Rubriker markerade med en asterisk ( * ) kommer från kursplan version HT 2021
Innehåll och lärandemål
Kursinnehåll
Mätteknikens grunder: enheter och normaler, spårbarhet, osäkerhetsberäkningar, dokumentation.
Mätning av statiska och tidsvariabla elektriska storheter: sampling, digitalisering, vikningsdistorsion, spektrumanalys. Tillämpningar med multimeter och oscilloskop.
Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC).
Datorn i mätsystemet: hårdvarumöjligheter, mjukvara, virtuella instrument.
Sensorer: fysikaliska principer, vanliga typer, tillverkningsteknologier, tillämpningar.
Lärandemål
Efter genomgången kurs ska studenten kunna
redogöra för grundläggande begrepp inom mätteknik och metrologi, särskilt hur måttenheter definieras och hur spårbarhet skapas,
beskriva hur elektriska störningar uppstår och fortplantas, hur de i enkla fall kan modelleras och hur de kan minskas,
redogra för uppbyggnaden av oscilloskop och mulimetrar samt förstå hur deras prestanda påverkar mätresutat och användbarhet,
redogöra för hur flera olika typer av AD-omvandlare arbetar och hur detta inverkar på deras känslighet för störningar i insignalen,
använda oscilloskop och multimeter för mätning av ström, spänning och resistans, samt dessa storheters variation i tiden,
använda resistiva sensorer för mätning av temperatur och töjning,
beskriva modern sensorteknik och hur sensorer baserade på piezoelektricitet, kapacitans och induktans används,
beskriva olika de vanligaste sätten att bygga upp ett datorstött mätsystem,
beskriva grundprinciperna för olika typer av spektrumanalysatorer samt hur olika egenskaper hos signalerna återges i tidssignalen och i signalens spektrum,
med ledning av olika typer av osäkerhetsbeskrivningar för de ingående delstorheterna beräkna en sammansatt storhets osäkerhet och uttrycka den i termer av standardosäkerhet och konfidensintervall på det sätt som rekommenderas i GUM,
dokumentera samt muntligen och skriftligen rapportera experimentella resultat,
tillämpa ovan nämnda kunskaper och förmågor i beräkningar, problemlösning och laborativt arbete, både enskilt och i grupp.
Läraktiviteter
Kursen är indelad i fyra block som vardera innehåller föreläsningar, övningar, webuppgift/KS och en laboration. Därutöver ingår en avslutande skriftlig tentamen som behandlar både teorin från kurslitteraturen och från laborationerna.
Föreläsningar (F)
Vid föreläsningarna summerar läraren innehållet i varje modul. Till varje föreläsning hör vanligtvis ett par kapitel i kurslitteraturen. För att kunna effektivt ta till sig materialet i föreläsningarna rekommenderas att läsa i förväg.
Övningar (Ö)
Vid övningarna tränas med räkneuppgifter metoderna som introducerats i föreläsningarna. Räkneuppgifterna är av samma karaktär som är att vänta på sluttentan.
Webbuppgifter
En del av examinationen sker genom webbuppgifterna. Webbuppgifterna kan göras vid valfri tidpunkt efter att systemet öppnats för det aktuella avsnittet fram till strax före laborationen. Den som blir underkänd på en webbuppgift har möjlighet att i stället skriva KS vid tillfälle enligt nedan. Gör därför varje webbuppgift helt klar före KS. Webbuppgift eller KS måste vara godkänd före laborationstillfället.
Webbuppgifterna är individuella så var och en måste lösa sina uppgifter. Samarbete är tillåtet så länge den inloggade själv skickar ett svar som han ansvarar för och förstår. Användningen av valfria hjälpmedel är tillåten. För ledning hänvisas i första hand till övningar, i andra hand direkt till kursansvarig. Doktorander på MST kan eventuellt också ge hjälp. Vi kommer dock inte att ge färdiga svar till uppgifterna.
Webbuppgifterna har implementerats i utbildningsplattformen Canvas med en quizmotor som heter Möbius. På kursens Canvassida hittar du en länk till anvisningar till webbfrågorna under rubriken ”Kursinformation” och direktlänkar till själva frågorna nederst på hemsidan. Läs anvisningarna noggrant innan du sätter igång. Frågorna väljs slumpmässigt ur en bank av frågor.
