„Méréstechnika” változatai közötti eltérés
A Fizipedia wikiből
(→Az előadások fóliái) |
(→Vizsgatematika (2015/2016 ősz)) |
||
| 72. sor: | 72. sor: | ||
==Vizsgatematika (2015/2016 ősz)== | ==Vizsgatematika (2015/2016 ősz)== | ||
| − | A | + | A vizsgán mindenki egy tételt húz az alábbi tételek közül, melyet részletesen kell ismertetni. Ezen kívül számos más tétellel kapcsolatban felteszünk gyorsan megválaszolható kérdéseket. |
A felkészülésnél kérjük, hogy mindenki elsősorban az anyag megértésére helyezze hangsúlyt, és mindenki gondolja végig, hogy az egyes témaköröknek mik a legfontosabb üzenetei. | A felkészülésnél kérjük, hogy mindenki elsősorban az anyag megértésére helyezze hangsúlyt, és mindenki gondolja végig, hogy az egyes témaköröknek mik a legfontosabb üzenetei. | ||
Azon hallgatók, akik az előadások legalább 70%-át végighallgatták a vizsgára hozhatnak magukkal egy A4-es lap méretű (kétoldalas) saját kézírással készített "puskát", mely felhasználható a készüléshez. (A vizsga közben, pl. a villámkérdéseknél ez a segédanyag már nem használható!) Az újrafelhasználás elkerülése végett a vizsga után beszedjük a segédanyagot. | Azon hallgatók, akik az előadások legalább 70%-át végighallgatták a vizsgára hozhatnak magukkal egy A4-es lap méretű (kétoldalas) saját kézírással készített "puskát", mely felhasználható a készüléshez. (A vizsga közben, pl. a villámkérdéseknél ez a segédanyag már nem használható!) Az újrafelhasználás elkerülése végett a vizsga után beszedjük a segédanyagot. | ||
A lap 2016. február 18., 21:41-kori változata
Tárgy adatai
- Tárgyfelelős: Dr. Halbritter András, egyetemi tanár
- Oktatók: Dr. Csonka Szabolcs egyetemi docens, Dr. Halbritter András egyetemi tanár
- Kód: BMETE11AF30
- Követelmény: 2/0/0/V/2
- Besorolás: fizika BSC képzés kötelező tárgya
- Nyelv: magyar
- Félévközi számonkérések: -
- A félév végi osztályzat kialakítása szóbeli vizsga alapján történik.
- Konzultációk: egyéni egyeztetés alapján
2015/2016 őszi félév
- Az előadások időpontja és helye: csütörtök 12:15-14:00, F. épület III. lépcsőház 2.emelet 13.
- A tervezett időbeosztás:
- szeptember 10. Bevezetés, alapfogalmak (Halbritter András)
- szeptember 17. Egyenáramú mérőműszerek (Halbritter András)
- szeptember 24. Valós idejű mérések oszcilloszkóppal, nagyfrekvenciás méréstechnika (Halbritter András)
- október 8. Spektrumanalízis I. (Halbritter András)
- október 15. Spektrumanalízis II. (Halbritter András)
- október 29. A zaj fogalma, termikus zaj (Halbritter András)
- november 5. Poisson-zaj, spektrumanalizátorok típusai, lock in erősítő (Halbritter András)
- november 12. Fáziszárt hurok, PID szabályozás (Halbritter András)
- november 19. Metrológia (Csonka Szabolcs)
- november 26. Metrológia (folytatás), alapvető szenzorok (Csonka Szabolcs)
- december 3. Alapvető szenzorok (folytatás) (Csonka Szabolcs)
- december 10. Laborlátogatás
Az előadások fóliái
(jelszó az előadóktól kérhető)
2015/2016 tanév
szerkesztés alatt
- Alapfogalmak, egyenáramú mérőműszerek, műszerspecifikációk, valós idejű mérések oszcilloszkóppal,külső zavaró jelek elnyomása, jelterjedés koaxiális vezetékben
- Spektrumanalízis, lock in errősítő, fáziszárt hurok, PID szabályozás, a zaj fogalma
- Metrológia, SI rendszer, idő, távolság, feszültség, áram, hőmérséklet és tömeg precíziós mérése
- Szenzorok: mágnesestér-érzékelők, távolság- és pozícióérzékelők, hőmérsékletszenzorok, fényérzékelők, gyorsulásmérők
2014/2015 tanév
- Alapfogalmak, egyenáramú mérőműszerek, valós idejű mérések oszcilloszkóppal (1-2. óra)
- Spektrumanalzis, a zaj fogalma, lock in errősítő, fáziszárt hurok, PID szabályozás (3-5., 7. óra)
- Metrológia, SI rendszer, idő, távolság, feszültség, áram, hőmérséklet és tömeg precíziós mérése (6., 8. óra)
- Szenzorok I: mágnesestér-érzékelők, távolság- és pozícióérzékelők (8-9. óra)
- Szenzorok II: hőmérsékletszenzorok, fényérzékelők, gyorsulásmérők (9-10. óra)
- Meglepő kísérletek nagyfrekvencián, hullámterjedés koaxiális kábelben, hullámimpedancia, nagyfrekvenciás eszközök és méréstechnikák (11-13. óra)
Vizsgatematika (2015/2016 ősz)
A vizsgán mindenki egy tételt húz az alábbi tételek közül, melyet részletesen kell ismertetni. Ezen kívül számos más tétellel kapcsolatban felteszünk gyorsan megválaszolható kérdéseket. A felkészülésnél kérjük, hogy mindenki elsősorban az anyag megértésére helyezze hangsúlyt, és mindenki gondolja végig, hogy az egyes témaköröknek mik a legfontosabb üzenetei. Azon hallgatók, akik az előadások legalább 70%-át végighallgatták a vizsgára hozhatnak magukkal egy A4-es lap méretű (kétoldalas) saját kézírással készített "puskát", mely felhasználható a készüléshez. (A vizsga közben, pl. a villámkérdéseknél ez a segédanyag már nem használható!) Az újrafelhasználás elkerülése végett a vizsga után beszedjük a segédanyagot.
