Tantárgy » BMEVEFAA702
Elektronika és méréstechnika
Electronics and Industrial Instrumentation
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
| Tantárgy neve (magyarul, angolul) |
Elektronika és méréstechnika
Electronics and Industrial Instrumentation
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tantárgykód | BMEVEFAA702 | ||||||||||||
| Tantárgyjelleg | — | ||||||||||||
| Képzési szint | — | ||||||||||||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) |
|
||||||||||||
| Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa | félévközi érdemjegy | ||||||||||||
| Tantárgy kreditértéke | 2 | ||||||||||||
| Tantárgyfelelős |
DR. Varga Zoltán
beosztás: egyetemi docens
elérhetőség:
varga.zoltan@vbk.bme.hu
|
||||||||||||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység |
Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék
|
||||||||||||
| Kar | Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar | ||||||||||||
| Tantárgy weboldala | http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/fizkem/elektron/ | ||||||||||||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | — | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel | nincs |
Célkitűzés
Tantárgyprogram
ELŐADÁSOK
- A mérés, mint a modellezés része, s mint összehasonlítás. Egyszerű és összetett mérés. A műszerek csoportosítása. Aktív és passzív mérési módszerek. A jelek típusai. Sztochasztikus jelek jellemzése az idő- és a frekvenciatartományban. (2 óra)
- Mérőberendezések sztatikus tulajdonságai. Mérőberendezések dinamikus viselkedése az idő- és a frekvenciatartományban. Az átviteli függvény. (2 óra)
- Villamosságtani alapösszefüggések és alapeszközök egyen- és váltakozó áramú áramkörökben (Kirchoff-tételek, ellenállás, kapacitás, impedancia). Félvezető alapeszközök és velük megvalósítható műveletek: diódák (egyenirányítás, feszültségstabilizálás, fénymérés, fénykibocsájtás); tranzisztorok (erősítés, kapcsolás). Tápegységek. (2 óra)
- Műveleti erősítők tulajdonságai, és alapkapcsolások: (invertáló és neminvertáló erősítő, összegző, logaritmáló, szorzó, integráló, deriváló, alul- és felüláteresztő szűrő, sávszűrő). (2 óra)
- Műveleti erősítők méréstechnikai alkalmazásai: áram/feszültség-konverter, műszererősítő, műveleti erősítős híd, áram- és feszültségforrások, potenciosztát. (2 óra)
- Különböző, méréstechnikai szempontból fontos áramkörök (logikai áramkörök, oszcillátorok, multivibrátorok, számlálók). DA és AD konverzió ill. konverterek és segédáramköreik; a digitalizálás alapfogalmai. AD és DA konverterek pontossága. (2 óra)
- Feszültségmérés (analóg és digitális feszültségmérés, AC feszültségek mérése). Feszültségmérésés hibaforrásai (nagy forrásimpedancia, termofeszültség, és zaj hatása). Jel-zaj viszony növelése analóg eszközökkel (zajcsökkentés: árnyékolás, földhurok, mágneses zajforrások semlegesítése, átlagolás szerepe). Jel-zaj viszony javítása digitális eszközökkel (akkumulálás, integrálás, műveletek a frekvenciatartományban) (2 óra)
- A számítógépes méréstechnika alapjai. Mérőkártyák és használatuk. Műszerek összekapcsolása (buszok és illesztő rendszerek (egyéni, soros, USB, párhuzamos, GPIB). Mérőberendezések számítógépes vezérlése és adatgyűjtés laboratóriumi és üzemi körülmények között. Távadók. (2 óra)
- Hőmérséklet mérése. Nemzetközi Hőmérsékleti Skála. Fém és félvezető ellenálláshőmérők. Termopárok és mérési elrendezéseik. (2 óra)
10. Deformáció- és erőmérés (nyúlásmérő bélyeg, mérlegcella); Nyomásmérés (piezorezisztív nyomásérzékelők). Szintmérés (kapacitív és ultrahangos szintmérők -kapcsolók). Áramlási sebesség mérése (turbinás, hődrótos, örvényleszakadásos, indukciós és ultrahangos áramlásmérők). (2 óra)
11. Gázérzékelők. Nemdiszperziós (NDIR) és szűrős infravörös gázelemzők. Katalitikus égetéses gázérzékelők. Paramágneses és termomágneses oxigénelemzők. Cirkónium-oxid oxigénszenzor. Elektrokémiai gázérzékelő cellák. Nedvességmérés. (2 óra)
12. Mikroelektronikai érzékelők. Gyulladás- és robbanásbiztos megoldások (Zener-gát, elválasztás optocsatolóval vagy galvanikus elválasztással). (2 óra)
e tárgy a szakirányú tárgyak között, a mintatanterv vége felé szerepelve az üzemi mérnöki praxis egyik közvetlen előkészítője. Ennek megfelelően a cél, az, hogy az e tárgyat elvégzett hallgató ismerve és értve az iparban használatos műszerek működési alapelveit, lehetséges problémáit, képes legyen adott üzem műszerezésének működtetésére; továbbá igényeit szakszerűen megfogalmazva ki tudja választani az annak fejlesztésére legcélszerűbb eszközöket.
