MŰSZERTECHNIKA Gépészmérnöki BSc Felkészülési kérdések és válaszok a ZH-hoz

Átírás

1 MŰSZERTECHNIKA Gépészmérnöki BSc Felkészülési kérdések és válaszok a ZH-hoz 1. Időben változó mennyiségek mérésének szerepe a gépészetben (egy példán) 1

2 2. A mérőlánc felépítése és tagjainak feladata 3. Mérendő, elérhető és mért mennyiségek közötti különbség oka, és a köztes mennyiségek magyarázata 2

3 4. Mi a különbség a szenzor és a jelátalakító között? A szenzor egy jel-átalakító, mely a mérendő mennyiségek bizonyos fizikai tulajdonságaira válaszol. A jelátalakító egy elektromos berendezés, mely az energiát egyik formájából egy másikba alakítja át. 5. Ismétlés: A és B típusú mérési eredmény összetevőinek magyarázata 6. Ismétlés: Mérési hibák rendszerezése eredetük, jellegük, és formájuk szerint. 7. Ismétlés: Mérési módszerek 8. Miért alkalmaznak különbségi módszert a vivőfrekvenciás mérőhidaknál? 3

4 9. Ismétlés. Eredő bizonytalanság (szórás) meghatározása közvetett mérés esetén 10. Miért szükséges az időben változó mennyiségek méréséhez a mérendő jel spektrumának ismerete? 11. Mit értünk a jel spektruma alatt? 12. Jelek felosztása 4

5 13. A Fourier sor meghatározásának képlete 14. Mely jeltípusnak van Fourier sora? A periodikus és állandó amplitúdójú jeleknek. 15. Mely jeltípusoknak van Fourier transzformáltja? 16. Mi a jel, a hír és az információ? 17. Hogyan határozza meg a bináris hírforrás entrópiáját (hírtartalmát)? 18. Az információ átvitel általános modellje 19. Mi az oka az átviteli tagok frekvenciafüggő átviteli tulajdonságainak? 5

6 20. Mutassa be a dinamikai modellezés folyamatát! 21. A hálózatelméleti modellezés milyen változókat használ? 22. Mi a négy építőelem-csoport a hálózati modellezésben? 23. Mi az impedancia, és az impedancia módszer milyen matematikai modellt eredményez közvetlenül? 6

7 24. Mutassa be a műszertechnikai T1 tag átmeneti és átviteli függvényeit! 7

8 25. Mutassa be a műszertechnikai T2 tag átmeneti és átviteli függvényeit a ξ függésében! 8

9 26. Műszer-konstrukciókban mi a ξ optimális értéke? Miért? 27. Mutassa be a vivőfrekvenciás mérőhíd tömbvázlatát! 28. Mérőhidak érzékenysége: ¼, ½, és teljes híd 9

10 29. Miért van szükség fázis érzékeny demodulációra? 30. Mi az inkrementális hossz-és szögmérés elve? 10

11 31. Ismétlés: Mekkora a digitális kijelzésű műszerek kijelzésének bizonytalansága? Digitális kijelzésnél a legkisebb helyi érték 1 digitjénél finomabb kijelzés nem lehetséges, azaz a digitális kijelzésnek rendszertechnikai okból van egy f = 1 digit szélességű holt sávja. Ezzel a felbontásból eredő standard bizonytalanság: Digitális tolómérő esetén (osztásköz d=0,01mm) 32. Ismétlés: Hogyan történik az időben változó jelek mintavételezése? 33. Ismétlés: Mi az időben (Shannon-elv)? változó jelek mintavételezésének szabálya A gyakorlatban a probléma megoldására a mintavevő és a tartó tagok elé helyeznek egy alul-áteresztő szűrőt, amely a jelből kiszűri a frekvenciákat 11

12 34. A finommechanika területe/definíciója. 12

13 35. Kis méretek hatása a finommechanikában. 13

14 36., 37, 38, Finommechanikai kötések 14

15 39. Finommechanikai vezetékek tervezésének Maxwell-elve. 40. Finommechanikai vezetékek típusai a súrlódás módja szerint. 15

16 41. Finommechanikai vezetékek akadása. 16

17 42. Finommechanikai vezetékek játékmentesítése. 17

18 43. A csuklós négyszög mintájára kialakított rugós vezetéktípus. 44. Kompenzált rugalmas vezeték. 45. A membrán, mint rugalmas vezeték. 18

