Loading Dogodki

Dnevi elektrotehnike, ki jih organizira Tehniški muzej Slovenije v sodelovanju s Fakulteto za elektrotehniko UL bodo potekali  od torka, 5. 5., do petka, 8. 5., med 9.00 in 13.00 in v nedeljo, 10. 5. 2020, med 10.00 in 18.00 v Bistri pri Vrhniki. Sodelavci Fakultete za elektrotehniko UL bodo predstavili interaktivne eksperimente s področja najsodobnejših tehnologij. Na ta način boste pobližje spoznali različna področja elektrotehnike in multimedije ter preizkusili sodobno tehnologijo, ki jo razvijajo na Fakulteti za elektrotehniko.

Za skupine so obvezne predhodne prijave preko telefona 01/750 66 72 ali elektronske pošte programi@tms.si. Skupine si lahko ogledate prireditev ob predhodni prijavi izven napovedanega urnika.

 

Dneve elektrotehnike si lahko ogledate z nakupom muzejske vstopnice.

Prijava skupin in več informacij: 01 750 66 72, programi@tms.si

V Fotoutrinkih si oglejte nekaj utrinkov z Dni elektrotehnike 2019.

Opisi eksperimentov Dni elektrotehnike 2019

Optično vlakno
Optično vlakno je zgrajeno iz jedra, po katerem potuje svetloba, in plašča, ki omejuje svetlobo na jedro. Dodatno ga ščiti obloga, ki varuje vlakno pred poškodbami. Razširjanje svetlobe po vlaknu temelji na fizikalnih zakonitostih popolnega odboja, do katerega pride na meji med jedrom z večjim in plaščem z manjšim lomnim količnikom. Optična vlakna se uporabljajo v telekomunikacijah, kjer nadomeščajo bakrene vodnike. Bistvene prednosti se nanašajo na veliko prenosno zmogljivost, majhne izgube in odpornost na elektromagnetne motnje iz okolice. Na tabli s svetlovodnim poskusom lahko opazujemo in bolje razumemo fizikalne lastnosti v optičnem vlaknu.

Zvočna tarča
Optično povezavo je mogoče vzpostaviti tudi v praznem prostoru. Najstarejši zgled za takšno zvezo so dimni signali, ki hkrati odkrivajo slabosti takšnih komunikacij: majhna zmogljivost zveze, občutljivost na motnje in na pogoje razširjanja svetlobe v ozračju. Domet prostozračne optične zveze je zato precej boljši sredi jasne noči kot podnevi v megli. S pojavom ustreznih svetlečih diod in sprejemnih fotodiod so postale prostozračne optične zveze zelo zanimive predvsem za komunikacije na krajših razdaljah do nekaj deset metrov (daljinsko upravljanje, brezžične slušalke …). Vzpostavitev optične povezave v praznem prostoru lahko na zanimiv način opazujemo s pomočjo zvočne tarče. Opazovalec lahko prešteje pretvorbe signala, ki se zvrstijo od MP3 predvajalnika do ušes.

Obarvajmo magnetno polje
Barvne katodne cevi so bile mojstrovina steklopihaške tehnike, predvsem poravnava maske z barvnimi fosforji. Ko damo pred zaslon enega ali več magnetov, se žarki elektronov ukrivijo tudi med masko in zaslonom. Žarki elektronov tedaj ne zadenejo več svojih fosforjev, pač pa neko drugo pikico fosforja. Rezultat so zamenjane barve na zaslonu monitorja. Opazimo, da kakršnokoli dodatno magnetno polje odkloni žarek elektronov in poruši natančno poravnavo. S primerno izbiro barvne podlage in nekaj magneti dobimo na zaslonu izdelek z »umetniško vrednostjo«. Ker se s premikanjem magnetov barve spreminjajo, lahko posnamemo tudi video izdelek z »umetniško vrednostjo«.