Figyelembe kell venni két tényt,: a) a műszerek túlnyomó többsége elektronikus, így az elektronikával való megismerkedés elkerülhetetlen; b) az üzemekben a világszinten legkorszerűbbtől a több évtizeddel ezelőtt gyártottig lehet találkozni műszerekkel, a mérnöknek itt is, ott is helyt kell állnia, így a régebbi méréstechnika oktatása sem mellőzhető teljesen.
A fentieknek megfelelően, a tárgy alapvetően az üzemellenőrzésben/üzemszabályozásban használatos, folyamatos mérést végző és elektromos jelet szolgáltató műszerekkel és mérési módszerekkel foglalkozik. Ismerteti továbbá a mérőberendezésekben használatos fontosabb elektronikus áramköri megoldásokat, s foglalkozik a számítógépes méréstechnikával.
Tanulmányi eredmények
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
A tárgy egy egész előadást szentel az áramlásos citofluorimetria, illetve annak biokémiai használata (fluoreszcens immunocitokémia, sejtek osztályozása és szétválasztása) ismertetésére. Nyilvánvaló, hogy méréstechnika nélkül nincs irányítás és szabályozás. Jelen tárgy egyik alapfeladata éppen a méréstechnikai ismeretek megtanítása. A tárgy elektronikai részében érintésvédelmi, elsősegélynyújtási és elektromos eredetű tűzvédelmi, a méréstechnikai részében pedig a gyulladás- és robbanásbiztos megoldások ismereteket is oktatunk.
Képességek
Elektronikai és főképpen méréstechnikai ismeretei jól megalapozzák ilyen irányú képességeit. Elektronikai, méréstechnikai és az ezekhez kapcsolódóan oktatott munkavédelmi ismeretei jól megalapozzák ilyen irányú képességeit. Az e tárgy részét képező elektromos hálózatok analízise minden más hálózattípusnál előnyösen alkalmazható képességeket fejleszt a hallgatóban. Az e tárgy részét képező elektromos hálózatok analízise minden más hálózattípusnál előnyösen alkalmazható képességeket fejleszt a hallgatóban. Egy elektronikai kapcsolás elkészítése ma általában nem több a megfelelő integrált áramkör kiválasztásánál, s ahhoz egy-két külső alkatrész illesztésénél. Erre már e tárgy megtanulása után is képessé válik a hallgató. A tárgy elektronikai részének egyik fő célkitűzése, hogy a hallgató megismerje a villamosmérnöki fogalmakat és gondolkodásmódot, így képessé váljon a velük való együttműködésre.
Attitűd
A tárgy tananyagának egy része nem kerül előadásra; azt a hallgatóságnak önálló munkával a tankönyvekből és az internetről magának kell elsajátítania. Ezzel igyekszünk elmélyíteni önképzés iránti attitűdjét. A nem a képzés fő irányába eső, határterületi tárgyak oktatásának éppen az érdeklődési kör szélesítése az egyik fontos feladata, hiszen a fejlődés mindig a határterületeken megy végbe.
Autonómia és felelősség
A tárgy számonkérésénél a követelmények nem irreálisan magasak, de azokból fél pontot sem engedünk, ezzel igyekezvén elmélyíteni a felelősségvállalási hajlandóságot. Minden elektronika előadáson - nem kötelező jelleggel - kis zárthelyit íratunk az előző előadás anyagából, melynek eredménye beszámít az összefoglaló zárthelyibe. Így igyekszünk kialakítani és elmélyíteni az ez irányú igényességet.
