Examinator:
Magnus Karlsteen mkn@fy.ch...Handledare:
MålbeskrivningMarcus Breitholtz rocky@fy.cha... , tel 772 3344, Grupp 1
Pontus Andersson poan@fy.chal... , tel 772 3297, Grupp 2Khaled Khamchane khaled@fy.chalm..., tel 772 3319, Grupp 3
Mattias Goksör mattias.goksor@fy.chalmer..., tel 772 3315, Grupp 4
Kursen baseras på följande mål:
Det studerande ska på experimentell väg få kunskaper i grundläggande
elektronik samt lära sig använda de vanligaste elektriska mätinstrumenten. I
kursen belyses pratiska möjligheter och problem vid elektrisk mätteknik, samt
statistisk bearbetning av resultat. Undervisningen utgår från ett konkret
mättekniskt problem.
Innehåll
|
|
Sal |
Innehåll |
2/9 | 10-12 | FL71 | Inledning |
8/9 | 13.00 | ET | Projektplan inlämnas till handledare |
8-9/9 | ET | OP-uppkoppling, PSPICE, fräs, lödning | |
10/9-29/10 | Konstruktion, mätning, analys, skrivande | ||
30/10 | 12.00 | Preliminär rapport inlämnas | |
6/11 | 13.00 | Slutgiltig rapport inlämnas | |
10/11 | 13-17 | FL11 | Redovisning och opposition, gruppvis |
11/11 | 13-17 | Examination | |
13/11 | 13-17 | Examination |
Laborativ verksamhet enligt eget val och
schema.
Problem
Utifrån kursens mål skall studenterna ha ett problem/projekt
att arbeta med. Det finns flera olika problem som grupperna kan välja
att arbeta med för att nå det uppsatta målet.
Redovisning
Arbetet kommer att redovisas i en muntlig och en skriftlig presentation av gruppens arbete. Presentationen följs upp med en kort individuell genomgång.
Den skriftliga redovisningen får inte vara på mer
än
20 sidor (minimum: teckensnitt Times 12, enkelt radavstånd och 1,5
cm marginaler) och den skall ha "Abstract" på engelska. Om gruppen så önskar får hela rapporten skrivas på engelska.
För den muntliga presentationen disponerar gruppen totalt 45 minuter,
där även opposition och diskussion skall ingå.
Mättekniska problem
Ljud
Buller är ett exempel på ett stort miljöproblem med
anknytning till ljud, speciellt i storstäderna. I denna uppgift gäller
det att bygga en elektronisk krets för att mäta ljud och återge
det på lämpligt sätt. Välj ett lämpligt intervall,
konstruera en krets och mät.
Ljus
Det gäller att bygga en elektronisk krets för att mäta
ljusintensitet. Ljuset kan beskrivas som en vågrörelse och det
finns många våglängder som kan vara av intresse för
den miljöintresserade. Välj ett lämpligt intervall, konstruera
och mät.
Temperatur
Det gäller att bygga en elektronisk krets för att mäta
temperatur. Många olika reaktioner mellan t ex olika luftföroreningar
är starkt temperaturberoende. Hitta en lämplig sensor, konstruera
kretsen, mät.
Formförändring
Det gäller att bygga en elektronisk krets för att mäta formförändringen hos ett föremål. Lämpligt kan vara att mäta hur ett metallföremål ändrar sin form under belastning. Formförändringar brukar medföra förändringar i friktion mellan olika delar vilket i sin tur kan ha inverkan på energiåtgången.
Svaga elektromagnetiska fält
Det gäller att bygga en elektronisk krets för att mäta
svaga elektromagnetiska fält. Om det finns något effekt på
hälsan på grund av elektromagnetiska fält är ännu
inte helt fastlagt. Men att mäta fälten går ju bra i alla
fall. Konstruera sensor, förstärkarekrets, samt visa mätresultatet
på lämpligt vis.
Seismograf
Det gäller att bygga en elektronisk krets för att mäta
markens rörelser på grund av jordbävningar, sprängningar
i tunnlar under Chalmers eller till exempel spårvagnar som passerar
i närheten. Hitta en lämplig sensor och mätmetod, konstruera
kretsen och mät.
Valfri
Det gäller att bygga en elektronisk krets för att mäta någonting. Det finns sensorer för att mäta nästa alla tänkbara fysiska storheter (acceleration, tryck, flöde, fukt, rotation, läge, vinkel...). Hitta en lämplig sensor, konstruera kretsen och mät.
Gruppen väljer fritt ett problem att arbeta med. Problemet diskuteras inom gruppen och tillsammans med handledaren under den första veckan av terminen. Den 8/9 ska gruppen presentera ett skriftligt förslag på projektarbete. I detta tidiga skede måste det rimligen vara ett mycket grovt förslag. Handledare och lärare går sedan igenom förslagen, kommenterar och beställer komponenter.
Förutom själva byggandet skall sedan även utrustningen/konstruktionen appliceras på en mätning. Gruppen skall lägga upp försöksplaner på praktisk och statistisk grund, utföra provtagning, analys samt bearbeta resultaten statistiskt. Statistik kan behövas för att utforma insamlingar, antal prover och vid analys. Man kan göra statistisk behandling av mätdata som sådana, av beräkningen av detektionsgränser, osäkerhetsbedömningar, koncentrationsberäkningar mm.
Kretskonstruktionen skall även beskrivas matematiskt i den avslutande rapporten.
Bedömning
För att kunna sätta individuella betyg måste en individuell bedömning göras. För detta ändamål görs en kontinuerlig bedömning, främst av handledarna, av ert arbete under kursens gång. Andra grunder för bedömningen är den skriftliga och muntliga slutredovisningen.
Följande mall, med tillhörande exempel från elektroniken, utgör grunden efter vilken bedömningen görs.
Kunskapsteg | Exempel |
Faktainsamling | Skall kunna visa att fakta insamlats och använts. |
Behandling av fakta | Veta skillnaden mellan olika enkla förstärkarkopplingar. |
Tillämpning | Kunna konstruera och bygga kretsar. |
Analys | Kunna analysera en given koppling, både teoretiskt och experimentellt. |
Syntetisera |
Utvärdera resultat.
Ingående instrumentkännedom.
|
Värdera | Föreslå nya kopplingar.
Identifiera problem och föreslå lösningar. Jämföra och bedöma olika alternativa kopplingar/instrument. |
Kurslitteratur
Individuell
Ingen kursbok.
Bibliotekslitteratur
de Souse Pires Electronics Handbook, Studentlitteratur
Horowits Hill, The Art of Electronics, Cambridge university press
Young Dictonary of Electronics Penguin reference
Grimvall, Lindgren, Miljömätteknik, Studentlitteratur
Emanuelsson, Signaler och kretsar, Studentlitteratur
Databöcker för operationsförstärkare, mm t ex från
Texas Instruments
Boeker, van Grondelle, Environmental Physics, John Wiley & Sons
Box, Hunter, Hunter, Statistics for experimenters, Wiley-Interscience
Preston, Dietz, The Art of Experimental Physics, Wiley