Signals and Statistics Lecture 1
32 Questions
33 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Hvad kendetegner aktive sensorer i forhold til passive sensorer?

Aktive sensorer kræver en ekstern strømkilde, mens passive sensorer ikke har brug for ekstern energi.

Hvordan beskriver en transferfunktion forholdet mellem input og output i et system?

En transferfunktion viser, hvordan systemet behandler et signal og hvordan forskellige frekvenser og amplituder påvirker systemets respons.

Hvad er et vigtigt formål med den inverse af en transferfunktion?

Den inverse transferfunktion bruges til at rekonstruere inputsignal og kompensere for systemets forvrængninger.

Nævn tre forskellige typer funktioner, som en transferfunktion kan have.

<p>Lineær, eksponentiel og logaritmisk.</p> Signup and view all the answers

Hvad indebærer linearisering af en transferfunktion?

<p>Linearisation forenkler en kompleks, ikke-lineær funktion til en lineær funktion omkring et bestemt driftsområde.</p> Signup and view all the answers

Hvilken type kalibrering involverer fysisk justering af komponenter?

<p>Grinding involverer fysisk justering af komponenter for at korrigere fejl.</p> Signup and view all the answers

Hvad betyder sensitivitet i konteksten af sensorer?

<p>Sensitivitet refererer til sensorens evne til at registrere ændringer i inputsignal.</p> Signup and view all the answers

Hvad er hysteres i forbindelse med sensorer?

<p>Hysteres beskriver det fænomen, hvor output afhænger af tidligere input, hvilket kan føre til forskydninger i målinger.</p> Signup and view all the answers

Hvad betyder sensitivitet i forhold til sensorer?

<p>Sensitivitet refererer til, hvor godt en sensor kan registrere små ændringer i input.</p> Signup and view all the answers

Forklar begrebet hysteres i sammenhæng med sensors respons.

<p>Hysteres beskriver forskellen i en sensors respons afhængigt af, om input øges eller mindskes.</p> Signup and view all the answers

Hvad er mætning i relation til sensorer?

<p>Mætning er det punkt, hvor en sensor ikke længere kan måle ændringer i input.</p> Signup and view all the answers

Hvad refererer til opløsning, når vi taler om sensorer?

<p>Opløsning refererer til den mindste ændring i input, som en sensor kan registrere.</p> Signup and view all the answers

Hvordan fungerer en resistiv sensor?

<p>En resistiv sensor ændrer sin elektriske modstand som reaktion på fysisk påvirkning som tryk eller temperatur.</p> Signup and view all the answers

Hvilke faktorer definerer modstanden i et kabel?

<p>Modstanden i et kabel defineres af længden (L), tværsnitsarealet (A) og temperaturen (T).</p> Signup and view all the answers

Hvad er den piezoelektriske effekt?

<p>Den piezoelektriske effekt er, når materialer genererer elektrisk spænding ved mekanisk tryk.</p> Signup and view all the answers

Hvordan fungerer en strainsensor?

<p>En strainsensor måler mekanisk deformation ved at ændre sin elektriske modstand proportionelt med deformationen.</p> Signup and view all the answers

Forklar forskellen mellem NTC og PTC termistorer.

<p>NTC termistorer har faldende modstand ved stigende temperatur, mens PTC termistorer har stigende modstand ved stigende temperatur.</p> Signup and view all the answers

Hvordan fungerer et termoelemen?

<p>Et termoelemen genererer en spænding ved at forbinde to forskellige metaller, der reagerer på temperaturforskelle.</p> Signup and view all the answers

Hvad er princippet bag en Wheatstone-bro?

<p>Wheatstone-broen bruges til at måle modstande ved at balancere broen, så Vout=0.</p> Signup and view all the answers

Hvordan fungerer en instrumentforstærker?

<p>Instrumentforstærkeren har to stadier: en impedanskonverter og differentialforstærkning.</p> Signup and view all the answers

Definer kapacitans.

<p>Kapacitans er evnen til at lagre elektrisk ladning og måles i farad (F). Det defineres som C = Q/V.</p> Signup and view all the answers

Hvilke faktorer påvirker kapacitansen i en pladekondensator?

<p>Kapacitansen påvirkes af pladearealet, afstand mellem pladerne og det dielektriske materials egenskaber.</p> Signup and view all the answers

Hvordan fungerer en kapacitiv fugtighedssensor?

<p>Den måler ændringer i kapacitans, der opstår, når et fugtfølsomt dielektrisk materiale absorberer vand.</p> Signup and view all the answers

Hvordan fungerer en kondensatormikrofon?

