Mitä sähköinsinööri tekee?

Sähkötekniikka on peräisin 1800-luvun lopulta, ja se on yksi tekniikan uusimmista haaroista. Elektroniikan ala syntyi John Ambrose Flemingin keksimällä termionisen venttiilidiodin tyhjiöputken vuonna 1904, ja se oli kaiken elektroniikan perusta, mukaan lukien radiot, televisio ja tutkat, 1900-luvun puoliväliin asti.

Joitakin tärkeimpiä sähkötekniikan edelläkävijöitä ovat Thomas Edison (sähkölamppu), George Westinghouse (vaihtovirta), Nikola Tesla (induktiomoottori), Guglielmo Marconi (radio) ja Philo T. Farnsworth (televisio). Innovatiivisista ideoista ja konsepteista tehtiin käytännön laitteita ja järjestelmiä, jotka tasoittivat tietä siihen, mitä meillä on ja mitä käytämme tänään.

Sähköinsinöörit työskentelevät useissa projekteissa, kuten tietokoneissa, roboteissa, matkapuhelimissa, korteissa, tutkissa, navigointijärjestelmissä, rakennusten johdotuksessa ja valaistuksessa sekä muissa sähköjärjestelmissä.

Yhä useammat sähköinsinöörit luottavat tietokoneavusteisiin suunnittelujärjestelmiin (CAD) kaavioiden luomisessa ja piirien asettamisessa, ja he käyttävät tietokoneita simuloimaan sähkölaitteiden ja -järjestelmien toimintaa.

Sähköinsinöörit työskentelevät eri toimialoilla, ja myös tarvittavat taidot vaihtelevat. Nämä taidot voivat vaihdella peruspiiriteoriosta projektipäällikön tehtäviin. Työkalut ja laitteet, joita sähköinsinööri voi tarvita, ovat myös vaihtelevia, ja ne voivat vaihdella suoraviivaisesta voltimittarista huippuluokan analysaattoriin edistyneisiin suunnittelu- ja valmistusohjelmistoihin.

Sähköinsinöörin työtehtävät saattavat vaatia:

• sähköjärjestelmien, tuotteiden, komponenttien ja sovellusten arviointi
• tutkimusohjelmien suunnittelu ja toteuttaminen
• sähköä ja materiaaleja koskevan tiedon soveltaminen
• Vahvistetaan järjestelmän ominaisuudet ja komponentit suunnittelumenetelmillä ja ominaisuuksilla.
• Kehitetään sähkötuotteita tutkimalla asiakkaiden vaatimuksia.
• Tutkitaan ja testataan valmistus- ja kokoonpanomenetelmiä ja -materiaaleja.
• Tuotantoprosessien kehittäminen suunnittelemalla ja muokkaamalla laitteita
• Tuotteiden laadun varmistaminen suunnittelemalla sähköisiä testausmenetelmiä
• Valmiiden tuotteiden ja järjestelmän ominaisuuksien testaaminen
• Tuoteraporttien laatiminen kerääminen, analysointi ja yhteenveto tietoa ja suuntauksia
• teknisten tietojen tarjoaminen vastaamalla kysymyksiin ja pyyntöihin
• tuotteen ja yrityksen maineen ylläpitäminen noudattamalla liittovaltion ja osavaltion määräyksiä
• ylläpitämällä tuotetietokantaa tietokoneohjelmien kirjoittaminen ja tietojen syöttäminen

Sähkötekniikassa on monia osa-alueita. Jotkut sähköinsinöörit erikoistuvat yksinomaan yhteen osa-alueeseen, kun taas toiset erikoistuvat ala-alojen yhdistelmään.

Suosituimmat osa-alueet ovat:

Sähköinsinööri
Sähköinsinöörit tutkivat, suunnittelevat, luovat ja testaavat elektronisia järjestelmiä ja komponentteja, joita käytetään esimerkiksi tietoliikenteessä, akustiikka, ilmailu- ja avaruustekniikka sekä työntövoiman hallinta tai instrumentit ja hallintalaitteet. Tämä ura on hyvin samanlainen kuin sähköinsinöörin – molempia uroja käytetään keskenään Yhdysvalloissa. Tärkein ero on erikoistuminen. Vaikka sähköinsinöörit hoitavat kokonaisia sähköjärjestelmiä, elektroniikkasuunnittelijat hioavat pienempiä osia, kuten yksittäisiä tietokoneita, elektronisia piirejä, vastuksia, kondensaattoreita, induktoreita, transistoreita ja diodeja, ja käyttävät tietämystään elektroniikan teoriasta ja materiaalien ominaisuuksista.

Mikroelektroniikan insinööri
Mikroelektroniikka on elektroniikan osa-alue, ja se liittyy tyypillisesti puolijohdemateriaaleista valmistettujen hyvin pienten elektronisten mallien ja piirikomponenttien tutkimiseen ja mikrotuotantoon. Monia normaalin elektronisen rakenteen komponentteja on saatavana myös mikroelektronisena ekvivalenttina, joka voi sisältää transistoreita, kondensaattoreita, induktoreita, vastuksia, diodeja, eristeitä ja johtimia. Mikroelektroniikan insinöörit käyttävät erikoislaitteita ja ainutlaatuisia johdotustekniikoita, kuten langan liimaus, komponenttien, johtimien ja tyynyjen epätavallisen pienen koon vuoksi. Kun tekniikat ovat parantuneet, mikroelektronisten komponenttien mittakaava on edelleen pienentynyt, joten piirin ominaisuuksien, kuten yhteenliitäntöjen, vaikutus voi tulla kiinnostavammaksi. Mikroelektroniikan insinöörin tavoitteena on löytää tapoja minimoida nämä ”loisvaikutukset” ja toimittaa samalla pienempiä, nopeampia ja halvempia laitteita.

