Studiefiche Academiejaar 2015-2016 t.e.m. 2016-2017 Elektrische en elektronische bouwstenen (E610015) Cursusomvang (nominale waarden; effectieve waarden kunnen verschillen per opleiding) Studiepunten 6.0 Studietijd 180 u Contacturen 60.0 u Aanbodsessies en werkvormen in academiejaar 2016-2017 A (semester 2) demonstratie 4.0 u hoorcollege 32.0 u practicum 24.0 u Lesgevers in academiejaar 2016-2017 Stockman, Kurt Cottegnie, Wesley Dereyne, Steve Sweertvaegher, Isabel Vanwalleghem, Bart Willems, Brecht TW08 TW08 TW08 TW18 TW08 TW06 Aangeboden in onderstaande opleidingen in 2016-2017 Bachelor of Science in de industriële wetenschappen: elektronicaICT Bachelor of Science in de industriële wetenschappen: elektromechanica Gemeenschappelijk gedeelte Bachelor of Science in de industriële wetenschappen: elektronica-ICT en elektromechanica Bachelor of Science in de industriële wetenschappen: industrieel ontwerpen Bachelor of Science in de industriële wetenschappen: chemie Gemeenschappelijk gedeelte Bachelor of Science in de industriële wetenschappen: chemie en milieukunde Bachelor of Science in de industriële wetenschappen: milieukunde Schakelprogramma tot Master of Science in de industriële wetenschappen: industrieel ontwerpen Voorbereidingsprogramma tot Master of Science in de industriële wetenschappen: industrieel ontwerpen Voorbereidingsprogramma tot Master of Science in de industriële wetenschappen: biochemie Voorbereidingsprogramma tot Master of Science in de industriële wetenschappen: chemie Voorbereidingsprogramma tot Master of Science in de industriële wetenschappen: milieukunde Verantwoordelijk lesgever Medewerker Medewerker Medewerker Medewerker Medewerker stptn 6 aanbodsessie A 6 A 6 A 6 A 6 6 A A 6 6 A A 6 A 6 A 6 A 6 A Onderwijstalen Nederlands Trefwoorden Inleiding tot elektrotechniek en elektronica, microcontroller, programmeren, ontwerp, elektrische motor, transformator, diodes Situering In deze cursus wordt de werking van elektrische en elektronische systemen bestudeerd en geanalyseerd. De focus ligt op het herkennen van de onderdelen uit dergelijke systemen en het begrijpen van de werking. In eerste instantie wordt stilgestaan bij de (Goedgekeurd) 1 veiligheidsrisico's en meettechnieken. Vervolgens worden analysetechnieken besproken. Vervolgens wordt de basis bijgebracht van diodes en gelijkrichters en worden toepassingen ervan bestudeerd. In het laatste deel wordt de werking van de elektrische motor en transformator besproken, eveneens met een aantal toepassingen ervan. Tijdens het elektrische gedeelte van het labo worden een aantal basismetingen aangeleerd zoals energie -en vermogenmetingen en worden deze gebruikt in een aantal praktische toepassingen. Ook de basis van contactorschakelingen wordt gelegd. Tijdens het labo elektronica worden met behulp van een arduino-board een aantal basisvaardigheden bijgebracht : inlezen van een digitale of analoge input, aansturen van een output, PWM, virtuele com-poort, seriële communicatie,... Na de inleidende sessies volgen een aantal project-sessies waar onder begeleiding aan een reëel project wordt gebouwd. Inhoud Inleiding Veiligheid bij elektrische en elektronische systemen Analyse technieken: elektrische schema's, blokdiagramma's, tijdsdiagrammen Analoge bouwstenen: Halfgeleidertechnologie 1 Opbouw en werking van de diode en transistor 2 Gelijkrichterschakelingen 3 de transistor als schakelaar en als versterker 4 speciale diode: LED Digitale bouwstenen: Combinatorisch en sequentiële logica 1 Analoog-digitaal conversie 2 Basis digitale logische poorten 3 Introductie tot Booleaans Algebra 4 Flip-flop als digitaal geheugenelement 5 Introductie tot eindige toestandsautomaten, toestandsdiagramma en tijdsvolgorde 1 diagramma Naast de theorie wordt met behulp van werkcollege's het inzicht van de student via hands on toepassingen verhoogd. Begincompetenties Het opleidingsonderdeel elektriciteit met succes gevolgd hebben of de erin beoogde competenties op een andere manier hebben verworven. Eindcompetenties 1 In staat zijn om zelfstandig een eenvoudig elektronisch systeem te realiseren 1 2 Basiselektrische en elektronische systemen herkennen en kunnen analyseren. 