Beskrivning av kursen
Kursen ger en teoretisk bakgrund till de vanligaste mätmtoder och mätintstrument som används i ett fysiklaboratiorium. Detta inkluderar spektrumanalysatorer, lock in- och instrumentförstärkare, filter, korrelation och PID-regulatorer. En viktig del av kursen är diskretisering och digitalisering av analoga mätsignaler (diskret Fouriertransform, analog-till-digitalomvandling) samt mätvärdet som en stokastisk variabel.
Vi tittar på transmissionsledningars inverkan på mätningen (karakteristisk impedans, stigtid/bandbredd), 'common mode'- respektive 'normal mode'-signaler och begreppen CMRR (Common Mode Rejection Ratio) och SNR (Signal-to-Noise Ratio). Vi tittar också på grundläggande givarteknik och reglerteori (PID-regulatorer). Teorin bygger mycket på transformer (Fourier, Laplace och z) samt statistik (kanske framför allt t-fördelningen och felfortplantning, ortogonalitetsprincipen och kurvanpassning), och vi lär oss hur man gör en 'osäkerhetsbudget' för att få fram mätosäkerheten (enligt 'GUM' dokumentet).
På laborationerna ska deltagaren bland annat mäta EKG, utföra spektralanalyser, använda lock in-förstärkare, utföra TDR-mätningar (Time Domain Reflectometry) och undersöka olika brusreducerande metoder.
Behörighet och urval
Förkunskapskrav
Antagen till en forskarutbildning i teknik/naturvetenskap.
Urval
Kursen erbjuds i första hand till doktorander från den naturvetenskapliga fakulteten vid Göteborgs universitet som uppfyller de nödvändiga behörighetskraven. Beroende på totala antalet sökande kan även behöriga forskarstuderande från andra fakulteter/lärosäten antas till kursen.
Övrig information
Kursen består av två delar; en teoretisk del som examineras med en skriftlig tentamen och en laborationsdel som examineras med genomförda laborationer.
Litteratur:
Bengtsson, L., Electrical Measurement Techniques – for the physics laboratory. Springer, 2024. ISBN: 978-981-99-8186-1.
https://link.springer.com/book/10.1007/978-981-99-8187-8
Additional material will be distributed on the course website on CANVAS.
Länk till webbsida
https://canvas.gu.se/courses/85302/assignments/syllabus
Kursplan
NFFY310
Litteraturlista
Kursens litteraturlista
Institution
Institutionen för fysik
Ämne
Naturvetenskap och matematik
Typ av kurs
Områdeskurs
Sökord
Aliasing, Analog-to-Digital Conversion, Characteristic impedance, CMRR, Correlation, Electrical measurement, Filter, Fourier transform, Instrument amplifier, Interference de-coupling, Leakage, Lock in amplifier, Sampling, Sensor, SNR, Spectral analysis, Standard error, t distribution, Time-to-Digital conversion, Transmission line, Uncertainty budget