ΗΜΥ 203 Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων Ιστοσελίδα: www.eng.ucy.ac.cy/ece203 Εκπαιδευτικά Βίντεο Εργαστηρίου: https://www.youtube.com/channel/ucijg2vydwdsk2ir13jdjr8g/videos Συµβόλαιο Μαθήµατος Ώρες ιαλέξεων: Τρίτη και Πέµπτη 10:00-12:00 (ΛΑ 130) Ώρες Εργαστηρίων: Τρίτη και Πέµπτη 12:30-15:30 (ΛΑ 132) ή Τετάρτη 10:30-13:30 και Πέµπτη 12:30-15:30 (ΛΑ 132) ιδάσκων: ρ. Γεώργιος Ζάγγουλος Γραφείο: Green Park 212 (2ος όροφος), Λεωφόρος Αγλαντζιάς 91 Ώρες Γραφείου: Με ραντεβού (καθηµερινά) Email: zaggoulos.george@ucy.ac.cy Τηλέφωνο: 22892219 (Εργαστήριο ΛΑ132) Βοηθοί Μαθήµατος: Βαλεντίνα Χριστοδούλου cchris11@ucy.ac.cy Λουίζα Σοφοκλέους lsofok01@ucy.ac.cy Στόχοι Μαθήµατος Το Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων έχει ως κύριο στόχο την εµπέδωση της ύλης που έχετε διδαχθεί στο µάθηµα ΗΜΥ102 του 2 ου εξαµήνου (Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωµάτων και ικτύων) αλλά και την εξοικείωση σας µε τα βασικά όργανα ενός εργαστηρίου ηλεκτρονικών. Για την επίτευξή των πιο πάνω στόχων, τα θεωρήµατα και οι µέθοδοι που διδάχθηκαν στο ΗΜΥ102 µπαίνουν σε εφαρµογή στο ΗΜΥ203 µέσω 9 εργαστηριακών ασκήσεων. Επιπλέον, στόχοι του µαθήµατος είναι οι φοιτητές να: Εξοικειωθούν µε τη χρήση των βασικών οργάνων του εργαστηρίου, όπως ο παλµογράφος, το ψηφιακό πολύµετρο, η γεννήτρια σηµάτων και η πηγή συνεχούς (DC) τάσης Εµπεδώσουν τον τρόπο µετρήσεως σηµάτων σε ένα κύκλωµα και την εφαρµογή των βασικών θεωρηµάτων, όπως π.χ. νόµοι του Kirchhoff, θεώρηµα Thevenin, θεώρηµα της επαλληλίας κλπ. Γνωρίσουν στην πράξη τις πηγές σφαλµάτων σε µετρήσεις και να κατανοήσουν τη διαφορά µεταξύ θεωρητικών και πειραµατικών τιµών. Εφαρµόσουν τη θεωρία των εναλλασσόµενων κυκλωµάτων σε πρακτικά κυκλώµατα. Εξοικειωθούν µε το λογισµικό PSPICE το οποίο υποστηρίζει τον σχεδιασµό και προσοµοίωση κυκλωµάτων σε ηλεκτρονικό υπολογιστή. Αναµενόµενα Αποτελέσµατα Μαθήµατος Εξοικείωση µε τον βασικό εργαστηριακό εξοπλισµό και όργανα του κλάδου Επαλήθευση µοντέλων µέσω σχεδιασµού και µετρήσεων σε απλά κυκλώµατα (R,L,C) Πραγµατοποίηση µετρήσεων µε παλµογράφο και πολύµετρο σε κυκλώµατα (DC και AC) Ανάπτυξη ικανότητας καλύτερης επικοινωνίας και συνεργασίας µε άλλα άτοµα. Προαπαιτούµενα Το µάθηµα προϋποθέτει επιτυχή παρακολούθηση του µαθήµατος ΗΜΥ102 ή βαθµό >= 4 κατά το πιο πρόσφατο εξάµηνο. ΓΖ -- Θερινό Εξάµηνο 2014-2015 1