3 De werking van transformator, elektromotor en een aantal toepassingen te begrijpen. 4 Eenvoudige energie-en vermogenmetingen kunnen uitvoeren. 5 Eenvoudige contactorschakelingen kunnen analyseren, op te stellen en zelfstandig 1 op te bouwen. 6 De basis werkingsmechanismen van elektronische halfgeleider componenten zoals 1 de diode, de LED en de transistor verklaren 7 De werking van eenvoudige diode -en transistorschakelingen verklaren 8 De basiswetten van digitale logica en booleaanse algebra begrijpen 9 De werking van digitale logische circuits bespreken aan de hand van toestands -en 1 tijdsvolgorde diagrammen Creditcontractvoorwaarde Toelating tot dit opleidingsonderdeel via creditcontract is mogelijk mits gunstige beoordeling van de competenties Examencontractvoorwaarde Dit opleidingsonderdeel kan niet via examencontract gevolgd worden Didactische werkvormen Demonstratie, hoorcollege, practicum Leermateriaal Elektrische en elektronische bouwstenen Auteur:K. Stockman, Frederik Declercq Labo elektrische bouwstenen Auteur:I. Sweertvaegher, B. Vanwalleghem, S. Dereyne Labo elektronische bouwstenen Auteur:B. Samyn, P. Vanveerdegem, C. Stevens (Goedgekeurd) 2 Referenties 1 Electronic devices 2nd edition, Floyd Thomas L, New York : Merrill, 1988, ISBN: 1 0675208831, aanwezig in de bibliotheek (Engels) 2 Diodes en transistors: theoretische grondslagen, Fontaine G, Deventer: Kluwer, 1 1970, aanwezig in de bibliotheek (Nederlands) 3 Digitale technieken : combinatorische en sequentiële logica, Cuppens Jaak, Brugge : 1 Die Keure, 1985, aanwezig in de bibliotheek (Nederlands) Vakinhoudelijke studiebegeleiding De verantwoordelijke lesgevers zijn beschikbaar voor meer uitleg langs de daarvoor voorziene kanalen (na de hoorcolleges of op afspraak). Ook na de practica kan verduideling gevraagd worden aan de begeleiders. Evaluatiemomenten periodegebonden en niet-periodegebonden evaluatie Evaluatievormen bij periodegebonden evaluatie in de eerste examenperiode Mondeling examen Evaluatievormen bij periodegebonden evaluatie in de tweede examenperiode Mondeling examen Evaluatievormen bij niet-periodegebonden evaluatie Schriftelijk examen met open vragen, openboekexamen, werkstuk Tweede examenkans in geval van niet-periodegebonden evaluatie Examen in de tweede examenperiode is enkel mogelijk in gewijzigde vorm Toelichtingen bij de evaluatievormen De theorie wordt geëvalueerd met een mondeling examen met schriftelijke voorbereiding. Het labo elektrische machines wordt geëvalueerd buiten de examenperiode met een schriftelijk examen met zeer praktisch gerichte inhoud. Het labo elektronische bouwstenen wordt geëvalueerd buiten de examenperiode met een schriftelijke openboektest en een voorstelling van het zelfstandig project (werkstuk). Eindscoreberekening Eindscoreberekening: Eindscore (op 20) = C1xP1 + C2xP2 + C3xP3 Hierbij zijn Cx de wegingscoëfficiënten zijn en Px de punten (op 20), met de volgende invulling: P1: punten Theorie P2: punten Labo elektrische bouwstenen P3: punten Labo elektronische bouwstenen C1 = 60% C2 = 20% C3 = 20% Indien een student(e) 3 maal onwettig afwezig is tijdens een labo, dan krijgt hij een score AFW op het volledige opleidingsonderdeel Eerste en tweede examenkans: Om te kunnen slagen voor het opleidingsonderdeel moet minstens 8/20 behaald worden voor zowel theorie als labo. Is aan deze voorwaarde niet voldaan dan wordt er afgeweken van het berekende cijfer indien dit 10 of meer is: - Behaalt de student niet minder dan 7/20 voor zowel theorie als labo, dan wordt de eindscore 9/20. - Behaalt de student minder dan 7/20 voor ofwel theorie of labo, dan wordt de eindscore het laagste cijfer van theorie of labo. Voor het lab elektronische bouwstenen kan slechts 20% in de tweede kans hernomen worden. Voor het lab elektrische bouwstenen kan 60% in de tweede kans hernomen worden. De niet periode gebonden evaluatie kan niet hernomen worden in de tweede kans. (Goedgekeurd) 3