Signaalinkäsittelyinsinööri
Signaalinkäsittelyinsinööri analysoi ja muuttaa digitaalisia signaaleja tarkentamaan ja luotettavasti. Vastuualueisiin kuuluu digitaalisten signaalien kehittäminen, hallinta ja päivittäminen sekä algoritmien luominen niiden tehokkaampaa käsittelyä varten.Signaalinkäsittelyinsinööri voi työskennellä esimerkiksi kuvankäsittelyssä, puheenkäsittelyssä, kuvion tunnistamisessa, sirun suunnittelussa, radiotaajuussuunnittelussa, biolääketieteellisessä signaalinkäsittelyssä sekä avaruus- ja sotilassovelluksissa, mukaan lukien satelliitti- ja matkaviestintä. Signaalien tehokas käyttö johtuu tarkkojen algoritmien toteuttamisesta, jotka on koodattu ohjelmistopaketteihin, joissa on ytimekkäät vaiheet ja reaaliaikaiset lähdöt. Insinöörien on kehitettävä tarvittavat vaiheet, annettava tekniset tiedot, suunniteltava prosessori, joka toimii kuten kone, ja simuloitava järjestelmää etukäteen ennen valmistusta.

Sähköinsinööri
Voima-insinööri, jota kutsutaan myös sähköjärjestelmien insinööriksi, käsittelee sähkötekniikan osa-aluetta, johon kuuluu sähkön tuottaminen, siirto, jakelu ja käyttö sekä niihin liittyvät sähkölaitteet. näiden järjestelmien (kuten muuntaja, generaattori, moottori ja tehoelektroniikka) kanssa. Vaikka suuri osa sähköinsinööri keskittyy kolmivaiheisen vaihtovirran ongelmiin, toinen painopistealue on vaihtovirran ja tasavirran muuntaminen ja erityisten sähköjärjestelmien, kuten lentokoneissa tai sähköiset rautatieverkot. Energiainsinöörit hankkivat suurimman osan teoreettisesta perustastaan sähkötekniikasta.

Ohjausinsinööri
Ohjaustekniikkaa tai ohjausjärjestelmien suunnittelua opetetaan tyypillisesti sähkötekniikan ohella monissa yliopistoissa ja erityisesti keskittyy monien järjestelmien matemaattisella mallinnuksella saatujen ohjausjärjestelmien toteuttamiseen.Tämän tyyppinen tekniikan ala käyttää automaattista ohjausteoriaa ohjaimien suunnittelussa, jotka saavat järjestelmän toimimaan tietyllä tavalla, käyttämällä mikro-ohjaimia, ohjelmoitavia logiikkaohjaimia, digitaalisia Signaaliprosessorit ja sähköiset piirit: Ilmaisimien ja antureiden avulla mitataan ohjatun prosessin lähtöteho ja antaa korjaavaa palautetta, haluttu suorituskyky voidaan saavuttaa.

Tietoliikenneinsinööri
Tietoliikennetekniikka on sähkö- ja tietokonetekniikkaan keskittyvä ala, joka yrittää auttaa ja parantaa tietoliikennejärjestelmiä. Televiestintäinsinöörin työ vaihtelee peruspiirisuunnittelusta, nopeiden tiedonsiirtopalvelujen tarjoamisesta ja tietoliikennelaitteiden (kuten elektronisten kytkentäjärjestelmien, valokuitukaapeloinnin, IP-verkkojen ja mikroaaltojen siirtojärjestelmien) asennusten valvonnasta. käyttää erilaisia laitteita ja kuljetusvälineitä verkkoinfrastruktuurin suunnitteluun (kuten kierretyt parit, koaksiaalikaapelit ja optiset kuidut) ja tarjoamaan ratkaisuja langattomiin viestintätapoihin, kuten langattomiin puhelinpalveluihin, radio- ja satelliittiviestintään , sekä Internet- ja laajakaistatekniikat.

Instrumentointiinsinööri
Instrumentointitekniikka saa alkunsa sekä sähkö- että elektroniikkateollisuudesta ja käsittelee paineen, virtauksen ja lämpötilan mittauslaitteiden suunnittelua. Lyhyesti sanottuna tämä kenttä käsittelee mittaus-, automaatio- ja ohjausprosesseja, joihin liittyy syvällinen fysiikan tuntemus . Instrumentointi-insinöörit kehittävät uusia ja älykkäitä antureita, älykkäitä antureita, MEMS-tekniikkaa ja sinihammas-tekniikkaa. Voidaan löytää instrumentointi-insinöörejä, jotka työskentelevät melkein kaikilla teräs-, öljy-, petrokemian-, voima- ja puolustusalan prosessi- ja valmistusteollisuuksilla.

Tietokoneinsinööri
Useimmat yliopistot tarjoavat tietotekniikkaa joko tutkintona, sähkötekniikan ala-alana tai kaksoistutkintona sekä sähkö- että tietokonetekniikassa. Tietokoneinsinöörit tutkivat, suunnittelevat, kehittävät ja testaavat tietokonejärjestelmiä ja komponentteja, kuten prosessoreita, tietokonepiirejä, muistilaitteita, verkkoja ja reitittimiä, mikrosiruja ja muita elektronisia komponentteja. He ovat erikoistuneet digitaalisiin järjestelmiin, käyttöjärjestelmiin, tietokoneverkoihin jne. Tietokonetekniikka yrittää sovittaa digitaaliset laitteet ohjelmistoihin vastaamaan yritysten ja teollisuuden tieteellisiä, teknologisia ja hallinnollisia tarpeita.