Απαραίτητο Σύγγραµµα Η ύλη του µαθήµατος βρίσκεται στο Εγχειρίδιο Εργαστηρίου, µέσα στο οποίο και θα σηµειώνετε τα αποτελέσµατα των πειραµάτων σας. Ο κάθε φοιτητής υποχρεούται να κατέχει το εγχειρίδιο και να το παρουσιάζει συµπληρωµένο για να σηµειώνεται η παρουσία του στο εκάστοτε εργαστήριο. Σηµείωση: Θα πρέπει να έχετε πάντοτε µαζί σας ΟΛΕΣ τις συµπληρωµένες εργαστηριακές ασκήσεις. Αυτό κρίνεται απαραίτητο γιατί οι περισσότερες ασκήσεις περιέχουν και πληροφορίες οι οποίες δίνονται σε προηγούµενες ασκήσεις. Επιπρόσθετη Βιβλιογραφία Η επιπρόσθετη βιβλιογραφία είναι προαιρετική για όσους επιθυµούν να εµβαθύνουν στο θέµα και ως βοήθηµα για τις παρουσιάσεις. 1. Student Reference Manual for Electronic Instrumentation Laboratories (2nd Edition) by Stanley Wolf, Richard F.M. Smith. Publisher: Prentice Hall; 2nd edition (July 10, 2003) ISBN: 0130421820 2. A First Lab in Circuits and Electronics by Yannis Tsividis. Publisher: Wiley Text Books; 1 edition (May 9, 2001) ISBN: 0471386952 3. Electric Circuits Revised and PSpice Supplement Package (6th Edition) by James W. Nilsson, Susan A. Riedel. Publisher: Prentice Hall; 6 edition (August 21, 2000). ISBN: 0130573078 4. Introduction to PSpice for Electric Circuits (6th Edition) by James W. Nilsson, Susan A. Riedel. Publisher: Prentice Hall; 6 edition (December 21, 2001). ISBN: 0130094706 Περιεχόµενο Τα εργαστηριακά πειράµατα περιλαµβάνουν βασικά κυκλώµατα (κυρίως µε στοιχεία R, L και C) και µετρήσεις µε τη χρήση των βασικών οργάνων (κυρίως ψηφιακό πολύµετρο και παλµογράφο). Επιπρόσθετα στο µάθηµα δίνεται ιδιαίτερη σηµασία στην: (α) κατανόηση του τρόπου µετρήσεως σηµάτων σε ένα κύκλωµα (µε πηγές DC και AC), (β) κατανόηση των πηγών σφαλµάτων σε µετρήσεις και της διαφοράς µεταξύ θεωρητικών και πειραµατικών τιµών και (γ) εφαρµογή των βασικών θεωρηµάτων για ηλεκτρικά κυκλώµατα. Χρήση Υπολογιστή Η εξοικείωση σας µε το λογισµικό PSPICE αποτελεί ένα από τους στόχους αυτού του µαθήµατος. Το πρόγραµµα αυτό θα χρησιµοποιηθεί για να εξοικειωθείτε µε το σχεδιασµό και προσοµοίωση διαφόρων ηλεκτρικών κυκλωµάτων που θα υλοποιήσετε µέσα από τις εργαστηριακές ασκήσεις (πειράµατα). Αναµενόµενη Εργασία από Φοιτητές Η παρουσία στα εργαστήρια είναι ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΗ. Η εβδοµαδιαία µελέτη και η κατάλληλη προετοιµασία πριν το εργαστήριο κρίνονται απαραίτητες για την επιτυχία σας στο µάθηµα. Ενδιάµεση και τελική εξέταση. Προαιρετική δηµιουργία εκπαιδευτικού βίντεο για ανάρτηση στο youtube ece labs ucy Αξιολόγηση Ενδιάµεση Εξέταση(θεωρητική και πειραµατική) (Εργ. 1-6) 50% Τελική Εξέταση (θεωρητική και πειραµατική) (Εργ. 1-10) 50% Προαιρετική δηµιουργία εκπαιδευτικού βίντεο (6-15 λεπτά) 10% Απαραίτητες προϋποθέσεις επιτυχίας στο µάθηµα είναι: η ολοκλήρωση όλων των εργαστηριακών ασκήσεων και η εξασφάλιση συνολικού βαθµού >= 50% * Οι