- Feszültség- és áramforrások, feszültség- és árammérők. Kis egyenfeszültség előállítása a hálózati feszültségből, kapcsoló üzemű tápegység. Négypont ellenállásmérés.
- Műveleti erősítő. Feszültségerősítő és áramerősítő, illetve komparátor alapkapcsolások. A/D és D/A átalakítók.
- Adatgyűjtő kártyák legfontosabb jellemzői. Közös és normál módusú jelek elnyomása.
- Analóg és digitális oszcilloszkóp, alapvető beállítások, mintavételezési módszerek. Mérések oszcilloszkóppal, rms feszültség fogalma. Szinkronizálás, függvénygenerátor burst üzemmódja. Aliasing.
- Külső zavaró jelek elnyomása: elektrosztatikus csatolás, földelés, induktív csatolás, csavart érpár, nagyfrekvenciás jelek zavaró hatása, termofeszültségek, offset-kompenzáció. Szórt kapacitásból adódó időállandó. Guarding.
- Meglepő kísérletek nagyfrekvencián. Hullámterjedés koaxiális kábelben, távíró egyenletek. A hullámimpedancia fogalma. Illesztés a kábelvégi lezáráshoz, az „50 Ohm-os” impedancia szerepe.
- Fourier-sorok, Fourier-transzformáció. Véges időtartományra vett Fourier-integrál. Diszkrét Fourier-transzformáció (DFT).
- Ablakfüggvények: spektrális szivárgás, frekvenciafelbontás, amplitúdópontosság, téglalap, hanning és flattop ablak.
- Az FFT alapelve. Spektrumanalizátorok típusai: FFT spektrumanalizátor, swept-tuned spektrumanalizátor, hibrid spektrumanalizátor.
- A lock in erősítő alapelve, és legfontosabb alkalmazásai. Magasabb harmonikus generálás. Fáziszárt hurok (PLL).
- PID szabályozás fontos felhasználása: hőmérsékletszabályozás és atomi szintű távolságszabályozás (STM). Atomerőmikroszkóp kvarcszenzorral.
- A zaj kísérleti definíciója. A zaj spektrális sűrűsége, az áram-áram korrelációs függvény és az áramfluktuációk Fourier transzformáltja, illetve ezen mennyiségek közötti kapcsolat. Spektrális sűrűség számolása DFT alapján.
- Termikus zaj számolása, áramerősítő minimális bemeneti zaja. Keresztkorrelációs méréstechnika.
- Mértékegységek nemzetközi rendszere (SI), alap mértékegységek régi és új (tervezett) definíciói.
- Másodperc standard, atomórák. Feszültségmérés visszavezetése időmérésre: Josephson-effektus. Árammérés visszavezetése feszültségmérésre: kvantált Hall-effektus. Árámmérés visszavezetése időmérésre: elektronpumpa. Tömegmérés: Watt-mérleg és Avogadro projekt.
- Mágnesestér-érzékelők: induktív érzékelők, magnetorezisztív szenzorok, GMR szenzor és spin-szelep, Hall-szonda, SQUID.
- Távolság- és pozícióérzékelők: induktív adó, kapacitív elmozdulásérzékelők, lézeres és ultrahangos távolságérzékelők, LIDAR rendszer.
- Hőmérsékletszenzorok. Elsődleges és másodlagos hőmérők. Termopárok, ellenálláshőmérők, termisztorok. Fényérzékelők: Fotodiódák, CCD érzékelők, CMOS active pixel szenzor, bolométerek. Gyorsulásmérők: MEMS gyorsulásmérők és giroszkópok, piezoelektromos gyorsulásmérők.
IRODALOM
- Keithley Low Level Measurements handbook
- Varga Dezső és Bagoly Zsolt (ELTE TTK): Elektronika és méréstechnika
- James A. Blackburn: Modern Instrumentation for Scientists and Engineers
- Fredric J. Harris: On the use of Windows for Harmonic Analysis with the Discrete Fourier Transform Proceedings of the IEEE 66 p51–83 (1978)
- Heinzel, G.; Rüdiger, A.; Schilling, R. (2002). Spectrum and spectral density estimation by the Discrete Fourier transform (DFT), including a comprehensive list of window functions and some new flat-top windows
