En specifik uppgift”. Uppgiften ”Analys av frekvensspektra”…handlar om digitalisering och Fourierserier. Arbeta genom denna uppgift noggrant, det bidrar till kunskap om digitalisering och om Fourierteorin.
Arbetsgången är följande:
1. Förstudie: syftet med en förstudie är att ni studerar först er uppgift och redovisar skriftligt lösningen som ni har kommit fram till. Skriftlig förstudie lämnas in i brevlådan som finns utanför ETlabbet i Forskarhuset. Lösningen diskuterar vi sedan vid ett bestämt tillfälle.
2. Laboration: när lösningen är bra, kan ni sedan göra laborationen. Meningen är att ni arbetar själständigt.
Instrumentet för frekvensanalys är frekvensanalysator, i detta fall ett digitalt oscilloskop. Det är ett instrument från Tektronix som har många funktioner. En handbok till oscilloskopet finns i datorn som finns på varje arbetsplats. För att komma åt handboken måste man han ett lösenord. Följ handboken. Frekvensanalys heter på engelska spectral analysis.
3. Rapport: efter laborationen skriver ni en rapport i vilken ni beskriver hur ni har löst problemet och presenterar era resultat. Rapporten lämnas in. Hur en rapport skall skrivas finns rekommendationer till på ett annat ställe. Men en rekommendation kan göras här. Ett överlägset bra sätt att redovisa mätresultat är att presentera data både i en tabell och i ett diagram, givetvis om detta sätt är lämpligt för den typen av resultat som skall redovisas. Detta sätt ger en bra överskådlighet och förståelse.
----------------------------------
Gruppredovisning
Det finns sju problem för gruppredovisning, ett litet seminarium. Dessa uppgifter har namn Gruppredovisning-Uppgift1, Gruppredovisning_Uppgift2. … Gruppredovisning-Uppgift7, och finns här nedan.
Gruppredovisning av uppgifterna består av två moment:
1. Förstudie: först lämnar du in en förstudie som ett underlag till redovisning.
2. Seminarium: själva redovisningen görs i form av ett litet seminarium. Tänk på att syftet med detta seminarium är att dina kamrater skall lära sig från din presentation och att du lär dig att presentera ett ämne för andra.
Detta betyder att din presentation skall vara utformad på ett överskådligt sätt, lättläst (lagom stora bokstäver och lagom mängd text på varje overhead som visas), tydlig text och tydliga figurer (inget kladd), etc. Presentation skall ta mellan 10 - 15 minuter med frågor. Presentationen kan göras på tavlan, med overhead eller med projekt (power point) Vill du ha andra hjälpmedel för din presentation så finns det. Det är bara bra med stimulerande presentationer.
Det är viktigt att seminarium skall bli bra, så du blir nöjd med din presentation och dina kamrater lär sig nytt och intressant och tycket att du har gjort ett bra föredrag. Därför är det viktigt att förbereda föredraget noggrant.
---------------------------------------------------------
--!>
Litteratur för din uppgift hittar du i läroböcker (t.ex. böcker i elektronik), handböcker, datablad eller på nätet. Det finns väldigt mycket material på nätet, text och figurer. Skulle ni få problem med litteratur, kontakta mig gärna, vi kan diskutera det material ni har hittat, uppläggning av presentation vid gruppredovisningen eller jag kan ge er tips om vilken litteratur ni kan använda.
Referensbibliotek
Referensbibliotek Det finns en s.k. referensbibliotek. Det är en uppsättning av baslitteratur som man kan använda för att lösa uppgifterna. Referensbiblioteket finns i ett skåp på torget i Forskarhuset plan 7 och består av följande häften: Application Notes I,II,III,IV,V,VI och Datablad
Sök gärna själv egen litteratur.
Handbok för Tektronix oscilloskop. Finns i datorer i ETlabbet, eller på hemsidan:
Om något är oklart, skicka gärna e-post.