µονάδες από την εργασία βελτίωσης βαθµού θα δίνονται ΜΟΝΟ σε φοιτητές που έχουν εξασφαλίσει συνολικά το 40% από τις 2 εξετάσεις. Φοιτητές που ενδιαφέρονται να κάνουν εργασία θα πρέπει να επιλέξουν θέµα και να το δηλώσουν στον διδάσκοντα για έγκριση µέχρι τις 2/7/2015. Η εργασία µπορεί να είναι ατοµική ή οµαδική και πρέπει να ολοκληρωθεί και να παραδοθεί µέχρι τις 16/07/2015. *** Τα βίντεο θα αναρτώνται στο διαδίκτυο (youtube channel: ece labs ucy) *** ΓΖ -- Θερινό Εξάµηνο 2014-2015 2
Ο διδάσκων διατηρεί το δικαίωµα οριακής αύξησης της βαθµολογίας µε βάση την ενεργό συµµετοχή στο µάθηµα. Πολιτική Κανόνες Μαθήµατος Βαθµολογία: Όλες οι βαθµολογίες σας θα είναι σε κλίµακα 0-100. Τυχόν ενστάσεις για την βαθµολόγηση εργασίας ή εξέτασης θα µπορούν να γίνονται εντός µιας εβδοµάδας από την ανακοίνωση της βαθµολογίας. Ενστάσεις θα γίνονται δεκτές µόνο γραπτώς (email) µε ξεκάθαρη περιγραφή του παραπόνου ή της διευκρίνησης που ζητείται. Απουσίες: ικαιολογηµένες απουσίες λόγω ασθένειας ή εγκεκριµένου ταξιδιού για ακαδηµαϊκούς σκοπούς πρέπει να ακολουθούν την πολιτική απουσιών του πανεπιστηµίου. εν θα παραχωρούνται παρατάσεις ή εναλλακτικές εξετάσεις, εκτός και αν η απουσία σας είναι δικαιολογηµένη. Σε περίπτωση προγραµµατισµένης απουσίας, πρέπει να επικοινωνήσετε µε τον διδάσκοντα πριν την ηµεροµηνία της απουσίας. Κανόνες εοντολογίας: Όλοι οι φοιτητές του Πανεπιστηµίου Κύπρου οφείλουν να γνωρίζουν και να τηρούν τους Νόµους, Κανονισµούς, Κανόνες και επίσηµες οδηγίες και ανακοινώσεις που τους αφορούν. Μια σύντοµη περίληψη υπάρχει στο Εγχειρίδιο του Εργαστηρίου. Για να επιτραπεί η είσοδος στο εργαστήριο πρέπει να υπογραφεί η δήλωση κατανόησης των κανόνων δεοντολογίας και να παραδοθεί στον διδάσκοντα. Εξοπλισµός Εργαστηρίου: Η κάθε οµάδα είναι υπεύθυνη για τον εξοπλισµό του εργαστηρίου. Οι φοιτητές που χρησιµοποιούν τον κάθε σταθµό είναι υπεύθυνοι για τον εξοπλισµό και τα υλικά. Αν οτιδήποτε χαθεί ή καταστραφεί λόγω αµέλειας, οι φοιτητές του σταθµού θα θεωρούνται υπεύθυνοι. Για να επιτραπεί η είσοδος στο εργαστήριο πρέπει να υπογραφεί η δήλωση χρέωσης εξοπλισµού και να παραδοθεί στον διδάσκοντα. Ασφάλεια Εργαστηρίου: Η ασφάλεια σας βασίζεται κυρίως σε ΕΣΑΣ. Στο Εγχειρίδιο υπάρχουν οι κανόνες ασφαλείας. Για να επιτραπεί η είσοδος στο εργαστήριο πρέπει να υπογραφεί η δήλωση κατανόησης των κανόνων ασφαλείας και να παραδοθεί στον διδάσκοντα. ΓΖ -- Θερινό Εξάµηνο 2014-2015 3
