Experimentele basistechnieken

Ga naar: navigatie, zoeken

Samenvattingen

Klik hier om de samenvattingen te bekijken

Inleiding

Tegenwoordig wordt het vak gegeven door prof. Raabe en prof Van de Vondel en is het een jaarvak. Er staan 6 punten op open boek testen doorheen het jaar (eerste semester over statistiek, tweede over meetsystemen). Om de twee weken ongeveer wordt er ook een practicum gedaan en moet er een verslag worden gemaakt met een vaste partner voor heel het jaar, deze staan op 10 punten. Op het einde van het jaar moet je ook samen een eindproject doen en hier een presentatie over geven, deze staat op 4 punten maar moet apart ook gehaald worden om het vak te slagen.

Examenvragen

Een (onvolledige) lijst met antwoorden op examenvragen. Media:Oplossingen_Examenvragen.pdf

14 juni 2013 namiddag

Afanasiev

  1. Wat zijn de werkprincipes achter elektronische temperatuursensoren?
  2. Wat zijn de eigenschappen van optimum en matched filters?
  3. Wat zijn de fysische principes achter hoog-vacüumpompen?

Bijvraag: Leg uit, lock-in detector.

Glorieux

Teken grafisch de volgende amplitudespectra op een dubbellogaritmische schaal:

  1. Twee filters, A en B, moeten nu in serie gezet worden.
  2. Het opgegeven signaal, in mijn geval een exponentieel gedempte transiënte functie met blok 100 Hz en duty cycle = 100 ms.
  3. Het uitgangssignaal van de gegeven functie door de seriefilter.

27 juni 2012 namiddag

Afanasiev

  1. Klassieker: Lock-in detector
  2. Leg het adsorption/desorptionmodel van Langmuir uit.
  3. Wat is radiative coupling + inductive coupling noise?

Bijvraag: hoe meet men afstanden tot sterren?

Glorieux

Zelfde als vorige jaren. Bij mij was het een blok van 70 Hz gemoduleerd door een sinus van 5 Hz. Twee filters waren gegeven.

12 juni 2010 voormiddag

Afanasiev

Papiertje met drie vragen uit de lijst trekken. Hij stelde een extra bijvraag (die ook op de lijst stond).

Glorieux

Je krijgt een blad met de frequentiekarakteristiek van twee filters (enkel de grafiek) -> haal kantelfreq, bandbreedte, orde, ... eruit. Teken ook de karakteristiek van de serieschakeling, toon aan hoe je ertoe komt.

Ook krijg je een blad waarop een signaal staat. Dit is een signaal gemoduleerd door een ander signaal (zoals bij de analytische fourieropdracht). Ik had een blok van 70Hz gemoduleerd door blok van 10Hz. Bereken hiervan het spectrum en teken het. Teken ook het spectrum nadat het door het filter (serieschakeling van de gegeven filters) is gegaan.

15 juni 2009

vragen Afanasiev

  • How one can measure intensity of electromagnetic radiation?
  • Describe application of signal modulation techniques
  • How one can measure gas pressure in the vacuum range?
  • bijvragen:
    • Hoe werkt een lock-in detector (Dit wordt blijkbaar gebruikt bij signal modulation om de oorspronkelijke golf terug te verkrijgen, vandaar de vraag)
    • Geef het nyquist theorem.
    • Geef 3 soorten noise. (Uiteindelijk moest ik ze allemaal opnoemen)

Vragen Glorieux

  1. Gegeven een bufferversterker met versterkingsfactor 1, ingangsimpedantie 10 MOhm, uitgangsimpedantie 50 ohm
    • Kies 2 weerstanden en en 2 condensatoren en zodat we een tweede-orde laagdoorlaatfilter krijgen met kantelfrequentie bij 3000 Hz. Zorg ervoor dat de versterkingsfactor 0 dB is in het doorlaatgebied. Schets het elektronisch circuit.
  2. Beschouw als ingangssignaal een asymetrische blokgolf met duty-cycle= = 10 procent met herhalingsfrequentie f=1000 Hz. Dit signaal is afkomstig van een functiegenerator met uitgangsimpedantie 50 ohm. (tekening van blokfolf gegeven)(Het gaat hier over dezelfde schakeling als in de eerste vraag!)
    • Bereken het complexe spectrum het amplitudespectrum en het fazespectrum en schets het amplitudespectrum op de grafiek.
    • Bereken de complexe Fouriercoeffienten van en schets het amplitudespectrum
    • bereken het uitgangssignaal en schets het op de grafiek

2008, 16 juni

Bijvraag bij 'Describe application of bridge circuits in elecrical measurements': Wat als je ipv een weerstand een capaciteit moet berekenen? Hoe ziet je circuit er dan uit?

