ELE213 Instrumentering

Innhold og oppbygning

Emnet gir en innføring i målesystemer spesielt og generelt om systemer hvor instrumentering er et sentralt element. Emnet er bygget opp av syv moduler av ulik størrelse ved at det omhandler systemoversikt, sensorikk, aktuatorer, signalprosessering, signaltransmisjon, feltbusser og sikring av elektronisk utstyr.

• Systemoversikt
  • Modulen har til hensikt å gi en forståelse av systemer hvor målinger er sentralt, som sekvensielle og lineære reguleringssystemer. Videre er systemers pålitelighet og symbolbruk i forbindelse med systemtegning tatt opp
• Sensorikk
  • Modulen tar for seg ulike teknikker for måling av de fleste størrelser innenfor SI-systemets grunnenheter og avledede enheter.
• Aktuatorer
  • Ulike teknikker for å påvirke systemer blir gjennomgått.
• Signalprosessering
  • Denne modulen omhandler hvordan målte signaler kan klargjøres til neste ledd i en prosess, samt hva som reduserer og hva som forbedrer kvaliteten til et signal.
• Signaltransmisjon
  • Denne modulen tar for seg basisteknikker for overføring av elektronisk informasjon i et industrielt perspektiv.
• Feltbuss
  • I denne modulen blir kommunikasjon mellom ulike elektroniske elementer i en industriell nettverksstruktur diskutert.
• Sikring
  • Den siste modulen tar opp teknikker for å verne elektronisk utstyr mot elektriske og mekaniske påkjenninger så vel som bruken av instrumentering for å skape trygge prosesser.

Praktisk arbeid er sentralt i kurset.

Læringsutbytte

Kunnskaper

• Kandidaten har kunnskap om sensorer og aktuatorer på komponentnivå og i et overordnet systemperspektiv

Ferdigheter

• Kjenne hovedbestanddelene i et målesystem
• Forstå sensorers og aktuatorers rolle i et reguleringssystem
• Kunne beregne feilrate og MTBF i enkeltkomponenter og i sammensatte systemer
• Kunne tolke og tegne et P&ID
• Kjenne til ulike måleprinsipper for posisjon, bevegelse, tilstedeværelse, kraft, dreiemoment, masse, temperatur, lysstyrke, trykk, strømning og nivå
• Kunne beregne forventet respons fra utvalgte sensorer
• Kjenne til ulike prosesspåvirkere, slik som ventiler, varmeelementer, kjølekompressorer, servomotorer
• Kjenne til ulike givere, slik som høyttalere, LED, laser og piezokrystaller
• Kunne beregne SNR og vurdere ulike teknikker for støyreduksjon
• Kjenne bruksområder og virkemåte for ulike AD og DA omformere
• Kjenne til de tre transmisjonsmediene kobber, fiberoptikk og trådløs, samt forstå og beregne et effektbudsjett.
• Kjenne prinsipper for analog og digital signaloverføring
• Forstå forskjeller mellom kommersielle og industrielle datanettverk
• Kunne beskrive hovedtrekkene ved noen utvalgte feltbusser
• Kjenne til egensikkert utstyr og fareklassifisering
• Forstå merking av kapslingsgrad for utstyr

Generell kompetanse

• Kandidaten kan formidle elektrofaglig informasjon knyttet til teorier, problemstillinger og løsninger

Krav til forkunnskaper

Ingen

Anbefalte forkunnskaper

Elektrofaglig basis 1 og Elektrofaglig basis 2

Undervisnings- og læringsformer

Forelesninger, praktisk arbeid og regneøvinger.

Obligatorisk læringsaktivitet

• 6 laboratorieoppgaver med obligatorisk fremmøte på laboratoriet.
• 3 innleveringer.

Godkjente obligatoriske arbeidskrav er gyldige i 3 påfølgende semestre.

Vurderingsform

Skriftlig skoleeksamen, 4 timer. Tid og sted for eksamen blir opplyst på Studentweb.

Karakterskala A-F, der F er ikke bestått.

Hjelpemidler ved eksamen

Kunngjøres ved semesterstart

Mer om hjelpemidler

Faglig overlapping

• ELE109 - Instrumentering og datanett - Reduksjon: 10 studiepoeng
• IN2-201 - Målesystem og instrumentering - Reduksjon: 10 studiepoeng
• IN2-202 - Målesystem og PLS - Reduksjon: 10 studiepoeng
• IN2-203 - Measurement Systems and Instrumentation - Reduksjon: 10 studiepoeng
• ING1026 - Instrumenteringsteknikk - Reduksjon: 5 studiepoeng