vår 2017

AUT-1002 Ellære og måleteknikk - 10 stp

Sist endret: 04.05.2017

Ansvarlig fakultet

Fakultet for ingeniørvitenskap og teknologi

Studiested

Tromsø |

Emnetype

Kan ikke tas som enkeltemne.

Innhold

INTRODUKSJON/OPPSTART Case (gruppearbeid) – se utlevert problemstillinger Litt repetisjon av ellære fra fysikken i vg. skole. Komponent., størrelser og enheter (egenrepetisjon/selvstudium) Repetisjon - Ohms lov, serie-/ parallellkretser samt energi og effektbl. GRUNNBEGREPER. Definisjoner av ladning, strøm, spenning og resistans. Ulike resistanstyper, resistansens temperaturavhengighet - følere og givere. U-I-karakteristikk. Bruk av ohm- ampere- og voltmeter. 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. Ulineære laster. Wheatstones målebro. MÅLETEKNIKK: Prinsipp/oppbygning og bruk av volt-, ampere- og ohmmeter. Måling av posisjon, trykk, strømning og nivå. Temperaturmålinger: Måleproblemet, Pt100, termistor. Resistansmåling: Brokoplinger, 2-, 3- og 4-leder kopling, termoelement. Strekklapper: Virkemåte, temp.kompensering, anvendelser. Transmittere: Kalibrering, linearitet. Målenøyaktighet. Støy. Motstandsnettverk/Kretsteoremer: Bruk av Kirchhoffs lover. Superposisjonsprinsippet. Thevenin og Norton’s topolekvivalent. Maskelikninger. KONDENSATORER: Litt om elektriske felt. Kondensatorens ppbygging, 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. (Basisforståelse innenfor Magnetisme og Induksjon, er særdeles viktig innen måleteknikk (magnetiske (bl.a. differensialtransformator) og induktive prinsipper). Videre er denne basisforståelsen en forutsetning for AC-kretser og for «magnetisk støy» i signaloverføring og i elektroniske systemer. I tillegg vil dette være grunnlag for eventuelle andre emner, som - lavspenningsanlegg, motorer, kraftelektronikk, etc.) 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.

Hva lærer du

Emnet skal gi kandidaten innføring i grunnleggende kunnskaper innen elektrotekniske, måletekniske emner.

Kandidaten skal kunne arbeide i relevante laboratorier og beherske målemetoder, feilsøkingsmetodikk, bruk av relevante instrumenter og programvare som grunnlag for målrettet og innovativt arbeid.

Kunnskap

Kandidaten skal:

  • Ha grunnleggende kunnskaper innenfor noen kjerneområder i elektrotekniske emner som andre emner bygger på.
  • Ha dybdekunnskap innenfor kjerneområdene: el-lære, måleteknikk, kretsanalyse.

Ferdigheter Kandidaten skal kunne:

  • Arbeide i relevante laboratorier med målemetoder, feilsøking og bruk av relevante instrumenter og programvarer
  • Anvende matematiske kunnskaper for analytiske beregninger og vurderinger

Generell kompetanse

Kandidaten skal:

  • Ha god forståelse av:
    • Relevante definisjoner og begreper
    • Anvendelse av teori og metoder.
    • Kommunisere med andre om el-lære og måleteknikk.
    • Ha et godt grunnlag for videre emner i studieplanen og eventuelt videre studier.

Undervisnings- og eksamensspråk

Norsk

Undervisning

48 t Forelesninger, 24 t regneøvinger, simuleringer, 15 t laboratoriearbeid og prosjekt.

Eksamen

4 timers skriftlig eksamen. Bokstavkarakter A - F.

5 a 6 obligatorike øvinger åvære godkje for å få adgang til ekamen.

Studenter som ikke har bestått - eller har gyldig fravær ved siste ordinære eksamen tilbys kontinuasjonseksamen tidlig i påfølgende semester.

Eksamensdato

Skriftlig 24.05.2017

Eksamensdato er foreløpig og vil kunne bli endret. Endelig eksamensdato kunngjøres på uit.no/eksamen og i studentweb primo mai for vårsemesteret og primo november for høstsemesteret

Timeplan

Studiepoengreduksjon

MS525 Måle- og kontrollteknikk 10 stp
AS110 Måle- og kontrollteknikk m/prosjekt 10 stp

Pensum

Oppgis ved studiestart.