Sensorer og målesystemer

Dette emnet gir grunnleggende kunnskap om måletekniske prinsipper og undersøker praktiske målesystemer og metoder for grensesnitt mellom ulike sensorer med elektronisk instrumentering. Teoretisk informasjon støttes av praktisk arbeid, som kulminerer i en konstruksjon og testing av en fungerende prototype av et spesifikt sensorsystem for en gitt applikasjon. Eksempler fra topp moderne forskning innen sensorer og målesystemer er også gitt, blant annet ved gjesteforelesninger fra akademia og industri.

Undervisningsspråk: Engelsk

Emnet bygger på ELI1400 Analog og digital elektronikk

Ingen ut over opptakskrav.

Etter å ha fullført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, definert som kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Studenten har

• grunnleggende kunnskap om sanseprinsipper og praktiske metoder for å koble ulike sensorer til elektroniske målesystemer.
• inngående kunnskap om ulike støykilder i sensorer og målesystemer, deres egenskaper og avbøtende tiltak.
• inngående kunnskap om viktige måleprinsipper i akustiske, optiske, termiske, mekaniske og elektromagnetisk-baserte sensorer.
• generell kunnskap om arkitekturen til et instrument inkludert front-end og back-end elektronikk og kobling til resten av instrumentet.
• forståelse om kommunikasjon mellom enhetene i et instrument.
• praktisk kunnskap om strømforsyningskrav.
• forståelse for lovkrav og praktiske aspekter ved elektronisk utstyrssikkerhet og instrumentklassifisering.

Ferdigheter

Studenten kan

• designe, konstruere og teste sensorsystemer med passende instrumenteringskretser og analysere deres egenskaper (støy, dynamisk område, linearitet).
• utføre praktiske målinger ved hjelp av en rekke sensorer i spesifikke applikasjoner, for eksempel biomedisinske, mekaniske, robotiske, mekatroniske, miljømessige eller forskningsinnstillinger.
• presentere de målte dataene i standardformater og tolke verdiene for spesifikke bruksområder.
• anvende kunnskapen om hvordan måleusikkerhet og støy påvirker sensorytelse og nøyaktighet.
• vurdere den elektroniske og tekniske sikkerheten til det aktuelle instrumentsystemet.

Generell kompetanse

Studenten kan

• beskrive driften av ulike typer sensorer, og deres begrensninger.
• diskutere og skissere strukturen til sensor- og instrumenteringssystemet for en bestemt applikasjon i lys av sikkerhetskrav og forskrifter.
• dokumentere eget arbeid i form av en teknisk rapport i et spesifisert format.
• presentere den fungerende prototypen til en sensor og målesystem og forklare dets prinsipp for drift, begrensninger og foreslå fremtidige forbedringer.

Forelesninger og praktisk semesteroppgave. Studentene vil arbeide dels individuelt og dels i grupper. Gruppestørrelse er normalt 4 studenter.

Aktiv deltakelse i fagets praktiske gruppeprosjekt.

Muntlig presentasjon med praktisk demonstrasjon av fagets praktiske gruppeprosjekt. Presentasjon er på 20 minutter. Alle gruppemedlemmer må presentere.

Eksamen består av fire deler

Del 1: Individuell skriftlig eksamen under tilsyn 2 timer som teller 50 %.

Del 2: Rapport fra fagets praktiske gruppeprosjekt (6 sider i IEEE format (rundt 4000 ord) (15 %).

Del 3: Demonstrasjon av prototype (20%)

Del 4: En muntlig presentasjon av emnets praktiske gruppeprosjekt (15 %)

Alle eksamensdeler må vurderes til bestått for at studenten skal kunne få bestått emnet.

Eksamensresultatet fra del 1 og 2 kan påklages

Eksamensresultatet fra del 3, og 4 kan ikke påklages.

På emnets praktiske gruppeprosjekt: Alle

På skriflig eksamen;

* Studentens rapport fra eget gruppeprosjekt.

* Håndholdt kalkulator som ikke kommuniserer trådløst og som ikke kan regne symbolsk. Dersom kalkulatoren har mulighet for lagring i interminnet skal minnet være slettet før eksamen. Stikkprøver kan foretas.

Gradert skala A-F.

Del 1 og 2: En intern sensor.

Del 3 og 4: To interne sensorer

Ekstern sensor brukes jevnlig.

Olga Korostynska

Emnet overlapper 10 studiepoeng med ELVE3510 Medisinsk instrumentering