19 46. A geometriai és a hullámoptika kapcsolata.? 47. A fókuszpont fogalma. Egy elméleti pont, ahol a gyűjtőlencsén áthaladó, a végtelenből érkező párhuzamos fénysugarak összefutnak. Ideális lencse esetén a lencse felezősíkja és a fókuszpont távolsága a fókusztávolság. 48. A főpont és a csomópont fogalma. Főpont: a fősík és a tengely döféspontja (H) Fősík: Ha a lencsébe behatoló és a lencsét elhagyó fénysugarakat meghosszabbítjuk a lencse belseje felé, az egyenesek metszeni fogják egymást. Több fénysugárra megismételve a műveletet a metszéspontok egy síkot jelölnek ki. Ezt nevezzük a lencse fősíkjának N = t k = + f t k 49. Az összetett mikroszkóp sugármenete. Az objektívhez viszonyítva a tárgy az egyszeres és a kétszeres fókusztávolság között helyezkedik el. A tárgy képe a lencse túloldalán a kétszeres fókusztávolságon kívül jelenik meg. Valódi fordított állású nagyított kép keletkezik. Ezt a képet az okulár egy egyszerű nagyító (lupe) módjára tovább nagyítja. Ezért mondjuk azt, hogy a mikroszkóp összetett nagyító. 19

20 50. A csillagászati távcső sugármenete. Cassegrain-rendszerű Newton-rendszerű távcső 51. A lineáris nagyítás fogalma. A nagyítás az optikában kép és a tárgy hosszának, illetve ezek távolságának a hányadosa. Mérték, amely megmutatja, hogy egy optikai rendszer mennyire változtatja meg a tárgy méreteit a képalkotás során. A lineáris nagyítás a kép és a tárgy magasságának az aránya: Amennyiben N > 1, a rendszer nagyít 20

21 52. Az optikai szál. 53. A lézer fontosabb tulajdonságai. monokromatikusság - a kibocsátott fény egyetlen hullámhosszal ("egy színnel") rendelkezik koherencia - fényterjedési iránya, hullámhossza, rezgési fázisa és rezgési síkja azonos az erősítőbe belépő nyalábéval fényesség - egységnyi felület által egységnyi térszögbe kisugárzott fényteljesítmény irányítottság - egy vonalban terjed, nem szóródik szét út közben 21

22 54. Szilárdtest, gáz és LED lézerek. 22

23 55. A lézeres távolságmérés típusai. érdességmérés távolságmérés hosszmérés 56. Lézeres érdesség mérés. 57. A "time of flight" típusú lézeres távolságmérés. A mérő és az ellenőrző lézersugár beérkezése közt eltelt időből számítani lehet a megtett utat (az objektum távolságát) 23

24 58. Fontosabb interferométer típusok. 59. Az interferencia komparátor működése.? 60. A holografikus felvétel és rekonstrukció. 24

25 61. Holografikus interferometria. A digitális holorafikus interferometria hatékony eljárás modell- és műszaki tárgyak (deformáció-vizsgálatára, alakmérésére) A mérés célja lehet a jellemzők abszolút (adott tárgy) és összehasonlító (mesterteszt) meghatározása Deformáció-vizsgálatban a mért mennyiség az elmozdulás-vektor, illetve annak összetevői: az interferenciacsíkok az azonos értékű elmozdulás görbéi Az elmozdulás-komponensek ismeretében további jellemzők határozhatók meg: hibahelyek maradó feszültség anyagi állandók Alakmérésben az interferenciacsíkok az azonos magasság szintvonalai adott referenciafelülethez ( tengerszint ) képest Előnyök Teljes-felületi Érintésmentes, illetve roncsolásmentes- Nagy érzékenységű és nagypontosságú (0,1-1 µm)- módszer A digitális jelleg révén gyors, flexibilis: a hologramot számítógépben tároljuk, világhálón továbbíthatjuk, numerikus módszerekkel rekonstruáljuk, az interferogramhoz a számítógépben hozzáadhatunk, kivonhatunk csíkrendszereket stb. Előzetes felületkezelést nem igénylő Egyaránt alkalmazható makro- és mikrotárgyak vizsgálatára 25