Kurset giver de studerende en praktisk indføring i, hvordan måling og styring af fysiske størrelser udføres med en computer.
Via forelæsninger og efterfølgende øvelser opnås en forståelse af, hvordan en række forskellige sensorer og aktuatorer fungerer, dvs. deres fysiske princip, elektriske tilkobling og anvendelse på en computer.
Kursusdeltagerne konstruerer og bygger et fungerende mekatronisk system bestående af mekanik, sensorer/aktuatorer og programmel. Projekterne i kurset tilpasses til den enkelte studerendes forudsætninger, formåen og interesse. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Forstå hvordan programmering af måletekniske - og styrings-opgaver kan laves
• Skrive programmer til opsamling af måledata fra sensorer og styring af aktuatorer
• Forstå forskellen imellem – samt anvende binære og analoge sensorer/aktuatorer
• Forklare hvordan sampling af analoge signaler fungerer, og hvilke begrænsninger det giver
• Forstå hvordan støj kan reduceres i samplede signaler og kunne programmere et digitalt filter
• Redegøre for forskellige fysiske måleprincipper og elektriske tilkoblingsmetoder for sensorer
• Konstruere et samlet system baseret på mekanik, sensorer/aktuatorer og computerprogrammering, som udfører en praktisk anvendelig funktion
• Dokumentere det konstruerede system/produkt

Programmering på Arduino-platformen og sammenkobling af en computer med sensorer/aktuatorer ved brug af public libraries (Github). Programmeringen udføres i programmeringssproget C og koden afvikles på ESP32-computere. Der er ingen programmeringsmæssige forudsætninger for at deltage i kurset, og den studerende får udleveret en ESP32-computer til videre arbejde med området efter kursets afslutning.
Undersøgelse af fysisk princip og elektrisk interface for forskellige sensorer og aktuatorer og sammenligning af leverandørernes datablade med virkeligheden igennem praktiske forsøg.
Gennemgang af forskellige tilkoblingsmetoder for sensorer/aktuatorer til Arduino-platformen (binært, analogt, SPI, I2C)
Gennemgang af hvordan måledata/styredata udveksles på et TCP/IP-netværk via MODBUS-protokollen, og hvordan de via netværket kobles til et industrielt PLC-system (Programmable Logic Controller).
Gennemgang og øvelser med sampling, nøjagtighed/​præcision, signal/støjforhold, drift og filtrering.
Gennemgang og øvelser med binær-, analog PWM- (Pulse Width Modulation) og stepmotor-styring.
Kurset er praktisk orienteret og omfatter projektarbejde i to-mandsgrupper med forskellige forsøgsopstillinger. Forsøgsopstillingerne tilpasses arbejdsgruppernes aktuelle forudsætninger, formåen og interesse.
Der gennemføres et hands-on-projekt i to-mandsgrupper, hvor der konstrueres et mekatronisk system, som ”bevæger sig” styret af en computer. Projektmålet er individuelt for hver gruppe og skal godkendes inden det igangsættes. Projekterne skal indeholde elementer fra mekanik, sensorer/aktuatorer og programmering. Faggruppe: Mekanisk teknologi
Maskinteknik: Valgfag

Litteraturhenvisninger:
Udleverede noter
Artikler på internettet
Bemærkninger:
Der afleveres et dossier (1-5 sider) for hver gennemført øvelse.
Der afleveres en rapport (10-15 sider) over hands-on-projektet. Dossier og rapport bruges som udgangspunkt for den mundtlige eksamen. 17. februar, 2023