Nevidni zaslon
Tehnologija LCD je korenito spremenila uporabo prenosnih naprav v vsakdanjem življenju ljudi. Zelo tanka struktura zaslona omogoča vgradnjo v še tako majhne naprave. Zaradi nizke porabe energije je primerna tudi za baterijsko napajanje. Eksperiment prikazuje delovanje LCD-zaslona in kako s preprostim trikom iz njega preberemo nevidna sporočila. Z eksperimentom pride tudi tehnični opis delovanja na 4-stranskem .pdf dokumentu.

Mini AGV
Vožnja po mestu predstavlja velik izziv za avtonomna vozila – ne samo, da je treba vozilo upravljati in obdržati znotraj dovoljenega področja ceste, upoštevati je treba tudi cestnoprometne predpise ter ostale udeležence v prometu. Predstavljamo miniaturno mesto z avtonomnimi vozili, ki so opremljena vsak s svojim računalnikom, komunikacijskim sistemom ter črno-belo značko, ki v povezavi s kamero na stropu služi določevanju položaja vozil. Študentje bodo prikazali, kako so tekom vaj miniaturna avtonomna vozila »naučili« slediti cestam ter poiskati in odpeljati najkrajšo pot do cilja, ki upošteva cestnoprometne predpise.

Usmerjeni zvočnik Acuspade
Zvok z visoko frekvenco je pri isti velikosti zvočnika bolj usmerjen kot zvok z nizko frekvenco. Zvočnik Acuspade za usmerjeni zvok je sestavljen iz množice majhnih ultrazvočnih oddajnikov in oddaja zvok frekvence 40 kHz. Zvok s tako visoko frekvenco je zelo usmerjen, vendar je izven slišnega območja človeka. Pri širjenju zvoka skozi zrak se na vsakem delu poti del energije zvoka izgubi – pretvori se v toploto. S tem se zrak segreje in razširi. Če spreminjamo jakost ultrazvoka, se bo spreminjala tudi velikost izgub v zraku in s tem gretje zraka. Zaradi gretja in ohlajanja se zrak na poti ultrazvoka rahlo širi in krči. Če velikost ultrazvoka spreminjamo z običajnim avdiosignalom, se zrak v snopu ultrazvoka širi in krči skladno z avdiosignalom, kar zaznamo kot običajen zvok.

Biometrija – računalnik išče podobne obraze
Samodejno razpoznavanje ljudi iz slik obrazov se danes uporablja že v mnogih računalniških aplikacijah. Z biometričnimi postopki pa se lahko tudi meri podobnost med obrazi različnih ljudi. So vam že kdaj rekli, da ste podobni kakšnemu filmskemu igralcu ali slavnemu športniku? V preizkus ponujamo biometrični računalniški program, ki sam preveri podobnosti med sliko vašega obraza in slikami obrazov slavnih ljudi iz sveta filma, politike in športa. Računalnik iz spletne kamere najprej zajame sliko vašega obraza in s postopki biometrične primerjave slik obrazov, ki temelji na uporabi globokih nevronskih omrežij, ugotovi, komu od njemu znanih slavnih oseb ste najbolj podobni.

Miš na nagib
Nagib predmeta glede na tla izmerimo z uporabo libele. Z libelo izmerimo, v kateri smeri je središče zemlje tako, da nam libela pokaže, kam vleče gravitacijska sila. V eksperimentu je uporabljena elektronska libela, s katero izmerimo nagib miši glede na smer središča zemlje in z izmerjenim krmilimo kurzor miške na računalniku.

Računalniški vid v oblaku
Računalniški vid je področje, ki se ukvarja s tem, kako računalnike usposobiti za to, da bodo “videli”. Sposobnost “vida” je za računalnik še vedno ena najtežjih nalog, ki rabi zelo močno strojno opremo. Še posebej je močna strojna oprema pomembna, če želimo uporabljati sodobne umetne nevronske mreže, s pomočjo katerih lahko na sliki na primer zaznavamo vsakdanje predmete iz našega okolja. Pokazali bomo, kako deluje računalniški vid, pri katerem imamo kamero pri sebi, na primer na telefonu, zelo zmogljivi računalniški “možgani” pa so daleč stran, v velikem podatkovnem centru. Obiskovalcem, ki bodo to želeli, bomo na telefonu za nekaj ur usposobili aplikacijo (Android), s pomočjo katere bodo tudi sami lahko preizkusili, kako dobro “vidijo” sodobni računalniki svet okrog njih.