Om du inte kommer åt kursens Canvasrum så kan det hända att du inte är kursregistrerad eller att det är problem med uppdateringen av deltagarlistan i Canvas. Kontakta i så fall Servicecenter. Vid problem med Canvas/Möbius som sådant hänvisas till KTHs datorsupport. Problem med webfrågorna hänvisas till kursansvarig.
Kontrollskrivning (KS)
Kontrollskrivningen är endast ett alternativ för den som inte vill göra webbfrågan eller som misslyckats med den. Kurslitteraturen får medföras på KS, men uppgiften löses strikt individuellt. Kurslitteratur i EK1191 samt räknare får användas. Skrivtid 45 min.
Laborationer
Anmälan: Vi använder funktionen ”mötesgrupp (appointment)” under fliken ”Schemabokningssystem” i kursens kalender i Canvas för anmälan till laborationerna. Vi laborerar företrädesvis i par men bokning är individuell. Anmäl dig till den första laborationen senast en vecka i förväg. Vid förhinder ska du ta bort din anmälan så att någon annan kan ta din plats. Ej borttagna anmälningar kan leda till att andra teknologer avvisas från laborationstillfällen trots att det finns lediga platser. Vi kommer stickprovsmässigt att jämföra bokning och närvaro i labbet.
Förkunskaper: Före varje laboration skall anvisningen noga studeras. Labbanvisning och häftet Instrumentanvisningar ska medföras till laborationen. Varje laborant ska ha ett eget exemplar av utförandedelen i labbhandledningen. Den som finner sig sakna anvisning kan vända sig till kursansvarig. Laborationshandledningar med förifyllda resultat får ej förekomma på laboratoriet. Teknologer som utnyttjar en sådan kommer att omedelbart avvisas från labbet. Laborationen börjar enligt schemat, 15 min efter hel timme. För deltagande i laborationen krävs att webbfråga eller KS godkänts före labbtillfället.
Att laborera: Laborationen är i första hand ett tillfälle till inlärning. Förutsättningen för laborerande är dock goda förberedelser. Vi svarar naturligtvis på frågor och hjälper till under laborationen. Teknologer som uppenbart inte har förberett sig tillräckligt kan dock komma att avvisas. All bearbetning av mätresultat görs under laborationen. Mätningarna dokumenteras i alla labbhäften så noggrant så att en tydlig redovisning vid laborationens eller momentets slut underlättas. De behövs också vid tentamen.
Detaljplanering
Enligt information vid kursstart. För uppdaterad information se KTH schema.
Datum
Tid
Sal
Lärare
Preliminärt innehåll
Må 26/8
10–11
Q2
KG
F1 Kursinformation
Må 26/8
11–12
Q2
KG
F1 Metrologi – grunder
On 28/8
8–10
Q2
KG
F2 Metrologi – osäkerhetsberäkning
Fr 30/8
10–12
V11
KG
Ö1 Osäkerhetsberäkning
Må 2/9
10–12
Q2
KG
F3 Multimetern, oscilloskop
On 4/9
8–10
Video
KG
F4 Multimetern, oscilloskop
Fr 6/9
10–12
U51
KG
Ö2 Multimetern, oscilloskop
Ti 10/9
13:00
Deadline webfråga 1
Ti 10/9
13–14
D33
KG
KS1 Metrologi – osäk, multim, osc.
Må 16/9
10–12
Q2
KG
F5 EMC
To 19/9
10–12
Q2
KG
F6 AD
Fr 20/9
13–15
Q2
KG
F7 AD, mätsystem
Må 23/9
13–15
U51
KG
Ö3 EMC, AD, mätsystem
To 26/9
9:00
Deadline webfråga 2
Fr 26/9
9–10
E34
KG
KS2 EMC, AD, mätsystem
Ti 8/10
8–10
Q2
KG
F8 Sensorer
Fr 11/10
13–15
Q2
KG
F9 Sensorer
To 10/10
13–15
V11
KG
Ö4 Sensorer
Fr 8/11
9:00
Deadline webfråga 3
Fr 8/11
9-10
E53
KG
KS3 Sensorer
Må 18/11
8-10
Q2
KG
F10 Spektrum, filter, mm
Ti 19/11
10–12
H1
KG
F11 Spektrum, filter, mm
To 21/11
8–10
B21
KG
Ö5 Spektrum, filter, mm
Må 25/11
9:00
Deadline webfråga 4
Må 25/11
9–10
B22
KG
KS4 Spektrum, filter, mm
On 4/12
15–17
B26
KG
RS1 Hela kursen
On 8/1
14–19
D32, D34, D35, K53
KG
Tentamen, Obs förhandsanmälan!