Χρονοδιάγραµµα ΗΜΥ 203 Θερινό Εξάµηνο 2014-2015 ΜΑΜ:10741 Εβδοµάδα & Ηµεροµηνία 1 09/06/15 11/06/15 2 16/06/14 18/06/15 ιαλέξεις, Εργαστηριακές Ασκήσεις και Υποχρεώσεις ανά Εβδοµάδα 1: Παρουσίαση Συµβολαίου ΗΜΥ203 και Εργαστηρίων 1-2 Ε1: Εξοικείωση µε τον Εργαστηριακό Εξοπλισµό 2: Παρουσίαση Εργαστηριακής Άσκησης 3 Ε2: Εισαγωγή στις Μετρήσεις Σηµάτων και Επίδραση Οργάνου στις Μετρήσεις 3: Επίλυση Ασκήσεων Ε3: Ορθότητα, Ακρίβεια και σωστός αριθµός δεκαδικών ψηφίων 4: Παρουσίαση Εργαστηριακής Άσκησης 4 3 23/06/15 25/06/15 4 30/06/15 02/07/15 5 07/07/15 08/07/15 09/07/15 6 14/07/15 16/07/15 7 21/07/15 23/07/15 5: Παρουσίαση Εργαστηριακής Άσκησης 5 Ε4: Παράλληλες Αντιστάσεις και ιαίρεση τάσης και ρεύµατος 6: Παρουσίαση Εργαστηριακής Άσκησης 6 Ε5: Γραµµικότητα, Αναλογικότητα και Επαλληλία 7: Επίλυση Ασκήσεων Ε6: Θεώρηµα Thevenin 8: Παρουσίαση Εργαστηριακής Άσκησης 7 9: Επανάληψη Εργαστηρίων 1-6 Ε7: Εκθετικά κύµατα και σύνθετη αντίσταση E--: Πρακτική Εξάσκηση σε καθορισµένες ώρες 10: Ενδιάµεση Εξέταση Ε---: Ενδιάµεση Εξέταση 11: Παρουσίαση Εργαστηριακής Άσκησης 8 Ε8: Κυκλώµατα RLC και Σταθερή Ηµιτονοειδής Κατάσταση 12: Παρουσίαση Εργαστηριακής Άσκησης 9 13: Επίλυση Ασκήσεων Ε9: ιόρθωση Συντελεστή Ισχύος 14: Επανάληψη Εργαστηρίων 7-9 23-24/07/15 Προαιρετική Πρακτική Εξάσκηση σε καθορισµένες ώρες 27/07/15 Τελική Εξέταση ΓΖ -- Θερινό Εξάµηνο 2014-2015 4
Χρονοδιάγραµµα ΗΜΥ 203 Θερινό Εξάµηνο 2014-2015 ΜΑΜ:10742 Εβδοµάδα & Ηµεροµηνία 1 09/06/15 10/06/15 11/06/15 2 16/06/14 17/06/15 18/06/15 3 23/06/15 24/06/15 25/06/15 4 30/06/15 01/07/15 02/07/15 5 07/07/15 08/07/15 09/07/15 6 14/07/15 15/07/15 16/07/15 ιαλέξεις, Εργαστηριακές Ασκήσεις και Υποχρεώσεις ανά Εβδοµάδα 1: Παρουσίαση Συµβολαίου ΗΜΥ203 και Εργαστηρίων 1-2 Ε1: Εξοικείωση µε τον Εργαστηριακό Εξοπλισµό 2: Παρουσίαση Εργαστηριακής Άσκησης 3 3: Επίλυση Ασκήσεων Ε2: Εισαγωγή στις Μετρήσεις Σηµάτων και Επίδραση Οργάνου στις Μετρήσεις 4: Παρουσίαση Εργαστηριακής Άσκησης 4 Ε3: Ορθότητα, Ακρίβεια και σωστός αριθµός δεκαδικών ψηφίων 5: Παρουσίαση Εργαστηριακής Άσκησης 5 Ε4: Παράλληλες Αντιστάσεις και ιαίρεση τάσης και ρεύµατος 6: Παρουσίαση Εργαστηριακής Άσκησης 6 7: Επίλυση Ασκήσεων Ε5: Γραµµικότητα, Αναλογικότητα και Επαλληλία 8: Παρουσίαση Εργαστηριακής Άσκησης 7 Ε6: Θεώρηµα Thevenin 9: Επανάληψη Εργαστηρίων 1-6 E--: Πρακτική Εξάσκηση σε καθορισµένες ώρες 10: Ενδιάµεση Εξέταση Ε---: Ενδιάµεση Εξέταση 11: Παρουσίαση Εργαστηριακής Άσκησης 8 Ε7: Εκθετικά κύµατα και σύνθετη αντίσταση 12: Παρουσίαση Εργαστηριακής Άσκησης 9 Ε8: Κυκλώµατα RLC και Σταθερή Ηµιτονοειδής Κατάσταση 7 21/07/15 22/07/15 23/07/15 13: Επίλυση Ασκήσεων Ε9: ιόρθωση Συντελεστή Ισχύος 14: Επανάληψη Εργαστηρίων 7-9 23-24/07/15 Προαιρετική Πρακτική Εξάσκηση σε καθορισµένες ώρες 27/07/15 Τελική Εξέταση ΓΖ -- Θερινό Εξάµηνο 2014-2015 5