vår 2019: AUT-1002 Ellære og måleteknikk - 10 stp
Innhold
INTRODUKSJON/OPPSTART Kort repetisjon av ellære fra fysikken i vg. skole og fra TEK-1010. Komponent., størrelser og enheter (egenrepetisjon/selvstudium) Repetisjon - Ohms lov, serie-/ parallellkretser samt energi og effekt.
GRUNNBEGREPER. Definisjoner av ladning, strøm, spenning og resistans. Ulike resistanstyper, resistansens temperaturavhengighet - følere og givere. U-I-karakteristikk. Oppbygging og bruk av ohm-, ampere- og voltmeter. Instrumentenes påvirkning på måleresultetet.
SERIE- OG PARALLELLKRETSER. Resistanser og spenningskilder i serie og parallell, samt blandet kopling (serie-parallellkretser). Kirchhoffs spennings- og strømlov. Effekt. Resistans i ledere, spennings- og effekttap i ledere. Spenningsdeler og strømdeler. Spennings-/strømkildemodell. Kildenes lastlinje. Maks spenning i last Ulineære laster. Wheatstones målebro. Prinsipp/oppbygning og bruk av volt-, ampere- og ohmmeter.
KRETSANALYSE / KRETSTEOREMER: Bruk av Kirchhoffs lover. Superposisjonsprinsippet. Thevenins og Nortons topolekvivalent. Maskelikninger.
MÅLETEKNIKK: Måling av posisjon, trykk, strømning og nivå. Temperaturmålinger: Pt100, termistor. termoelementer Resistansmåling: Brokoplinger, 2-, 3- og 4-leder kopling. Strekklapper: Virkemåte, temp.kompensering, anvendelser. Transmittere: Kalibrering, linearitet. Målenøyaktighet. Støy.
KONDENSATORER: Litt om elektriske felt. Kondensatorens oppbygging, egenskap (virkemåte), kapasitans, serie- og parallellkopling, ladningsfordeling. Inn- og utkopling av kondensatorer i likestrømskretser med resistans. Måleteknikk med basis i Kapasitive prinsipper
MAGNETISME: Magnetiske grunnbegreper. Magnetiske kretser med jernkjerne og jernkjerne med luftgap. Magnetisk kraft mellom jernkjerne og åk.
INDUKTANSER (spoler): Magnetisk induksjon indusert spenning - Generatorprinsippet. Magnetisk kraft på strømførende leder i et magnetisk felt motorprinsippet. Spolens egenskap (virkemåte), energi i induktansen, serie- og parallellkopling. Inn- og utkopling av spoler i likestrømskretser med resistans. Litt om transformatorprinsippet.
VEKSELSTRØM Introduksjon (uten bruk av komlpeksmetoden). Sinusspenning og strøm. Middelverdi og effektivverdi Vekselstrømskretser (RC-, LC- og RLC-kretser). Reaktans, impedans, spenning, strøm, effekt, faseforskyvning. Viserdiagram. Komplekse tall og kompleksmetoden brukt i vekselstrømskretser. Introduksjon. Beregningseks. Serie- og parallellresonans Fasekompensering med regneeks. Filtrering av ulike signaler. Målebroer i vekselstrømskretser. Prinsipp for måling av kapasitans, induktans og frekvens. Løsning av AC-kretser ved hjelp av Superposisjonsprins., Thevenin og Maskelikninger.
REGULERINGSTEKNIKK Grunnprinsipper inkludert PID. Reguleringssløyfe.
Hva lærer du
Kunnskap
- Grunnleggende kunnskaper innen elektroteknikk og måleteknikk.
- Dybdekunnskap innenfor kjerneområdene el-lære, måleteknikk og kretsanalyse.
Ferdigheter
- Kan arbeide i relevante laboratorier med målemetoder, feilsøking og bruk av relevante instrumenter og programvarer
- Kan anvende matematiske kunnskaper for analytiske beregninger og vurderinger
Generell kompetanse
- Har god forståelse av relevante definisjoner og begreper samt anvendelse av teori og metoder
- Kan kommunisere med andre om el-lære og måleteknikk.
- Har et godt grunnlag for videre emner i studieplanen og eventuelt videre studier.
Eksamen
Arbeidskrav:
Følgende arbeidskrav må være fullført og godkjent før studenten kan framstille seg til eksamen:
- 5 av 6 obligatoriske regneøvinger
- Godkjent deltakelse i 5 laboratorieøvinger inkl. forarbeid og godkjente rappoorter på 2 utvalgte laboratorieoppgaver.
Eksamensform:
4 timers skriftlig skoleeksamen
Karakterskala:
Det gis bokstavkarakterer på en skala fra A til F, hvor F er ikke-bestått.
Kontinuasjon:
Det gis kontinuasjonsadgang for studenter som ikke har bestått siste ordinære arrangerte eksamen i dette emnet
Tillatte hjelpemidler ved eksamen
Kalkulator
Teknisk formelsamling med tabeller. Gyldendal forlag. (Forfattere: Pedersen, Gustavsen, Kaasa og Olsen.)
Error rendering component
- Om emnet
- Studiested: Tromsø |
- Studiepoeng: 10
- Emnekode: AUT-1002
- Ansvarlig enhet
- Institutt for automasjon og prosessteknologi