KG: Kristinn Gylfason
Laborationer
Lab 1 Elsäkerhet, Mätning med multimeter och oscilloskop
Bokstäver A–C indikerar tillfälle enligt anmälan. X indikerar igentagningstillfälle med separat anmälan via e-post för dem som missat sitt ordinarie tillfälle, se ovan.
vecka
dag
dat
tid
Lab 1
Lab 2
Lab 3
Lab 4
v 37
On
11/9
8–12
A
To
12/9
13–17
B
Fr
13/9
8–12
C
Fr
13/9
13–17
D
v 40
Må
30/9
13–17
A
Ti
1/10
13–17
B
To
3/10
8–12
C
v41
Må
7/10
13–17
D
v 44
On
30/10
8–12
X
X
v 46
Må
11/11
8–12
A
To
14/11
13–17
B
Fr
15/11
8–12
C
Fr
15/11
13–17
D
v 48
Må
25/11
13–17
A
Ti
26/11
13–17
B
On
27/11
13–17
C
Fr
29/11
13–17
D
v 50
Må
9/12
13–17
X
X
X
X
Förberedelser inför kursstart
Rekommenderade förkunskaper
Obligatoriska kurser i programmet, särskilt
EI1110 Elkretsanalys, utökad kurs
EI1220 Teoretisk elektroteknik E
EQ1110 Tidskontinuerliga signaler och system
EQ1120 Tidsdiskreta signaler och system
SF1901 Sannolikhetsteori och statistik I
IE1207 Analog Elektronik (läses parallellt i åk 3, viket fungerar bra)
Särskilda förberedelser
EI1110 Elkretsanalys, utökad kurs: viktigt i hela kursen
SF1901 Sannolikhetsteori och statistik I: för osäkerhetsberäkningar
IF1603 Klassisk fysik, mekanik och våg: för sensordelen och EMC
EI1220 Teoretisk elektroteknik E: hela tiden, men tydligast för EMC
EQ1110 Tidskontinuerliga signaler och system: för filter och spektrum
EQ1120 Tidsdiskreta signaler och system: för sampling, vikning och FFT
IE1207 Analog Elektronik (går parallellt): OP-kopplingar, mm
De som inte går CELTE-programmet eller av andra skäl ej läst dessa eller motsvarande kurser uppmanas kontakta kursansvarig för en bedömning av förkunskaperna.
Kurslitteratur
Tryckt kursbunt för P1 (första 4 häften) kan hämtas hos Servicecenter Q (Malvinas väg 10, plan 3) från mitten av vecka 34. Vecka 37 börjar laborationerna och då måste alla ha hämtat.
Tryckta häften för P2 kommer ligga framme vid Labb 2.
Kurslitteraturen består av: Metrologi – läran om mått Instrumentanvisningar Laborationsanvisningar Lab 1 Mätning med multimeter och oscilloskop Lab 2 DA-omvandling, AD-omvandling, mätsystem, elmiljö Lab 3 Sensorer Lab 4 Mätning i frekvensdomänen
PDF versioner av häftena tillhandahålls via kursens Canvas sida för kursdeltagare som vill läsa litteraturen digitalt, men observera att eftersom labbanteckningar görs direkt i häften Lab 1-Lab 4, och tryckta kursbunten är det enda som får medtas på tentan, måste alla skaffa den tryckta versionen.
Stöd för studenter med funktionsnedsättning
Om du har en funktionsnedsättning kan du få stöd via Funka:
Registrering på kurs sker på vanligt sätt via webben. Tillgången till Canvas, som används för vissa uppgifter i kursen, fungerar först efter registrering, så det är viktigt att registrering sker direkt efter kursstart.
Doktorander hänvisas till EK3230 Elektrisk mätteknik för forskarstuderande, som samläses med EK1191, men har annan examination. Kontakta kursansvarig för information.
