22438 Rapid prototyping af analoge DC sensorsystemer

2024/2025

Studerende på 1. sem. på Medicin og Teknologi har førsteprioritet. Studerende på andre retninger er meget velkomne i det omfang, der er plads.
Kursusinformation
Rapid Prototyping of analogue DC Sensor Systems
Dansk
5
Bachelor
Kurset udbydes som enkeltfag
Projekter og almene fag (BSc), Medicin og Teknologi
Retningsspecifikt kursus (BSc), Medicin og teknologi
E5A (ons 8-12)
Lab-øvelser er obligatoriske og de første tre gennemføres individuelt på et af fire tidspunkter onsdage kl. 8 - 10, 10 - 12, 13 - 15 og 15 - 17. Studerende, der ikke færdiggør deres labøvelse inden for den skemalagte labtid, skal færdiggøre labøvelsen den følgende onsdag eftermiddag.
Campus Lyngby
Forelæsninger, opgaveregning, opgave-quizzer, lab-quizzer, lab-øvelser.
13-uger
E5A, F4A, Reeksamen i modul F4A
Skriftlig eksamen
Multiple choice eksamen. Quizzer og laboratorieøvelser bidrager ikke til karakteren, men er obligatoriske og skal være gennemført for at kunne deltage i den afsluttende eksamen. Deltagelse i laboratorieøvelser forudsætter forudgående besvarelse af de emnerelaterede opgave-quizzer og laboratorie-quizzer.
Skriftlig eksamen: 4 timer
Alle hjælpemidler - uden adgang til internettet
7-trins skala , intern bedømmelse
22433
315022243222433224373100131003346003460162422627326277062771
Minimum 10 Maksimum: 120
Kaj-Åge Henneberg , Lyngby Campus, Bygning 349, Tlf. (+45) 4525 3905 , khen@dtu.dk
22 Institut for Sundhedsteknologi
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
Kurset introducerer den studerende til analoge elektriske DC kredsløb med det formål at opbygge prototyper af DC målesystemer. Den studerende indføres i grundlæggende teoretiske principper, som afprøves i regneopgaver og laboratorieøvelser, hvor kredsløb loddes på print, og strømme og spændinger måles.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • læse et elektrisk kredsløbsdiagram, identificere typen af elektriske komponenter i kredsløbet, og genkende indgangs- og udgangsterminaler og strøm- og spændingskilder.
  • forklare og anvende Ohms lov og Kirchhoffs love til at opstille ligninger for spændinger og strømme i både passive og aktive elektriske kredsløb.
  • reducere kredsløb med modstande i serie og parallelforbindelser, herunder brugen af Delta-Wye transformationen, genkende spændingsdelere og strømdelere i et kredsløb og anvende disse til at effektivisere kredsløbsanalyser.
  • opstille knudepunktsligninger og maskeligninger for passive og aktive kredsløb med både afhængige og uafhængige spændings- og strømkilder og med brug af supernodes og superloops.
  • gøre brug af linearitet og superposition i lineære kredsløb med flere strøm- og spændingskilder og reducere elektriske kredsløb til ækvivalente Thevenin og Norton modeller.
  • designe, konstruere og validere sensorsystemer bestående af sensor og tilhørende operationsforstærkerkredsløb, herunder inverterende, ikke-inverterende og summerende forstærkerkredsløb og kredsløb med tilpasning af offset.
  • skrive programmer i Python til løsning af lineære ligningssystemer og til beregning af spændinger, strømme, modstande og effektafgivelse i et elektrisk kredsløb.
  • betjene multimetre til måling af modstand og spænding og til validering af lodninger på print. Betjene funktionsgenerator og oscilloskop og bruge disse til validering af opbyggede kredsløb.
  • lodde komponenter på en printplade i henhold til et kredsløbsdiagram.
  • validere montagen af komponenter på en printplade ved systematisk afsøgning for kortslutninger og dårlige/manglende forbindelser.
  • rette montagefejl ved at aflodde fejlplacerede komponenter og ilodde nye komponenter.
  • efterleve reglerne for deltagelse i laboratorieøvelser, herunder at møde til tiden, vise hensyn til medstuderende, undgå at ødelægge udstyr, vedligeholde værktøjskassen i sin oprindelige stand, og rydde arbejdspladsen op efter endt øvelse.
Kursusindhold
Sensorteknologier: Termistorer og lysfølsomme modstande.
Passive elektriske kredsløb: Ohms lov, Kirchhoffs love for elektriske kredsløb, komponenter i serie og parallel, spændingsdeler, strømdeler, knudepunktsanalyse, maskeanalyse, afhængige og uafhængige kilder, linearitet og superposition, Thevenin og Norton ækvivalentmodeller.
Aktive elektriske kredsløb: Den ideelle operationsforstærker, spændingsfølgere, inverterende og ikke-inverterende forstærkerkredsløb, summationsforstærkere og forstærkerkredsløb med offsetjustering.
Værktøjer til kredsløbsanalyse: Selvskrevne Python programmer.
Værktøjer til kredsløbsdesign: Fumlebræt, veroboard, multimeter, funktionsgenerator, oscilloskop og loddeudstyr.
Litteraturhenvisninger
J.D. Irwin, R.M. Nelms, Engineering Circuit Analysis. International Adaptation, 12. udgave. Kapitel 1 - 4.
Kursus 22437 bruger samme bog, kapitel 5, 6, 7, 11.
Bemærkninger
Kurset er et obligatoriske kursus for bacheloruddannelsen Medicin og Teknologi.
Sidst opdateret
18. juni, 2024