Virtuális méréstechnika a középiskolai kísérletező oktatásban

Az előadások a következő témára: "Virtuális méréstechnika a középiskolai kísérletező oktatásban"— Előadás másolata:

1 Virtuális méréstechnika a középiskolai kísérletező oktatásban
Dr. Gingl Zoltán egyetemi docens SZTE, Kísérleti Fizikai Tanszék  

2 Az ember kapcsolata a külvilággal
érzékelés feldolgozás beavatkozás Cél: létfenttartás, komfort megismerés (tudomány, oktatás) gazdaságosság …

3 Műszerek, gépek külső jelek jelátalakítás gépi feldolgozás beavatkozás
a jeleket át kell alakítani, hogy kezelhetők legyenek vissza kell őket alakítani, hogy hassanak a külvilágra pl. fűtés, hűtés,…

4 Legjobb műszerek, eszközök: hatékony feldolgozás
régen: fogaskerek, rugók, ügyes megoldások nagy lépés: elektronika megjelenése intelligens eszközök: digitális elektronika informatika számítógépek jelentős részük szoftver! (virtuális)

5 Egy modern műszer, eszköz
A/D konverter külső jelek szenzor szám processzor és szoftver elektromos jelek digitális jelek szám D/A konverter beavatkozás aktuátor A/D konverzió (digitalizálás): elektromos jelek számok

6 Példák hőmérő, termosztát, mérleg mosógép, hűtőgép
telefax, telefon, mobiltelefon CD, szintetizátor, audio, DVD, Dolby multimédia, „intelligens” játékok autók motorjának vezérlése, GPS repülőgép-navigáció orvosi műszerek (UH, CT) katonai alkalmazások …

7 Mobiltelefon A/D konverter külső jelek szenzor hang (nyomás),
elmozdulás mikrofon, billentyűzet digitális jel (szám) processzor és szoftver hang (nyomás) fény mozgás hangszóró, kijelző, rezgő digitális jel (szám) D/A konverter beavatkozás aktuátor

8 Virtuális műszerek szenzorok segítségével elektromos jel
digitalizálás: számok feldolgozás: személyi számítógép a műszer legnagyobb része szoftver számítások megjelenenítés … csak a szoftver cseréjével ezernyi műszer!

9 Mit mérhetünk? Milyen szenzoraink vannak?

10 Elmozdulás Potencióméter

11 Gyorsulás, gravitáció

12 Hőmérséklet: termoelem

13 Hőmérséklet: termisztor

14 Hőmérséklet: Pt100

15 Fényintenzitás Fotoellenállás

16 Fotokapu

17 Nyomás (gáz, folyadék)

18 és még elektromos jellé alakítható:
mágneses tér erő mechanikai feszültség áramlási sebesség, mennyiség folyadékszint páratartalom gázkoncentráció pH …

19 Kísérletek nagyon sok hagyományos kísérlet végezhető
rengeteg új kísérlet lehetősége olyan jelek mérése, ami eddig lehetetlen volt magunk készítjhetjük a műszereket! jobban megétrjük: látjuk a műszer belsejét