<p>En kondensatormikrofon fungerer ved at ændringer i lydtryk ændrer afstanden mellem pladerne, hvilket ændrer kapacitansen.</p> Signup and view all the answers

Hvordan omdanner en mikrofon lydbølger til elektriske signaler?

<p>En mikrofon omdanner lydbølger til elektriske signaler ved at vibrere en membran, hvilket ændrer afstanden mellem kondensatorpladerne og dermed kapacitansen.</p> Signup and view all the answers

Hvad er forskellen mellem en kapacitiv og en dynamisk mikrofon?

<p>Forskellen ligger i deres konstruktion: en kapacitiv mikrofon bruger en membran og kapacitansændringer, mens en dynamisk mikrofon bruger en spole og magnetfelt til at generere elektricitet.</p> Signup and view all the answers

Hvad beskriver retningskarakteristikken for en mikrofon?

<p>Retningskarakteristikken beskriver, hvordan en mikrofon opfanger lyd fra forskellige retninger, hvilket påvirker lydens kvalitet og klarhed afhængig af lydkilden.</p> Signup and view all the answers

Hvordan fungerer en kapacitiv touchskærm?

<p>En kapacitiv touchskærm fungerer ved at have et ledende lag, der danner kondensatorer, og ændringer i kapacitans ved berøring registreres for at bestemme kontaktpunktet.</p> Signup and view all the answers

Hvad er princippet i MEMS-teknologi?

<p>Princippet bag MEMS-teknologi er at kombinere mikroskala mekaniske komponenter med elektroniske systemer på en meget lille chip.</p> Signup and view all the answers

Hvilken metode bruges ofte i MEMS accelerometre til at måle acceleration?

<p>I MEMS accelerometre anvendes en kapacitiv målemetode, hvor en bevægelig masse ændrer kapacitansen mellem elektroder ved acceleration.</p> Signup and view all the answers

Hvad betyder frekvensrespons i forhold til mikrofoner?

<p>Frekvensrespons refererer til mikrofonens evne til at opfange lyd ved forskellige frekvenser, fra lave til høje toner.</p> Signup and view all the answers

Hvilke fordele har kapacitive touchskærme sammenlignet med andre typer skærme?

<p>Kapacitive touchskærme tilbyder høj præcision, hurtig respons og evnen til at registrere flere berøringspunkter samtidigt.</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Passive vs. Aktive Sensorer

Passive sensorer kræver ikke ekstern strøm, mens aktive sensorer gør.

Hvad er en Transferfunktion?

En Transferfunktion beskriver forholdet mellem et systems input og output og viser, hvordan systemet reagerer på signaler.

Hvorfor er den inverse Transferfunktion vigtig?

Den inverse transferfunktion kan bruges til at rekonstruere det oprindelige inputsignal, kompensere for systemets adfærd, og optimere systemdesign.

Hvilke typer funktioner kan en Transferfunktion have?

Lineære funktioner har et proportionalt forhold mellem input og output. Eksponentielle funktioner har en hurtig vækst eller aftagning. Logaritmiske funktioner ændrer sig logaritmisk i forhold til input.

Signup and view all the flashcards

Hvad er Linearisering?

Linearisering forenkler en kompleks funktion til en lineær funktion omkring et bestemt område.

Signup and view all the flashcards

Hvilke typer kalibrering findes der?

Grinding er fysisk justering. Trimming er justering af elektriske eller mekaniske parametre. Beregning af Transferfunktion fastslår matematisk forholdet mellem input og output.

Signup and view all the flashcards

Hvad er Sensitivitet, Hysterese, Mætning og Opløsning?

Sensitivitet er et systems evne til at opdage små ændringer. Hysterese er en forsinkelse i respons. Mætning er en grænse for output. Opløsning er den mindste detekterbare ændring.

Signup and view all the flashcards

Hvad er en sensor?

En sensor er en enhed, der registrerer en fysisk variabel og omdanner den til et signal.

Signup and view all the flashcards

Sensitivitet

En sensors evne til at registrere små ændringer i input.

Signup and view all the flashcards

Hysterese

Forskellen i en sensors respons, når input øges kontra falder.

Signup and view all the flashcards

Mætning

Det punkt, hvor en sensor ikke længere kan registrere ændringer i input.

Signup and view all the flashcards

Opløsning

Den mindste ændring i input, som en sensor kan registrere.

Signup and view all the flashcards

Resistiv sensor

En sensor, der ændrer sin elektriske modstand som reaktion på en fysisk påvirkning.

Signup and view all the flashcards

Piezoelektrisk effekt

Egenskab, hvor visse materialer genererer spænding ved mekanisk tryk.

