Mit csinál egy villamosmérnök?

Az elektrotechnika a 19. század végére nyúlik vissza, és a mérnöki munka egyik újabb ága. Az elektronika területe a termionos szelepdiódás vákuumcső találatával született 1904-ben John Ambrose Fleming által, és ez volt az összes elektronika alapja, beleértve a rádiókat, a televíziót és a radarokat is a 20. század közepéig.

Az elektrotechnika legfontosabb úttörői közé tartozik Thomas Edison (elektromos izzó), George Westinghouse (váltakozó áram), Nikola Tesla (indukciós motor), Guglielmo Marconi (rádió) és Philo T. Farnsworth (televízió). Az innovatív ötleteket és koncepciókat gyakorlati eszközökké és rendszerekké alakították, amelyek utat nyitottak annak, ami ma van és használjuk.

Az elektromos mérnökök különféle projekteken dolgoznak, például számítógépeken, robotokon, mobiltelefonokon, kártyákon, radarokon, navigációs rendszereken, az épületek huzalozásán és világításán, valamint más típusú elektromos rendszereken.

A villamosmérnökök egyre többször támaszkodnak számítógéppel segített tervezési (CAD) rendszerekre a sematikák elkészítéséhez és az áramkörök elrendezéséhez, és számítógépek segítségével szimulálják az elektromos eszközök és rendszerek működését.

Az elektromos mérnökök különböző iparágakban dolgoznak, és a szükséges készségek is változnak. Ezek a készségek az alapvető áramkörelmélettől a projektmenedzserként való részvételig terjedhetnek. Azok a szerszámok és felszerelések, amelyekre egy villamosmérnöknek szüksége lehet, szintén változékonyak, és az egyenes feszültségmérőtől a felső kategóriás elemzőn át a fejlett tervezési és gyártási szoftverekig terjedhetnek.

Egy villamosmérnök munkaköri feladatai megkövetelhetik:

• Elektromos rendszerek, termékek, alkatrészek és alkalmazások kiértékelése
• Kutatási programok tervezése és lebonyolítása
• A villamos energia és az anyagok ismeretének alkalmazása
• A rendszer képességeinek megerősítése tesztelési módszerek és tulajdonságok tervezésével
• Elektromos termékek fejlesztése az ügyfelek igényeinek tanulmányozásával
• Gyártási és összeszerelési módszerek és anyagok kutatása és tesztelése
• Gyártási folyamatok fejlesztése berendezések tervezésével és módosításával
• Termékminőség biztosítása elektromos vizsgálati módszerek tervezésével
• Késztermékek és a rendszer képességeinek tesztelése
• Termékjelentések készítése gyűjtés, elemzés és összefoglalás ng információk és trendek
• Mérnöki információk nyújtása kérdésekre és kérések megválaszolásával
• A termék és a vállalat hírnevének megőrzése a szövetségi és állami előírások betartásával
• Termékadatbázis fenntartása számítógépes programok írása és adatok bevitele

Az elektrotechnika számos részterületén működik. Néhány villamosmérnök kizárólag egy tudományterületre szakosodott, míg mások az egyes tudományterületek kombinációjára szakosodtak.

A legnépszerűbb részterületek a következők:

Elektronikus mérnök
Elektronikai mérnökök kutatják, tervezik, készítik és tesztelik az elektronikus rendszereket és alkatrészeket, például telekommunikáció, akusztika, repülőgép-vezetés és meghajtásvezérlés, vagy műszerek és kezelőszervek. Ez a karrier nagyon hasonlít egy villamosmérnökéhez – mindkét karriert felváltva használják az Egyesült Államokban. A fő különbség a specializáció. Míg a villamosmérnökök teljes elektromos rendszerekről gondoskodnak, addig az elektronikai mérnökök a kisebb alkatrészekre, például az egyes számítógépekre, elektronikus áramkörökre, ellenállásokra, kondenzátorokra, induktivitásokra, tranzisztorokra és diódákra támaszkodnak, és felhasználják az elektronikus elmélet és az anyagok tulajdonságainak ismereteit.

Mikroelektronikai mérnök
A mikroelektronika az elektronika egyik részterülete, és nagyon kicsi, jellemzően félvezető anyagokból készült elektronikai kivitelek és áramköri alkatrészek tanulmányozásához és mikroszállításához kapcsolódik. A normál elektronikai kialakítás számos alkatrésze mikroelektronikus egyenértékben is elérhető, amely tartalmazhat tranzisztort, kondenzátort, induktivitást, ellenállást, diódát, szigetelőt és vezetőt. A mikroelektronikai mérnökök speciális berendezéseket és egyedi vezetékezési technikákat, például huzalkötéseket alkalmaznak, az alkatrészek, vezetékek és betétek szokatlanul kis mérete miatt. A technikák fejlődésével a mikroelektronikai komponensek skálája folyamatosan csökken, ezért az áramkör tulajdonságainak, például az összekapcsolásoknak a hatása nagyobb érdeklődésre tarthat számot. A mikroelektronikai mérnök célja megtalálni a módját ezen “parazita” hatások minimalizálására, miközben kisebb, gyorsabb és olcsóbb eszközöket szállít.