Električna rolka
Električna rolka je delo študenta Gala Pavlina in je v celoti načrtovana in izdelana lastnoročno. Projekt zase je pripadajoči brezžični upravljalnik z LCD-zaslonom, joystickom, haptic feedbackom, lastna izdelava iz lesa in aluminija.

2D računalniško krmiljeni risalnik (ploter)
2D-risalnik je delo študenta Urbana Bobeka in je v celoti načrtovan in izdelan s strani študenta. Za upravljanje skrbi mikrokrmilnik, ki ga povežemo na računalnik, na katerem izberemo sliko, ki jo risalnik nariše. Treba je izbrati primerno sliko za promocijo FE, ki jo dijaki lahko odnesejo domov.

Jet letalski motor
3D natisnjena maketa delujočega jet motorja je delo študenta Marka Uhana. Krmili se preko daljinskega upravljalnika in dosega nekaj tisoč obratov na minuto, kar povzroča zvoke, zelo podobne pravim letalskim motorjem.

Biološka povratna vezava
Namen biološke povratne vezave je izboljšanje gibanja v različnih okoliščinah. Z brezžičnimi senzorji gibanja zajamemo podatke o gibanju. Pridobljene podatke prenašamo prek komunikacijskega omrežja ter jih obdelujemo v realnem času. Na osnovi rezultatov obdelave uporabnika prek slušnega
kanala med samim gibanjem obveščamo o uspešnosti oziroma o morebitnih napakah. Biološka povratna vezava pomaga pri doseganju boljših rezultatov in hitrejšem učnem procesu. Pri konkretnem eksperimentu uporabnik poskuša nadzorovano premakniti pametni telefon z vgrajenim
pospeškometrom med dvema označenima lokacijama, pri čemer se oslanja zgolj na povratno informacijo, ki jo sprejema prek slušnega kanala.

Utripanje svetlobe
Fliker, utripanje ali migotanje svetlobe je že dolgo znan pojav. Vsi vemo, da fluorescentne sijalke s klasično predstikalno napravo utripajo. Utripajo pa tudi svetleče diode, ki jih danes vse več uporabljamo v razsvetljavi, predvsem kadar spreminjamo njihov svetlobni tok. Utripanje svetlobe je za človeka lahko moteče ali celo nevarno. Z eksperimentom bomo prikazali nekatere značilnosti utripajoče svetlobe in ugotavljali, pri kakšni frekvenci, delovnem ciklu in modulaciji ljudje opazimo utripanje oziroma kdaj utripanje postane moteče.

Robotski pirograf
Prvi korak je obdelava slike (udeleženca, ustreznega logotipa FE) v vektorski format. Obdelana slika se nato prevede v robotske ukaze za premikanje. Robot nato s pirografom, pritrjenim na vrh robota, grafiko vžge v leseno ploščo.

Vsi na kolo … za elektriko!
Električno kolo lahko z ustreznim elektronskim pretvornikom spremenimo v mikroelektrarno in oddajamo električno energijo v omrežje.

Multimedijski peskovnik
Interaktivni peskovnik spreminja barvni relief v realnem času skladno z oblikovanjem površine mivke. Uporabnik lahko mivko znotraj škatle oziroma poligona poljubno premika, sistem s pomočjo Kinect 3D-kamere zajame vse spremembe na površini mivke in preko projektorja obarva površino mivke skladno z reliefom. Kinect, ki je v osnovi namenjen igralni konzoli, pošilja 30 globinskih slik površine mivke na sekundo na računalnik. Slike gredo skozi filter, ki izračuna njihovo povprečje in podatke pretvori v razdalje od kamere do površine. Nato projektor vsak piko na površini peska (pixel) obarva glede na izračunane razdalje do Kinect kamere. Višje točke (gore) so na vrhu bele in rjave, nižje točke (travniki) so rumeni in zeleni, voda pa modra. Peskovnik omogoča tudi simulacijo padavin, ki se sproži z razprto dlanjo (simulacija oblaka). Voda potuje proti najnižji točki, kjer se tudi ustavi.