Oktatási módszertan
előadás.
Tanulástámogató anyagok
Online források
Sztraka Lajos: Vegyipari műszerezés (Műegyetemi Kiadó, 1990).; Ennek az elektronikus változata megtalálható a http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/fizkem/elektron/muszer címen. Ugyanitt lelhető a méréstechnikai előadások emlékeztetője Méréstechnika.ppt file-ként.; Szittya O.: Bevezetés az elektronikába (LSI Oktatóközpont, 1997.); ; Az elektronikai anyagrészhez haszonnal forgatható, az itt követeltnél bővebb (esetenként jóval bővebb):; Hainzmann J., Varga S., Zoltai J.: Elektronikus áramkörök (Tankönyvkiadó, 2000),; Uray V., Szabó Sz.: Elektrotechnika (Nemzeti Tankönyvkiadó, 1998.); Tietze, U., Schenk , Ch.: Analóg és digitális áramkörök (Műszaki, 1993)
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
matematika, fizika, fizika laboratórium.
Általános szabályok
Követelmények:
a tárgy alap- (A) és emelt (E)szinten egyaránt elvégezhető.
Alapszinten követelmény két, előadási időben írandó összefoglaló zárthelyi (egyik az elektronikából, másik a méréstechnikából) alapszintű megírása.
Emelt szinten követelmény a fenti összefoglaló zárthelyik emelt szintű megírása.
Egy-egy zárthelyire maximum 50 pontot lehet szerezni. Mindkét zárthelyin el kell érni a legalább 17 pontos eredményt.
Az összefoglaló zárthelyit alapszinten íróknak az A és A+E típusú kérdésekre, az emelt szinten íróknak az A+E és az E típusú kérdésekre kell válaszolnia. Azt a zárthelyit, melyet emelt szinten írtak, de az E típusú kérdésekre adott válaszok nem értékelhetők, alapszintű zárthelyiként bíráljuk el.
Az E típusú kérdések a megértés mélységét és a tudás alkalmazására való képességet firtatják. Például:
A-típus:
Ismertesse a jel-zaj viszony javításának frekvenciatartománybeli módszereit!
E-típus:
Miért nem szoktak nemlineáris jeleket Fourier-transzformálni?
A félév végére így maximum P=100 pont szerezhető. A jegy:
elégtelen, ha a P < 40, vagy bármelyik zárthelyi pontszáma < 17;
elégséges, ha 40 ≤ P < 55;
közepes, ha 55 ≤ P < 70;
jó, ha 70 ≤ P < 85;
jeles, ha 85 ≤ P.
Pótlási lehetőségek:
félév végén pótzárthelyi írására – a TVSz 14.§ (1) a) pontját figyelembe véve.- van lehetőség.
Konzultációk:
az előadókkal náluk való jelentkezés és időpontegyeztetés mellett lehet konzultálni.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya
Nincs megadva részarány.
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Vizsgarészek részaránya
Nincs megadva részarány.
Érdemjegy megállapítása
Nincs megadva érdemjegy határ.
Jelenléti és részvételi követelmények
Nincs megadva jelenléti követelmény.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
Nincs megadva.
Rövid leírás
Nincs megadva.
Részletes leírás
Név
Beosztás
Tanszék
Dr. Sztraka Lajos
ny. főmunkatárs
Fiz. Kém. és Anyagt. T.
Dr. Bódiss János
tanszéki főmérnök
Fiz. Kém. és Anyagt. T.
Ajánlott tantárgyak
az előadások látogatása hetente 2 órát igényel. A témazáró zárthelyikre való felkészüléshez 8-10 órára van szükség.
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
Nincs megadva munkaidő bontás.
Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
—
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
—
Tantervi elhelyezés
| Kar | Képzés | Tanterv | Mintatantervi jelleg | Elsődleges |
|---|---|---|---|---|
| Default Faculty | biomérnöki | Biomérnöki alapképzési szak tanterve | kötelező | nem |
| Default Faculty | biomérnöki | Biomérnöki alapképzési szak tanterve | kötelező | nem |
| Default Faculty | Default Program | Default Curriculum | — | nem |