Mittaustekniikka ja anturit (3op)

Osaamistavoitteet

Opiskelija hallitsee automaatiolaitteiden anturi-ilmiöiden toimintaperiaatteet sekä eri anturisovellusten valintakriteerit. Opiskelija ymmärtää anturien tuntoelimien asennukseen liittyvät ympäristötekijät ja niiden vaikutukset. Opiskelija ymmärtää signaalinkäsittelyn perusteet ja ymmärtää mittavirheiden syyt sekä mittausepävarmuuden käsitteen.

Opiskelija osaa rakentaa anturipohjaisen mittausjärjestelmän itsenäisesti. Opiskelija hallitsee erilaisiin anturimittaussovelluksiin liittyvät kokonaisuudet ja niihin liittyvät rajoitukset. Opiskelija osaa rakentaa ja liittää oman mittausjärjestelmän signaalinkäsittelyn automaatiojärjestelmään. Opiskelija hallitsee ja ymmärtää perusteet signaalianalyysityökaluista.

Sisältö

Mittaustekniikan perustoiminnot sekä anturien rakenne- ja toimintaperiaatteet. Mittausjärjestelmän suorituskyky ja rakenteet staattisessa sekä dynaamisessa järjestelmässä. Lineaarisuus, offset- tasot, kalibrointimenetelmät, anturin mittauskohina ja epätarkkuustekijät. Mittausten suorittaminen, epävarmuuden arviointi ja tilastollinen virhe. Mittausketju anturin tuntoelimestä mittaussovellukseen. Tärkeimmät automaatiotekniikan sovellusten anturi-ilmiöt. Mittaussignaalin muodostuminen, signaalinkäsittely ja signaalianalyysi. Analogiset ja digitaaliset anturit ja A/D- muunnin. Digitaaliset anturisovellukset.

Virtausmittaussovellukset, pneumaattiset järjestelmät, lämmönsiirtymisilmiöt, optiset mittaussovellukset, ultraäänimittaukset, pietsoresistiiviset venymäliuska-anturit, kapasitiiviset anturit, induktiiviset anturit, sähkömagneettiset anturit, lämpösähköilmiö, pietsosähköiset elementit, sähkökemialliset herkät CHEMFET- anturit.

Esitietovaatimukset

Fysiikan laboratoriotyöt, Sähkötekniikan perusteet, Automaation perusteet, Automaation peruslaboratoriotyöt.

Lisätiedot

luento-opetusta: 28 h
laskuharjoituksia: 14 h
projekti: 5 h