Multimedija survivor
Virtualni studio je v video- in filmski produkciji zelo popularen in tudi množično uporabljan. Danes je s pomočjo digitalnih tehnik možna uporaba različnih vrst virtualnih okolij. Pri enostavnih enobarvno ozadje zamenjamo s statično sliko, pri naprednejših pa lahko nastopajoče postavimo v navidezni, tridimenzionalni prostor. Vsem je skupno enobarvno ozadje (v večini primerov modro ali zeleno), ki ga s pomočjo video mešalne mize izločimo iz slike in nadomestimo z novo »navidezno« sliko. Izziv nastopajočim predstavlja orientacija v prostoru, saj lahko vse, kar se nahaja okrog nastopajočih, vidijo le zrcaljeno na ekranu. Multimedijski survivor je interaktivna igra v virtualnem studiu, kjer igralcem dodaten izziv predstavlja časovni zamik in orientacija v prostoru.

RTV-reportažni avto
Prenos različnih dogodkov (športnih dogodkov, koncertov, oddaj …) s terena je svojevrsten izziv za vse produkcijske hiše. V ta namen se uporabljajo reportažna vozila, v katerih so vgrajene vse potrebne naprave za izvedbo prenosov. V vozilu se izvajajo vse potrebne naloge, režija, kontrola kamer, video mešanje slike, tonsko mešanje, snemanje in predvajanje, prenos signala, grafike in napisi.

RTV-prenosi – DVB-T
Prenos signala iz TV-studia preko omrežja prizemne televizije (DVB-T) nam omogoča brezžično dostavo vsebin iz ene točke (oddajnika) neomejenemu številu uporabnikov. Za izvedbo prenosa je potrebna veriga omrežnih elementov, ki skrbijo za prenos signala od stekla do stekla (kamerazaslon). Ker pa danes najbolj pogosto uporabljane naprave na poti (telefoni, računalniki) nimajo vgrajenih sprejemnikov DVB-T, je za te naprave veliko bolj primeren prenos preko IP-omrežij, kjer se lahko kakovost in resolucija slike prilagaja tako napravi kot omrežju. Skoči v studio in pozdravi prijatelje!

Električno kolo
Kako močan “motor” so noge? Preverite na električnem kolesu … moč poganjanja je spreminjajoča, največja je, ko so pedala vodoravno, najmanjša pa, ko so pedala navpično. Konice moči segajo čez 500 W, a povprečna moč v daljšem obdobju gre težko čez 200 W če seveda nisi profesionalni kolesar. Na zaslonu lahko odčitate moč poganjanja ter proizvedeno energijo, ki se shranjuje v akumulator, poleg tega pa še vrednost, koliko EUR bi s poganjanjem lahko zaslužili izkaže se, da ne prav veliko. Električna energija je namreč glede na to, kaj nam omogoča, relativno poceni, pa čeprav je položnice včasih težko plačati … če je razstavni prostor primeren, lahko kolo vzamemo iz nosilca in se z njim zapeljemo.

Dom na dotik
IOT “Internet of Things” je trenutno ena od najhitreje rastočih panog v svetu, katere cilj je povezati vse naprave v svetovni splet. Ena od tovrstnih rešitev je tudi upravljanje naprav v hiši. Sistem, ki ga predstavljamo, krmili žaluzije, ogrevanje, prezračevanje in ostale porabnike v hiši prek svetovnega spleta. Sistem sestavljajo Linux strežnik, na katerega so povezani krmilniki, ki krmilijo posamezne naprave in odčitavajo podatke senzorjev. Sistem so razvili študentje Fakultete za elektrotehniko.