Signup and view all the flashcards

Strainsensor

Måler mekanisk deformation af en overflade eller et objekt.

Signup and view all the flashcards

FSR (Force-Sensitive Resistor)

En modstand, der ændrer værdi under påføring af kraft.

Signup and view all the flashcards

Hvad er princippet bag en elektrostatisk membranmikrofon?

En elektrostatisk membranmikrofon har to plader: den ene stiv, den anden fleksibel.

Signup and view all the flashcards

Hvordan fungerer en kapacitiv touchskærm?

Kapacitive touchskærme har et ledende lag, der danner et netværk af kondensatorer. Når du berører skærmen, ændres kapacitansen på berøringspunktet.

Signup and view all the flashcards

Hvad er en mikrofon?

En mikrofon omdanner trykvariationer i lyd til ækvivalente elektriske signaler.

Signup and view all the flashcards

Hvilke forskellige typer mikrofoner findes der?

Kondensator-, dynamiske, bånd- og kulstofmikrofoner er de mest almindelige typer.

Signup and view all the flashcards

Hvad er frekvensrespons?

Et systems frekvensrespons beskriver, hvordan det reagerer på forskellige frekvenser af lyd.

Signup and view all the flashcards

Hvad er retningskarakteristik?

Retningskarakteristik beskriver, hvordan en mikrofon opfanger lyd fra forskellige retninger.

Signup and view all the flashcards

Hvilket princip ligger bag MEMS-teknologi?

MEMS-teknologi kombinerer mikroskala mekaniske komponenter med elektroniske systemer på en enkelt chip.

Signup and view all the flashcards

Hvordan bruges MEMS i accelerometre?

I MEMS accelerometre bruges ofte en kapacitiv målemetode. En bevægelig masse reagerer på acceleration og ændrer kapacitansen mellem elektroder.

Signup and view all the flashcards

Hvad er termistorer?

Termistorer er komponenter, der ændrer deres elektriske modstand baseret på temperaturen. De findes i to typer: NTC (Negative Temperature Coefficient) termistorer, hvor modstanden falder med stigende temperatur, og PTC (Positive Temperature Coefficient) termistorer, hvor modstanden stiger med stigende temperatur.

Signup and view all the flashcards

Hvad er termoelementer?

Termoelementer er lavet af to forskellige metaller forbundet i enderne. Når udsat for en temperaturforskel, genererer de en spænding, der kan måles. De bruges ofte på grund af deres hurtige respons og bredt temperaturområde.

Signup and view all the flashcards

Hvad er pyroelektriske sensorer?

Pyroelektriske sensorer genererer en elektrisk ladning i respons til ændringer i infrarød stråling. De bruges ofte i bevægelsesdetektorer og temperaturmålinger, hvor ændringer i infrarød stråling indikerer temperaturændringer.

Signup and view all the flashcards

Hvad er kapacitans?

Kapacitans er evnen for en komponent (typisk en kondensator) til at lagre elektrisk ladning, når der er en spændingsforskel mellem dens terminaler. Det måles i Farad (F) og defineres som C = Q/V.

Signup and view all the flashcards

Hvilke parametre ændrer en pladekondensators kapacitans?

I en pladekondensator påvirkes kapacitansen af pladernes areal, afstanden mellem pladerne og det dielektriske materials permittivitet.

Signup and view all the flashcards

Hvordan fungerer en kapacitiv fugtighedssensor?

En kapacitiv fugtighedssensor fungerer ved at have en pladekondensator med et fugtfølsomt materiale mellem pladerne. Når luftfugtigheden ændres, absorberer det materiale vand, hvilket ændrer dets permittivitet. Denne ændring i permittiviteten fører til en ændring i kapacitansen, der måles for at bestemme luftfugtigheden.

Signup and view all the flashcards

Hvordan fungerer en kondensatormikrofon?

En kondensatormikrofon fungerer ved at bruge en kondensator med en tynd membran, der vibrerer i respons til lyd. Vibrationen ændrer afstanden mellem pladerne i kondensatoren, hvilket resulterer i ændringer i kapacitansen. Disse ændringer konverteres til et elektrisk signal, der repræsenterer lyden.

Signup and view all the flashcards

Hvad er en Wheatstone-bro, og hvad er dens fordele?

En Wheatstone-bro er en kredsløbskonfiguration, der bruges til at måle modstand. Den består af fire modstande, der er forbundet i et kvadrat. Den har fordele i forhold til en spændingsdeler, fordi den er mindre følsom for ændringer i forsyningsvoltage og er mindre tilbøjelig til fejl på grund af spændingsforskelle.

