Sensorer, signaler och system, 7,5 hp

Huvudområde med fördjupning

Grundnivå, har mindre än 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav. (G1F)

Kurserna Envariabelanalys 7,5 hp, Linjär algebra 7,5 hp och Programmering 7,5 hp.

Kursen ingår i programmet Civilingenjör i maskinteknik, hållbar design och innovation, 300 hp.

Kursens mål är att studenten ska tillägna sig grundläggande kunskaper och färdigheter i signalanalys samt förvärva kunskap om principerna för mätsystems funktion. Kursen fokuserar på transformmetoder, linjära systems teori och mätosäkerhetsanalys och målet är även att studenten inhämtar både teoretiska och praktiska kunskaper i dessa centrala områden.

Efter avslutad kurs ska studenten kunna:

Kunskap och förståelse

• lista huvudtyper av signaler och beskriva deras egenskaper
• redogöra för transformteknikens grundidéer, möjligheter och begränsningar
• redovisa en övergripande förståelse för hur mätningar genererar ett beslutsunderlag i produktion samt potentiella faror för miljön för att säkerställa en hållbar utveckling

Färdighet och förmåga

• beräkna hur ett linjärt och tidsinvariant (LTI) system påverkar insignaler i både tid och frekvens samt implementera och simulera LTI system
• kalibrera en sensor
• använda Matlab i mättekniska tillämpningar

Värderingsförmåga och förhållningssätt

• avgöra om en viss tidskontinuerlig signal kan samplas med en viss frekvens utan att förlora information
• konstruktivt bedöma vanliga begränsningar och osäkerheter i mätprocesser

Kursen handlar om grunder i signalanalys, transformmetoder, linjära systems teori och mätosäkerhetsanalys och innehåller följande:

Samplings- och kvantiseringsteori

• Vikning
• Kvantiseringsbrus och signal-brusförhållande

Signalbehandling i tidsplanet

• LTI-system
• Impuls och stegsvar
• Filterdesign

Signalbehanling i frekvensplanet

• Laplace-, Fourier- och z-representationer av olika typer av signaler
• Överföringsfunktion
• Bodediagram

Sensorer

• Uppbyggnad av sensorer
• Kalibrering och val av sensorer

Undervisningen organiseras i form av föreläsningar, övningar och laborationer.

Kursen examineras med skriftlig individuell tentamen och laborationer. Laborationerna utförs i grupper om högst 3 studenter och redovisas skriftligt och muntligt.

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från angiven examinationsform och medge att en student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan till exempel vara beslut om riktat pedagogiskt stöd.

I kursen ingår kursvärdering. Denna är vägledande för utveckling och planering av kursen. Kursvärderingen dokumenteras och redovisas för studenterna.