Mätteknik. Biomedicinsk teknik (Elektrisk Mätteknik), LTH

Transkript

1 Mätteknik Biomedicinsk teknik (Elektrisk Mätteknik), LTH Kursansvariga: Johan Nilsson, Lars Wallman Idag Introduktion av kursen Vad är Mätteknik Behov Kursinformation Demo

2 Mätteknik Metrologi vetenskapen om mätning Mätmetoder, instrument Störningar, mätosäkerhet Kalibrering - spårbarhet (Meteorologi vetenskapen om jordatmosfärens kemi och fysik) Mätteknik Genom sin forskning förde de vetenskapen ytterligare några steg framåt Tillämpad mätteknik Att mäta är att veta

3 Mätteknik Mätning av elektricitetens hastighet talet Abbé Nollet - naturfilosof Munkar 700 st 1,6km Leyden jars - urladdning Kung Ludvig XV Versailles Mätsystem Feedback Actuator Object Sensor Signal conditioner Display Pressure Temperature Flow Level m.m Voltage Current Impedance

4 Miljö och klimat Temperatur Lufttryck Vindhastighet Fuktighet Läge Hälsa och sjukvård Temperatur Blodtryck Blodflöde Blodsocker Åderförkalkning Hjärtinfarkt Cancer EKG Elektrokardiografi CT Datortomografi Ultraljud

5 Smarta hem Industriella processer Bråvikens Pappersbruk - Holmen Temperatur Flöde Tryck Nivå Koncentration Densitet m.m

6 IoT Internet of Things Bestå av mellan miljarder saker år 2020 Idag Introduktion av kursen Vad är Mätteknik Behov Kursinformation Demo

7 Artikel i Automation Reglerproblemen i pappers & massaindustrin Fråga till driftingenjörer, utvecklingsingenjörer, systemtekniker och instrument-tekniker på Assidomän samt forskare vid Högskolor och externa konsulter och instrumentleverantörer Artikel i Automation Reglerproblemen i pappers & massaindustrin Fråga till driftingenjörer, utvecklingsingenjörer, systemtekniker och instrument-tekniker på Assidomän samt forskare vid Högskolor och externa konsulter och instrumentleverantörer Att mäta rätt kan ha stor ekonomisk betydelse. Kvalité - pris

8 Measurement System Feedback Actuator Object Sensor Signal conditioner Display Pressure Temperature Flow Level m.m Voltage Current Impedance Vad är bra mätteknik? Man ska kunna välja en lämplig mätmetod i en given situation. Man ska kunna välja ett lämpligt instrument som passar metoden. Man ska mäta rätt Var kritisk Är resultaten rimliga?

9 Idag Introduktion av kursen Vad är Mätteknik Behov Kursinformation Demo Mål Kunskapmål ha kunskap om olika mätmetoder och deras uppbyggnad för mätning av spänning, ström, impedans, tid, frekvens och frekvensspektra. ha förståelse för begränsningar hos mätmetoder och inverkan av störningar för att undvika mätfel.

10 Mål Färdighetmål kunna välja lämplig mätmetod och instrument i en given mätuppgift samt utföra mätningar. ha fått erfarenhet av experimentellt arbete. Mål Attitydmål Kritiskt bedöma mätresultat för att minimera risken för mätfel och feltolkning.

11 Översiktligt kursinnehåll Metoder för mätning av elektriska storheter som spänning, ström, impedans, tid, frekvens, frekvensspektra Instrument för genomförandet av mätningarna Uppbyggnad av enkla datorbaserade mätsystem Metoder för minimering av störningar och mätfel Schema Mätteknik F 2018 Vecka 12,13 Intro, Dig skop måndag 19-mars Förel (E:B) Intro tisdag 20-mars Förel (E:B) Dig skop onsdag 21-mars Lab torsdag 22-mars Lab 8-12 Lab fredag 23-mars Lab 8-12 Lab måndag 26-mars Lab V14-V15 PÅSKUPPEHÅLL Vecka 16 AD/DA & Multimeter-räknare måndag 16-apr. Övn/Lek tisdag 17-apr. Lab onsdag 18-apr. Lab torsdag 19-apr. Lab 8-12 Lab fredag 20-apr. Lab 8-12 Lab Vecka 17 AD/DA & Multimeter-räknare måndag 23-apr. Övn/Lek tisdag 24-apr. Lab onsdag 25-apr. Lab torsdag 26-apr. Lab 8-12 Lab fredag 27-apr. Lab 8-12 Lab Vecka 18, 19 Störningar & Mätsystem onsdag 02-maj Övn/Lek torsdag 03-maj Lab 8-12 Lab fredag 04-maj Lab 8-12 Lab måndag 07-maj Lab onsdag 09-maj Lab Vecka 20, 21 Störningar & Mätsystem måndag 14-maj Övn/Lek tisdag 16-maj Lab 8-12 onsdag 17-maj Lab måndag 21-maj Lab tisdag 22-maj Lab 8-12 Lab onsdag 23-maj Lab Vecka 21 onsdag 23-maj Förel (E:B) Vecka 21 torsdag 31-maj Omskrivning k-frågor (E1328)