Jelfeldolgozó mérnök
A jelfeldolgozó mérnök elemzi és módosítja a digitális jeleket, hogy azok pontosabbak és megbízhatóbbak legyenek. A felelősség magában foglalja a digitális jelek fejlesztését, kezelését és frissítését, valamint algoritmusok létrehozását a hatékonyabb feldolgozás érdekében.A jelfeldolgozó mérnök olyan területeken dolgozhat, mint a képfeldolgozás, a beszédfeldolgozás, a mintafelismerés, a chip tervezés, a rádiófrekvenciás tervezés, az orvosbiológiai jelfeldolgozás, valamint az űr- és katonai alkalmazások, beleértve a műholdas és a mobil kommunikációt is. A jelek hatékony felhasználása a szoftvercsomagokba kódolt, pontos, algoritmusok tömör lépésekkel és valós idejű kimenetekkel történő megvalósításából származik. A mérnököknek ki kell dolgozniuk a szükséges lépéseket, meg kell adniuk a specifikációkat, meg kell tervezniük a processzor működését, mint a gép, és a gyártás előtt előre szimulálniuk kell a rendszert.

Energiamérnök
Egy villamosmérnök, más néven villamosenergia-mérnök, az elektrotechnika egy részterületével foglalkozik, amely magában foglalja az elektromos energia előállítását, továbbítását, elosztását és hasznosítását, valamint a hozzájuk tartozó elektromos berendezéseket. ezekkel a rendszerekkel (például transzformátorok, generátorok, motorok és teljesítményelektronika). Bár az energetikusok nagy része a háromfázisú váltóáramú energiával kapcsolatos kérdésekkel foglalkozik, egy másik terület a váltakozó és egyenáramú energia közötti átalakítással és az olyan speciális energiarendszerek fejlődésével foglalkozik, mint a repülőgépekben vagy elektromos vasúti hálózatok. Az energetikusok elméleti alapjaik nagy részét az elektrotechnikából nyerik.

Control Engineer
A vezérléstechnikát vagy a vezérlőrendszertechnikát általában számos egyetemen tanítják az elektrotechnikával együtt, és kifejezetten a rendszerek széles skálájának matematikai modellezésével nyert vezérlőrendszerek megvalósítására összpontosít. Ez a fajta mérnöki tudomány az automatikus vezérlés elméletét használja olyan vezérlők tervezésére, amelyek a rendszereket bizonyos módon viselkedik, mikrovezérlők, programozható logikai vezérlők, digitális jelfeldolgozók és elektromos áramkörök. Detektorok és érzékelők segítségével az ellenőrzött folyamat kimeneti teljesítményének mérésére és korrekciós visszajelzést ad, a kívánt teljesítmény elérhető.

Telekommunikációs mérnök
A telekommunikációs mérnöki tudományág az elektromos és a számítógépes mérnöki tudományokra összpontosít, és megpróbálja segíteni és fejleszteni a távközlési rendszereket. A távközlési mérnök munkája az alapvető áramköri tervezésektől, a nagy sebességű adatátviteli szolgáltatások nyújtásától és a távközlési berendezések (például elektronikus kapcsolóberendezések, optikai szálas kábelek, IP-hálózatok és mikrohullámú átviteli rendszerek) telepítésének felügyeletétől kezdve terjed. felszerelést és szállítóeszközöket használjon a hálózati infrastruktúra (például sodrott érpár, koaxiális kábelek és optikai szálak) megtervezéséhez, és megoldások biztosításához vezeték nélküli kommunikációs és információátviteli módokhoz, például vezeték nélküli telefonszolgáltatásokhoz, rádió- és műholdas kommunikációhoz , valamint az internetes és a szélessávú technológiák.

Instrumentation Engineer
A műszerészmérnöki kutatás mind az elektromos, mind az elektronikai mérnöki munkában megtalálható, és nyomás, áramlás és hőmérséklet mérőeszközök tervezésével foglalkozik. Röviden: ez a terület mérési, automatizálási és vezérlési folyamatokkal foglalkozik, amelyek magukban foglalják a fizika mély megértését . A műszerészmérnökök új és intelligens érzékelőket, intelligens átalakítókat, a MEMS technológiát és a kék fog technológiát fejlesztenek ki. Megtalálhatók műszerészmérnökök, akik szinte az összes acél-, olaj-, petrolkémiai, energia- és védelmi termeléssel foglalkozó feldolgozóiparban dolgoznak.

Számítástechnikus mérnök
A legtöbb egyetem számítógépes mérnöki képesítést szerez, vagy villamosmérnöki diplomaként, tudományágként, vagy kettős diplomát kínál mind villamosmérnöki, mind számítástechnikai területen. Számítógépes mérnökök kutatnak, terveznek, fejlesztenek és tesztelnek számítógépes rendszereket és alkatrészeket, például processzorokat, számítógépes áramköri kártyákat, memóriaeszközöket, hálózatokat és útválasztókat, mikrochipeket és más elektronikus alkatrészeket. Szakterületük olyan területek, mint a digitális rendszerek, operációs rendszerek, számítógépes hálózatok stb. A számítástechnika megkísérli a digitális eszközök és szoftverek összehangolását az üzleti és ipari tudományos, technológiai és adminisztratív igények kielégítésére.