Fysiikan mittausmenetelmät (FYS2007), 5op, syksy 2024
Luennoitsijat:
Prof. Edward Hæggström, edward.haeggstrom (at) helsinki.fi
Prof. Ari Salmi, ari.salmi (at) helsinki.fi
Assistentit:
B.Sc. Felix Sundblad, felix.sundblad (at) helsinki.fi
Joel Jääskeläinen, joel.jaaskelainen (at) helsinki.fi
Antton Huusko, antton.huusko (at) helsinki.fi
Kysymyksiin vastaa Felix Sundblad.
Kurssin sisältö:
Ajankohta opintojen ajoitusmallissa: 2. vuosi
Esitiedot: Fysiikan perusopinnot (25 op), erityisesti sähkömagnetismi kannattaa kerrata, lukiomatematiikka, kompleksilukujen peruslaskutoimitukset sekä Tieteellinen laskenta I ovat myös hyödyllisiä.
Sisältö: Kurssilla käydään läpi mittaamisen tekniikkaa ja teoriaa sisältäen metrologiaa (:=mittaustiedettä), perusmittalaitteet, mittausjärjestelmät, anturitekniikkaa, analogiset suodattimet, signaalin siirto ja näytteistys, erilaisiavirhelähteitä ja tulosten virheenkäsittely. Kurssi kuuluu aineopintojen pakollisiin kursseihin. Kurssin tietoja pystyy hyödyntämään aineopintojen laboratoriotöissä.
Loppukoe
Aika ja paikka: tiistai 22.10. klo 13.00-17.00, sali Exactum CK112
Koe perustuu sekä luennoilla että laskuharjoituksissa käytyihin aiheisiin. Käsitteet, keskeiset (fysikaaliset ja metrologiset) konseptit ja laskuharjoitustehtävät kannattaa kerrata hyvin. Kokeeseen kannattaa tuoda laskin, mutta ei omia muistiinpanoja (tai ‘lunttilappua’), keskeiset kaavat annetaan tenttipaperin yhteydessä
Koealue: Luennoilla käydyt aiheet ja laskuharjoitukset.
Kurssin arvostelu: 1/3 laskuharjoituksista, 2/3 koepisteistä
Laskuharjoituspisteistä tulee saada 50%, jotta opiskelija voi osallistua loppukokeeseen
Jos opiskelija jättää palauttamatta palautustehtäviä (edes tyhjän paperin) 2 kertaa, hänen oikeutensa osallistua kurssikokeeseen mitätöidään.
Laskuharjoitukset
Joka viikko palautetaan laskuharjoitustehtävät, tai vähintään tyhjä paperi, jossa on opiskelijan nimi ja opiskelijanumero. Kurssin harjoitustehtävät palautetaan sähköisesti moodleen.
Pisteytys: 3 pistettä/palautustehtävä. Oikean ratkaisun esittämisestä laskuharjoituksissa saa 2 pistettä, ja puutteellisesta ratkaisusta saa 1 pisteen.
Ajankohtaista:
Keskiviikkona 25.9. luento etänä zoomissa
Torstain laskuharjoitusaika siirretty aikaisemmaksi
Loppukokeen aika selvillä: tiistai 22.10. klo 13.00-17.00 ja sali Exactum CK112
Kirjallisuutta
M. Sayer, A. Mansingh: Measurement, Instrumentation and Experiment Design in Physics and Engineering, Prentice-hall Of India 2005.
J. P. Bentley: Principles of Measurement Systems, Pearson Prentice Hall; 4 edition (January 2005).
Aaltonen, Kousa, Stor-Pellinen: Elektroniikan perusteet, uusin painos, Limes ry.
K. Silvonen, Elektroniikka ja puolijohdekomponentit, Otatieto 2009.
Verkkosivuja, joista löytyy tietoa elektroniikasta:
HyperPhysics on Georgia State Universityn ylläpitämä fysiikan, kemian ja matematiikan sivusto, joka sisältää myös elektroniikan esimerkkejä.
Jännitejako
Kanavatransistorit
Datasheets: 2n4416 Calogic
Operaatiovahvistimet
Filter Design in Thirty Seconds (Texas Instruments)
Digitaalielektroniikka
Digital vs Analog (How Stuff Works)
Logic Selection Guides (Texas Instruments)
ASIC World Directory – Digital (K-Maps, Quine-McCluskey minimization)
Switch capacitor kytkentöjä
Switched Capacitor Filter Solutions
AD- ja DA-muuntimet
Analog to digital converter (Wikipedia)