12 Kontinuerlig examination Kursen examineras löpande under kursens gång Delmoment: Genomfört samtliga laborationer Kontrollfrågor inför laborationerna Skrivit en utförlig lab-rapport Granskat en lab-rapport Skrivit en labsammanfattning Klarat det praktiska provet Fungerande mätsystem Mätteknik Laborationer Digitala oscilloskop Kontrollfrågor Praktiskt prov Multimeter och räknare Kontrollfrågor Rapport / granskning AD / DA omvandling Kontrollfrågor Rapport / granskning Störningar Kontrollfrågor Lab-sammanfattning (individuell) Mätsystem Förberedelseuppgifter utförda Fungerande mätsystem

13 Laborationsrapport Rapporten ska gå att läsa fristående från lektions- och laborationshandledningarna Rapporten ska riktas till E, D eller F teknolog som inte har läst kursen Rapporten ska göra det möjligt för läsaren att i princip upprepa laborationen I rapporten ska en annan labgrupps resultat tas med och ställas i relation till de egna resultaten. Rapporten ska granskas av en annan labgrupp som skriver en kort granskningsrapport Digitala oscilloskop Mätteknik Laborationer Digitala Oscilloskop Inför laborationen: Skriv ut den här laborationshandledningen eller ladda ner den till dator/surfplatta (ej mobiltelefon) och ta med handledningen till laborationen. Läs igenom laborationshandledningen. Ta med miniräknare till laborationen. Läs i kursboken Elektronisk mätteknik: Kap. 5 - Probens uppbyggnad och egenskaper ( ) Kap. 6 - Digitala minnesoscilloskop ( ) Kap. 8 - Frekvensanalys (437, ) Uppgifter 5.10 (346) Uppgifter 6.10 ( ): 1, 3-22 Uppgifter 8.6 (471): 8-11 Du skall känna till och kortfattat kunna beskriva: Probens uppbyggnad och funktion Skillnader mellan olika samplingsmetoder både för engångsförlopp och repetetiva förlopp Nackdelar och fördelar för digitala oscilloskop jämfört med analoga ocilloskop Vikningsbegreppet Olika former av triggning Minnesdjup, samplingshastighet och upplösning hos digitala oscilloskop. Bandbredd FFT Fönsterfunktioner (FFT) För godkänd laboration krävs: Godkänt på de skriftliga förberedelsefrågorna. Godkänd laboration Godkänt på praktiskt prov. Denna examination bokar man en tid till (efter laborationen) på anslagstavlan. Under detta prov, som tar ca 15 minuter, skall man visa att kan hantera oscilloskopet, samt kunna svara på de teoretiska frågor som examinatorn ställer under provtiden. För att ha en chans att bli godkänd på det praktiska provet bör man öva själv tills man känner sig säker på oscilloskopet. Det kommer att finnas uppställningar för övning på egen hand i ett rum på institutionen.

14 E-huset, labsalar E:1309, E:1310

15 Idag Introduktion av kursen Vad är Mätteknik Behov Kursinformation Demo

16 Inimpedans Inimpedans Namn Symbol Konstitutiv relation Kommentar Resistans v = Ri [R] = (Ohm) Kapacitans Induktans i = C dv dt v = L di dt [C] =F(Farad) [L] =H(Henry)

17 Inimpedans Belastning reflektion anpassning

18 Belastning reflektion anpassning Belastning reflektion anpassning

19 Belastning