Modulbeschreibung

Mechatronik 1

Kurzzeichen:
M_MeT1
Unterrichtssprache:
Deutsch
ECTS-Credits:
8
Arbeitsaufwand (h):
240
Leitidee:

Die Studierenden

  • können die Funktionsweise von Dioden und Transistoren angeben.
  • können Grundschaltungen mit Transistoren mit Kenndaten und Grenzdaten auslegen.
  • können Dioden und Spezialdioden in Schaltungen einsetzen.
  • können die Datenblattangaben von realen Operationsverstärken interpretieren und erklären.-
  • können Verstärker- und Filterschaltungen mit Operationsverstärkern realisieren.
  • können Integratoren, Differenzierer, Kippstufen und Oszillatoren mit Operationsverstärkern realisieren.

 

  • können elektrische Grössen (Spannung, Strom, Impedanz) messen.
  • können Signale im Zeitbereich beschreiben.
  • können grundlegende Messelektronik-Schaltungen angeben, erklären und auslegen.
  • können das Rauschen einer Messschaltung ermitteln.
  • können komplexwertige Impedanzen und Übertragungsfunktionen messen.
  • können Korrelation, Autokorrelation und Kreuzkorrelation zur Signalanalyse anwenden.
  • können lineare und nichtlineare Sensoren kalibrieren.

 

  • können basierend auf einem generischen, schrittweisen Modellbildungsprozess Modelle für vereinfachte Prozesse und Systeme erstellen. 
  • können Systemmodelle in Simulink implementieren und simulieren. 
  • können lineare und nicht-lineare Modelle 1. und 2. Ordnung aufstellen und analysieren. 
  • können nichtlineare Modelle in einem definierten Arbeitspunkt linearisieren und die Auswirkungen auf die Modellgenauigkeit einschätzen. 
  • können komplexere Systeme durch gekoppelte Differentialgleichungen beschreiben. 
  • können die Laplace-Transformation auf lineare, zeitinvariante Modelle anwenden. 
  • können die Übertragungsfunktion von LTI-Systemen bestimmen und interpretieren.  

 

  • können ebene und räumliche Punktbewegungen berechnen. 
  • können ebene Starrkörperbewegungen berechnen. 
  • können über die Newtonschen Axiome die Beschleunigungskräfte und Momente berechnen. 
  • können lineare Schwingungen von 1-Massensystemen berechnen. 
  • können die Bewegungsgleichungen von einfachen linearen Mehrmassensystemen aufstellen und daraus die Eigenwerte, Eigenformen und Eigenvektoren bestimmen. 
  • können einfache Problemstellungen aus diesen Fachgebieten analysieren und die geeigneten Lösungsmethoden anwenden. 
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Bach Carlo
Lehrpersonen:
Prof. Piai Guido
Standort (angeboten):
Buchs, Lerchenfeld St.Gallen
Zusätzliche Eingangskompetenzen:

Ebenfalls sollten die beiden Module ELA1  und ELA 2 besucht worden sein.

Modultyp:
Wahlpflicht-Modul für Mechatronik BB STD_24(Empfohlenes Semester: 5)Kategorie:Grundlagenmodule (GLM)
Wahlpflicht-Modul für Mechatronik VZ STD_24(Empfohlenes Semester: 3)Kategorie:Grundlagenmodule (GLM)
Wahlpflicht-Modul für Systemtechnik BB STD_05(Empfohlenes Semester: 5)Kategorie:Profilmodule (PM)
Wahlpflicht-Modul für Systemtechnik VZ STD_05(Empfohlenes Semester: 3)Kategorie:Profilmodule (PM)
Bemerkungen:

Das Modul findet im Herbstsemester statt.

Modulbewertung:
Note von 1 - 6

Leistungsnachweise und deren Gewichtung

Modulschlussprüfung:
Schriftliche Prüfung, 240 Minuten
Bemerkungen zur Prüfung:

Die Modulschlussprüfung findet in vier Teilen statt. Die Kurse Elektronik, Messtechnik, Modellbildung und Simulation sowie Technische Dynamik bilden je einen Teil der Modulschlussprüfung. Alle Teile dauern je 60 Minuten.  

Gewichtung:

Es findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in vier Teilen statt. Die Kurse Elektronik (Gewicht 25%), Messtechnik (Gewicht 25%), Modellbildung und Simulation (Gewicht 25%) sowie Technische Dynamik (Gewicht 25%) bilden je einen Teil der Modulschlussprüfung.

Bemerkungen:

Inhalte

Angestrebte Lernergebnisse (Abschlusskompetenzen):

 Die Studierenden

  • können die Funktionsweise von Dioden und Transistoren angeben.
  • können Grundschaltungen mit Transistoren mit Kenndaten und Grenzdaten auslegen.
  • können Dioden und Spezialdioden in Schaltungen einsetzen.
  • können die Datenblattangaben von realen Operationsverstärken interpretieren und erklären.-
  • können Verstärker- und Filterschaltungen mit Operationsverstärkern realisieren.
  • können Integratoren, Differenzierer, Kippstufen und Oszillatoren mit Operationsverstärkern realisieren.
Modul- und Lerninhalt:
  • Grundkenntnisse Halbleitertechnologie 
  • Halbleiter-Bauteile und deren Grundschaltungen 
  • Bipolartransistoren und ihre Anwendungen 
  • Unipolartransistoren und ihre Anwendungen 
  • Lichtempfindliche Sensoren und Optokoppler 
  • Operationsverstärker 
  • Analoge Schaltungstechnik
Lehr- und Lernmethoden:

Lehrvortrag, Lehrgespräch, Übungen und Selbststudium, Laborübungen