Mechatronics Basics (5 op)

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

Opiskelija ymmärtää kestävän kehityksen merkityksen mekatronisten järjestelmien suunnittelussa.
Opiskelija osaa perustiedot sähkömekaanisista järjestelmistä, analogiaelektroniikasta, digitaali- ja mikro-ohjaintekniikasta.
Opiskelija ymmärtää kustannustehokkuuden, laadun ja turvallisuuden merkityksen automaatiojärjestelmien mekaniikka- ja elektroniikkasuunnittelussa.
Opiskelija osaa soveltaa ja suunnitella kustannuksiltaan tehokkaita ja laadukkaita sulautettuja järjestelmiä yksinkertaisiin koneautomaation sovelluksiin.
Opiskelija osaa huomioida turvallisuusnäkökulman sulautettujen järjestelmien elektroniikkasuunnittelussa.
Opiskelija osaa ohjelmoida mikro-ohjaimen tyypillisessä koneautomaation sovelluksessa.

Sisältö (Opintojakso)

Opintojaksolla käsitellään kustannustehokkaan, laadukkaan ja turvallisen mekatroniikkajärjestelmän suunnittelun pääperiaatteet.
Opintojaksolla opitaan sähkömekaanisten dynaamisten järjestelmien rakenne, sulautettujen järjestelmien rakenne, komponentit, ohjelmointi ja soveltaminen koneautomaatioon.
Analogiaelektroniikan komponentit: vastukset, kondensaattori, kela, diodit, tyristorit, transistori, operaatiovahvistin, optoeristin, elektroniikan piirustukset ja kaaviot. Analogiaelektroniikan piirikytkentöjen soveltaminen koneautomaation sulautettujen järjestelmien suunnittelussa – mm. vahvistinpiirit, signaalin suodatuspiirit, transistorien käyttö sähkömoottorin ohjauksessa.
Digitaalielektroniikka komponentit: porttipiirit, kiikut, digitaalinen viesti, siirtorekisteri, laskurit. Boolen algebra ja Karnaugh’n kartta.
Digitaalielektroniikan peruskomponenttien käyttö logiikkapiirinä koneautomaation sovelluksissa.
Mikro-ohjaimien perusrakenne, käyttö ja ohjelmointi koneautomaation sovelluksissa.
Elektroniikan simulointi.
Laboratorioharjoitukset.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Välikokeet 2 kpl tai tentti 70%, laboratoriotyöt 30%.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

Teoriaopetus 11x2h. Laboratoriotyöskentely 10x3h /opiskelija.

Oppimateriaalit

W. Bolton, Mechatronics, a multidisciplinary approach
Kurssilla jaettava materiaali

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Kontaktiopetus 52h, Itsenäinen työskentely 72h.

Arviointikriteerit - hylätty (0) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Hylätty tentti ja/tai laboratoriotöitä ei ole suoritettu

Arviointikriteerit - tyydyttävä (1-2) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Oppilas omaa kohtalaiset tiedot kurssin sisällöstä. Opiskelija tuntee elektroniikan ja mekatroniikan peruskomponentit ja tuntee niiden käyttökohteita. Kykenee valitsemaan anturit ja toimilaitteet ja ohjauslaitteiston yksinkertaiseen mekatroniseen järjestelmään. Opiskelija osaa avustettuna suorittaa yksinkertaisia elektroniikan piirikytkentöjä. Osaa avustettuna rakentaa yksinkertaisen mekatronisen laitteen.

Arviointikriteerit - hyvä (3-4) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Osaa kurssin aihepiirin hyvin. Opiskelija hallitsee elektroniikan ja mekatroniikan peruskomponentit ja käyttökohteet hyvin. Kykenee valitsemaan anturit ja toimilaitteet ja ohjauslaitteiston yksinkertaiseen mekatroniseen järjestelmään. Opiskelija osaa itsenäisesti suorittaa haastavampia elektroniikan piirikytkentöjä ja osaa itsenäisesti rakentaa yksinkertaisen mekatronisen laitteen.

Arviointikriteerit - kiitettävä (5) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Opiskelija hallitsee elektroniikan ja mekatroniikan peruskomponentit ja käyttökohteet erinomaisesti. Kykenee valitsemaan anturit ja toimilaitteet ja ohjauslaitteiston haastavaan mekatroniseen järjestelmään. Opiskelija osaa itsenäisesti suorittaa haastavampia elektroniikan piirikytkentöjä ja osaa itsenäisesti rakentaa monimutkaisemman mekatronisen laitteen.