Sončne celice
Sončne celice so sestavni del fotonapetostnih modulov in sončnih elektrarn in delujejo kot neposredni pretvorniki sončne energije v električno z največjo gostoto na enoto površine med vsemi obnovljivimi viri. Površje Zemlje doseže skoraj 10.000-krat več sončne energije, kot je človeštvo neposredno porabi. To vodi do domneve, da bo sončna energija prav kmalu postala svetovni primarni vir energije. Izkoriščanje sončne energije ne onesnažuje okolja. Odpadki in emisije, ki se tvorijo med proizvodnjo, so obvladljivi z uporabo nadzora onesnaževanja. Fotonapetostni sistemi lahko delujejo vrsto let in potrebujejo malo vzdrževanja ali posredovanja po njihovi začetni namestitvi, zato so obratovalni stroški zelo nizki v primerjavi z drugimi viri električne energije. Proizvodnja in poraba energije pri omrežnem fotonapetostnem sistemu sta pogosto na istem mestu, pri čemer se zmanjša izguba pri prenosu energije. V primerjavi s fosilnimi gorivi in jedrskimi viri energije je bilo zelo malo sredstev za raziskave namenjenih za razvoj sončnih celic, tako da je še veliko prostora za izboljšave. Učinkovitost sončnih celic se stalno povečuje, medtem ko se proizvodni stroški znižujejo. Trenutni izkoristki sončnih celic se gibljejo okrog 20 %, medtem ko eksperimentalne sončne celice že presegajo rekordnih 40 %.

Silna glava
Med zanimivejšimi meritvami v vsakdanjem življenju je merjenje sile. Običajno nas zanimajo sile, navori ali pa tlak. Silo merimo z različnimi senzorji, ki jih običajno priključimo na merilne mostiče.
Za merjenje sile se največkrat uporabljajo merilne celice. Merilne celice so elementi z vgrajenimi merilnimi lističi, ki merijo raztezek. Merilni (tudi uporovni) listič je dolga žica na tanki foliji, ki se ji pri raztezku v eno smer močno spremeni upornost. Merilni listič skrbno nalepimo na podlago in dobimo senzor za raztezek podlage. Spremembe v upornosti pri raztezkih so majhne, zato jih moramo meriti z merilnimi mostiči (npr. Wheatstonovim mostičem). Mostiči se pogosto uporabljajo kot merilni pretvorniki, saj je njihov izhod električna napetost, ki se spreminja, kot se spreminja merjena fizikalna veličina. Omogočajo točno merjenje upornosti, induktivnosti, kapacitivnosti, napetosti, tokov, frekvence, raztezkov, sile, tlaka, razdalje itd. V poskusu boste lahko izmerili silo svoje roke. Na tehtnico, ki je opremljena z merilnimi lističi in merilnim mostičem, boste z roko pritisnili na vso moč. Na ekranu boste lahko opazovali silo svoje roke in poskušali premagati trenutni dnevni rekord sile.

Poslušanje s kostmi
Zvok iz okolice, ki ga naši možgani razpoznajo, je sestavljen iz dveh delov prvi del je zvok, ki pride v naša ušesa po zraku, drugi del pa je zvok, ki se do notranjih delov ušes prenaša po kosteh naše glave. Zakaj je moj glas na posnetku čuden? Pravzaprav je na posnetku tvoj pravi glas. Glas, ki smo ga navajeni, je namreč že spremenjen. Ko govorimo, zvok govora do našega senzorja za zvok (polžka) ne prispe samo preko zraka, bobniča in srednjega ušesa, ampak se v obliki vibracij prenaša tudi po kosteh (npr. glave) neposredno do polžka. Na posnetku slišim torej le tisti del svojega glasu, ki prispe do snemalnika po zraku in ne drugega dela, ki ga slišim preko kosti.

Študentska električna formula
Ekipa študentov Univerze v Ljubljani vsako leto izdela povsem nov dirkalnik po pravilniku FSAE ter tekmuje na mednarodnih tekmovanjih formule študent. Sam projekt velja za največje inženirsko študentsko tekmovanje na svetu. Izdelali smo že štiri dirkalnike, prva dva sta imela pogon na bencinski agregat, tretji in četrti imata pa električni pogon. Danes se vam bomo predstavili z našim prvim dirkalnikom na električni pogon – Eldraxom 2018.