2008, 9juni, voormiddag

vragen Afanasiev

  1. Leg de fysische principes uit van afstandsmeting voor middellange en lange afstanden (mm tot km)
    • bijvraagje hierbij: ivm laserinterferometer: hoe doe je dat elektronisch?
  2. Wat zegt Nyquist sampling theorem en wat is aliasing
  3. Hoe werkt de Lock-in versterker?
  4. een extra vraag op het mondeling zelf: Hoe werkt de diffusiepomp?

opmerking: Je moest een blaadje met drie vraagjes trekken, dus iedereen had andere he. Voor Glorieux moest je ook een blaadje nemen, maar die trokken allemaal nog al goed op elkaar precies

vragen Glorieux

  1. Gegeven een bufferversterker met versterkingsfactor 1, ingangsimpedantie 10 MOhm, uitgangsimpedantie 50 ohm
    • Kies 2 weerstanden en en 2 condensatoren en zodat we een tweede-orde laagdoorlaatfilter krijgen met kantelfrequentie bij 2000 Hz. Zorg ervoor dat de versterkingsfactor 0 dB is in het doorlaatgebied. Schets het elektronisch circuit.
  2. Beschouw als ingangssignaal een asymetrische blokgolf (eerste 0,9 ms 0V en laatste 0,1 ms 8V (is dit geen blokgolf met = 10 procent???? ) met herhalingsfrequentie f=1000 Hz en duty-cycle= = 50 procent. Dit signaal is afkomstig van een functiegenerator met uitgangsimpedantie 50 ohm.
    • Bereken het complexe spectrum het amplitudespectrum en het fazespectrum en schets het amplitudespectrum op de grafiek.
    • Bereken de complexe Fouriercoeffienten van en schets het amplitudespectrum
    • bereken het uitgangssignaal en schets het op de grafiek

Vragen Afanasiev

  1. Leg uit hoe een photon/particle multiplier werkt.
    • Bijvraag: Welke soorten ruis kan je hier verwachten?
  2. Wat zijn de oorzaken en belangrijkste eigenschappen van shot noise?
  3. Wat zegt Nyquist sampling theorem en wat is aliasing?
  4. Bijvraag: Hoe werkt een lock-in detector?

vragen Glorieux

Dezelfde als hierboven.

vragen Glorieux

  1. Gegeven een bufferversterker met versterkingsfactor 1, ingangsimpedantie 10 MOhm, uitgangsimpedantie 50 ohm
    • Kies een weerstand en een condensator zodat we een eerste-orde hoogdoorlaatfilter krijgen met kantelfrequentie bij 2000 Hz. Zorg ervoor dat de versterkingsfactor 0 dB is in het doorlaatgebied. Schets het elektronisch circuit.
  2. Beschouw als ingangssignaal een asymetrische blokgolf (tussen 0V en 8V) met herhalingsfrequentie f=1000 Hz en duty-cycle= = 50 procent. Dit signaal is afkomstig van een functiegenerator met uitgangsimpedantie 50 ohm.
    • Bereken het complexe spectrum het amplitudespectrum en het fazespectrum en schets het amplitudespectrum op de grafiek.
    • Bereken impulsrespons van filter
    • Bereken de complexe Fouriercoeffienten van en schets het amplitudespectrum
    • bereken het uitgangssignaal en schets het op de grafiek

2008, 13 juni, voormiddag

vragen Afanasiev

  1. What are the functions of excitation in physical experiment? Give examples from the Practicum experiments.
  2. Describe physical origin and most important properties of the thermal (Johnson) noise.
  3. What changes occur in thermal properties of materials at low temperatures?
  4. Extra vraag tijdens het mondeling zelf: Nyquist uitleggen.

vragen Glorieux

Dezelfde als op 9 juni, maar met een paar verbeteringen:

  1. foutjes rond de duty cycle opgehelderd (in mijn geval 50%: 0V voor 0.5 ms, 8V voor 0.5 ms).
  2. eerste-orde laagdoorlaatfilter in de plaats van tweede-orde (maar nog steeds twee weerstanden en twee condensatoren).

vragen Afanasiev

  1. Hoe werkt een DC Ampèremeter
  2. Signal averaging uitleggen
  3. Bespreek Vacuümpompen
  4. Extra vraag op het mondeling: Hoe kan je de energie van licht of deeltjes meten

2007, 11 juni, namiddag

  1. Bespreek ruisbronnen.
  2. Bespreek de werkingsprincipes van vacuumpompen.
  3. Bijvragen:
    • Stelling van Nyquist
    • Lock-in detector
    • Een vieze vraag over het projectpracticum, brrrr


2006, 12 juni voormiddag

  1. Bespreek samplen en Nyquist
  2. Bespreek vacuümpompen
    • Bijvraag: Welke drukmeters kan je gebruiken bij Ultrahoog Vacuum (die moet je wel zonder cursus kunnen beantwoorden)

2006, 12 juni namiddag

  1. Bespreek eigenschappen van verschillende ruisbronnen
  2. Bespreek methoden van temperatuursbepaling en de werkingsprincipes van thermosensoren
    • Bijvraag: Wat zegt het Nyquist-theorema?

2006, 13 juni voormiddag

  1. Bespreek signaalmodulatiemethoden
  2. Bespreek werkingsprincipes van druksensoren
    • Bijvraag: Wat zegt het Nyquist-theorema?

2006, 22 juni namiddag

  1. Bespreek samplen en Nyquist
  2. Bespreek adsorptie en desorptie en Langmuir.
    • Bijvraag: Lock-in werkingsprincipe