Examination och slutförande
Betygsskala
A, B, C, D, E, FX, F
Examination
LAB1 - Laboration, 1,0 hp, Betygsskala: P, F
LAB2 - Laboration, 1,0 hp, Betygsskala: P, F
LAB3 - Laboration, 1,0 hp, Betygsskala: P, F
LAB4 - Laboration, 1,0 hp, Betygsskala: P, F
TEN1 - Skriftlig tentamen, 2,0 hp, Betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.
Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.
Avsnittet nedan kommer inte från kursplanen:
Webbfrågor
Godkäntkriteriet kräver en viss andel (tex 80%) riktiga svar, i kombination med ett visst minsta antal riktiga svar, så det lönar det sig att vara noggrann från början. Varje felaktigt besvarad fråga måste kompenseras med ett stort antal riktiga svar.
När kriteriet är uppfyllt lämnas testet som godkänt. Den som gjort 30 frågor utan att uppfylla kriteriet underkänns i stället och hänvisas till KS. Även om du inser att du omöjligt kan klara testen så rekommenderar vi att du ändå slutför testet som träning inför KS eller nästa försök (nästa termin). KS innehåller samma typ av frågor. Dock är KS strikt individuell. Vid underkänd KS så måste webfråga eller KS göras om påföljande termin efter anmälan till kursansvarig.
Laborationer (LAB1-LAB4)
Alla gruppmedlemmar skall vara beredda att redogöra för laborationen. När hela laborationen godkänts skall labbanvisningen stämplas och signeras av handledaren och godkänt resultat införas i labbjournalen.
Samtliga moment i laborationen skall behandlas och redovisas på ett nöjaktigt sätt. Undantag är endast de moment som markerats ”i mån av tid” eller enligt handledarens anvisningar. Dessa moment behöver endast slutföras om det kan göras inom ramen för laborationstiden. Laborationen avslutas vid schematidens slut eller så snart som möjligt därefter. Om de obligatoriska momenten inte är behandlade vid laborationstidens slut eller inom den tid som handledaren anvisar, måste ni boka ett kompletteringstillfälle som omfattar 2 tim och återkomma då för att slutföra laborationen.
Skriftlig tentamen ( TEN1 )
Kursen avslutas med en skriftlig tentamen. Den innehåller 1 uppgift i vilken man ska skriva en redogörelse för ett laborationsmoment och ytterligare 4 tentamensfrågor. För att skriva tentamen måste därför alla laborationer vara avklarade. Kurslitteratur och anteckningar i laborationshäftena får användas vid tentamen. Se därför till att göra ordentliga anteckningar om utförande och resultat vid laborationerna och spara dessa till tentamenstillfället. Typtenta och extentor finns tillgängliga på kursens "Om kursen" sida.
Möjlighet till komplettering
Betyg Fx på skriftlig sluttentamen kan kompletteras till högst E.
Möjlighet till plussning
Plussning är tillåten i mån av plats i examinationssalar.
Möjlighet till ersättningsuppgifter
Den som på grund av sjukdom eller annan anledning missar det labbtillfälle som hen är anmäld till skall i första hand försöka göra laborationen vid ett återstående ordinarie tillfälle. Ny labbtid bokas enligt ovan sedan det tidigare tillfällets avbokats. Ett par särskilda igentagningstillfällen finns också i labbschemat. Dessa bokas även enligt ovan följt av ett e-postmeddelande med angivande av orsak till kursansvarig.
Etiskt förhållningssätt
Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.
Ytterligare Information
Fortsättningskurser
Kursen EK1191 Mätteknik ges av avdelningen för Mikro- och nanosystem (MST). Där forskar vi och undervisar med inriktning mot mikrosystem, speciellt sensorer baserade på mikrosystemteknik.
EK2350 Mikrosystemteknik (7,5 hp) som ger en introduktion till mikrosystemteknik /MikroElektroMekaniska System (MEMS). Period 4.
EK2360 Projektkurs i i Mikrosystemteknik (7,5 hp) som ger erfarenhet av design, tillverkning och utvärdering av mikrosystem. Period 2.
EK2370 Bygg ditt eget radarsystem, projektkurs (7,5 hp) som ger erfarenhet av design, tillverkning och utvärdering av radarsystem. Period 1.
EK2380 Medicinska sensorer (7,5 hp) som ger översikt i biosensorteknologi och dess tillämpningar inom medicin och hälsa. Period 1.
Examensarbete i mätteknik och mikrosystemteknik (kontakta kursansvarig).