Signup and view all the flashcards

Study Notes

Signals and Statistics (Lecture 1)

  • Aktive vs. passive sensorer: Active sensors need external power; passive sensors do not.

  • Transferfunktion: A transfer function describes the relationship between input and output of a system, showing how the system processes signals. It's used to analyze how different frequencies, amplitudes, or signal changes affect the system's response.

  • Inverse transferfunktion: Useful for reconstructing the input signal from the output, compensating system distortions, and optimizing system design.

  • Typer af transferfunktioner: Linear (y = kx), exponential (y = e^{kx}), logarithmic (y = k ln(x)), and non-linear (combinations of functions, e.g., polynomials).

  • Linearisation: Simplifying a complex, non-linear function to a linear function within a specific operating range. This is used to make calculations and analyses easier and faster, especially in control systems and sensors.

  • Kalibreringstyper: Grinding (physical adjustment of components), trimming (adjusting electric/mechanical properties), and calculation of the transfer function (mathematical methods to define the relationship between input and output).

Resistive Sensors (Lecture 3)

  • Resistive sensor: A sensor that changes its electrical resistance in response to a physical input (e.g., pressure, temperature, deformation).

  • Kabelparametre (L, A, T): These determine a cable's resistance:

    • L (cable length): Longer cables = higher resistance.
    • A (cross-sectional area): Larger areas = lower resistance.
    • T (temperature): Affects the cable's resistivity, usually higher resistance at higher temperatures.

  • Sensitivitet: How well a sensor reacts to small input changes.

  • Hysteresis: Difference in sensor response when input increases versus decreases.

  • Mætning: Point where a sensor can no longer measure changes in input.

  • Opløsning: Smallest measurable change in input.

Piezoelektrisk Effekt

  • Direkte effekt: Mechanical pressure → Electrical voltage.
  • Omvendt effekt: Electrical voltage → Mechanical strain.
  • Materialer: Some materials (e.g., quartz crystals) exhibit this effect.

Strainsensor

  • Princippet: Measures mechanical deformation (strain).
  • Funktion: Resistance changes proportionally with strain.

FSR (Force-Sensitive Resistor) og FSC (Force-Sensing Capacitor)

  • FSR: Resistor whose value changes with force application. Use in applications requiring light pressure (e.g., touchscreens, medical equipment).
  • FSC: Capacitor whose capacitance changes with force. More precise than FSR, used in more advanced/technical applications.

Temperatursensorer/Temperatursensorer

  • Termistorer: Resistance changes with temperature. NTC (Negative Temperature Coefficient) resistance decreases with temperature; PTC (Positive Temperature Coefficient) resistance increases with temperature.
  • Thermoelementer: Two different metals joined at ends; a temperature difference creates a voltage. Fast response in wide temperature ranges.
  • Pyroelektriske sensorer: Generate an electrical charge in response to changes in infrared radiation. This is useful in presence/absence of heat monitoring or thermal imaging.

Kapacitive og induktive sensorer

  • Kapacitans: A component's ability to store an electrical charge when there's a voltage difference across its terminals, measured in farads (F).

  • Pladekondensator parametre: Capacitance depends on:

  • Area of the plates.

  • Distance between the plates.

  • Dielectric constant of the material between the plates.

Mikrofontyper

  • Kondensatormikrofon: High sensitivity, broad frequency response, delivers detailed sound. Requires a power source ("phantom power").

  • Dynamisk mikrofon: Robust, inexpensive, doesn't need external power, has limited frequency response.

  • Båndmikrofon: Warm, natural sound, especially good for acoustic instruments, limited frequency response, more fragile than other types.

  • Kulstofmikrofon: Simple, inexpensive, not ideal for speech or music recording.

  • Piezoelektrisk mikrofon: Sensitive to vibrations, and robust, but not ideal for speech.

MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems)

  • Princippet: Combining microscale mechanical components with electronic circuits on a single chip, enabling applications as accelerometers.

Hvordan bruges MEMS i accelerometre?

  • Kapacitiv målemetode: Moving mass changes its position compared to fixed electrodes when acceleration is applied, modifying the capacitance. This change is measured to determine acceleration.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

Signals and Statistics (Lecture 1) PDF

Description

Denne quiz dækker emner fra den første lecture om signaler og statistik. Vi vil udforske aktive og passive sensorer, transferfunktioner, samt forskellige typer af transferfunktioner og linearisering. Forståelse af kalibreringstyper vil også blive diskuteret.

More Like This

Use Quizgecko on...
Browser
Open
Browser
Browser