Sähkötekniikka - Tampereen teknillinen yliopisto

Sähkötekniikka

Sähkötekniikka

Sisäänotto 2017:

Pääaineita:

  • Biolääketieteen tekniikka
  • Elektroniikka
  • Signaalinkäsittely
  • Sähkövoimatekniikka
  • Tehoelektroniikka
  • Tietoliikennetekniikka
  • Uusiutuvat sähköenergiateknologiat

 

Valmistuneiden työnimikkeitä:

  • Tuotepäällikkö
  • Projektipäällikkö
  • Suunnittelija
  • Elektroniikkasuunnittelija
  • Kehityspäällikkö
  • Teknologiapäällikkö
  • Laatuinsinööri
  • Tuotekehitysinsinööri
  • Tutkija

Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta

Kilta:Skilta


Sähkötekniikka on valoa, virtaa ja viestintää

Sähkötekniikka on nykyaikaisen yhteiskunnan kivijalka; siihen perustuvat valtaosin sekä modernit energiajärjestelmät että viestintä. Jos olet kiinnostunut kehittämään tulevaisuuden elektroniikkalaitteita, langatonta viestintää tai sähköenergian tuotannon, siirron ja käytön järjestelmiä ja laitteita, sähkötekniikan hakukohde on sinulle oikea valinta!

Sähkötekniikka turvaa hyvän tulevaisuuden

Luotettava ja tehokas sähköenergian tuotanto, siirto sekä energiatehokkuus ovat kriittisiä tekijöitä nyky-yhteiskunnassa. Älykäs sähköverkko ja uusiutuvat energiaratkaisut, kuten tuulivoima ja aurinkoenergia, tarjoavat haasteita tulevaisuuden osaajille.

Elektroniikan ja sen komponenttien kehitys on mahdollistanut nykypäivän elektroniikkalaitteet. Tämä kehitys jatkuu edelleen kohti uusia teknologioita ja sovellusalueita. Langaton tiedonsiirto on osana monessa jokapäiväisessä toiminnassa, perinteisesti ihmisten henkilökohtaisessa viestinnässä mutta myös esimerkiksi teollisuusprosessien ohjauksessa ja laitteiden keskinäisessä kommunikoinnissa.

Sähkötekniikan opiskelu tarjoaa hyvät mahdollisuudet vaikuttaa yhteiskuntamme tulevaan kehitykseen. Alan monipuolisuus ja laajuus avaavat myös erinomaisia uramahdollisuuksia.

Monipuolista osaamista

Sähkötekniikan opiskelussa teoria ja käytäntö kulkevat käsi kädessä. Monelle opintojaksolle kuuluvat luentojen lisäksi keskeisinä erilaiset harjoitus- ja laboratoriotyöt. Harjoitustöissä pääsee pohtimaan työelämässä vastaantulevia tehtäviä sekä harjoittelemaan niissä tarvittavien ohjelmien ja laitteiden käyttöä.

Valmistuneiden työnimikkeitä ovat muun muassa kehityspäällikkö, projektipäällikkö, suunnitteluinsinööri, sähkösuunnittelija, tuotepäällikkö, tuotekehitysinsinööri ja tutkija.

Sähkötekniikan opiskelu on kansainvälistä

TTY:llä työskentelee paljon ulkomaalaisia professoreita ja tutkijoita. Englanninkieliset tutkinnot houkuttelevat opiskelijoita ympäri maailmaa. Kansainvälisiä kontakteja pääsee siten luomaan jo kotikampuksella. Lisäksi kansainvälistä kokemusta voi hankkia lähtemällä itse vaihtoon ulkomaille tai toimimalla esimerkiksi kansainvälisten opiskelijoiden tutorina. Myös diplomityön voi tehdä kansainvälisessä yrityksessä Suomessa tai ulkomailla ja avata siten ovet kansainväliselle urakehitykselle.

Teekkarin elämä on onneksi muutakin kuin luentoja ja harjoitustöiden tekemistä. Ylioppilaskunnan alayhdistykset tarjoavat laajan valikoiman erilaisia harrastusmahdollisuuksia, ja TTY:n liikuntamahdollisuudet ovat vertaansa vailla. Lisäksi tulevaisuuden kannalta arvokkaan verkostoitumisen voi aloittaa jo fuksivuonna sähkötekniikan opiskelijoiden omassa Sähkökillassa .

– Tällä hetkellä olen kurssilla, jolla ryhmässä suunnittelemme ja toteutamme jonkin laitteen, jonka olemme itse ideoineet. Olemme saaneet laitteen toteuttamiseen budjetin, aikataulun ja tietyn vaatimustason, mutta muuten saamme hyödyntää ryhmän sisältä löytyvää osaamista eri osa-alueilta ja kehittää laitteen itse.

Lue, mitä sähkötekniikan opiskelijat kertovat opinnoistaan

 

Tekniikan kandidaatin tutkinto-ohjelma ja pääaineet

Tieto- ja sähkötekniikan kandidaatin tutkinto-ohjelmassa opiskelu tähtää alan matemaattis-luonnontieteellisen perustan ymmärtämiseen ja soveltamiseen, nykyisten ratkaisujen hallitsemiseen sekä tulevaisuuden tekniikoiden kehittämiseen. Sähkötekniikan perusteiden lisäksi tutkinto-ohjelmassa opiskellaan laajasti tietoyhteiskunnan kehityksen kannalta tärkeitä aiheita. Tutkinto-ohjelmaan hakeudutaan joko sähkötekniikan tai tietotekniikan hakukohteesta.

Sähkötekniikan opiskelija voi kandidaatin tutkinnossaan suuntautua kiinnostuksensa mukaan elektroniikkaan, signaalinkäsittelyyn, sähkövoimatekniikkaan, tehoelektroniikkaan, uusiutuviin sähköenergiateknologioihin tai tietoliikennetekniikkaan. Vapaasti valittava sivuaine mahdollistaa opintojen suuntaamisen omien tavoitteiden mukaan.

Kandidaatin tutkinnon jälkeen opiskelijat siirtyvät suorittamaan sähkötekniikan diplomi-insinöörin tutkintoa.

Kandidaatin tutkinnon pääaineet sähkötekniikan hakukohteessa:

Biolääketieteen tekniikka

Biolääketieteen tekniikka sisältää opintoja biokuvantamisen, biomittausten, kudosteknologian ja laskennallisen systeemibiologian aloilta. Se tarjoaa mahdollisuuden suunnata opintojaan biologisten ilmiöiden mallintamiseen ja kuvantamiseen sekä uusien teknologioiden luomiseen ja soveltamiseen.

Elektroniikka

Elektroniikka on sähkön käsittelemistä sen hienojakoisimmassa muodossa: varauksina, signaaleina ja viesteinä, bitteinä, sähkömagneettisena säteilynä ja joskus tehoinakin. Elektroniikka on siten teknisten järjestelmien ja laitteiden koossapitävä sekä toimintaa ohjaava voima, jonka avulla laitteet, anturit ja toimielimet sekä signaalit ja viestit kootaan yhdeksi toimivaksi ja ihmistä palvelevaksi kokonaisuudeksi.

Kandidaatin tutkinnossa opiskellaan elektroniikan perusteita monipuolisesti, ja osaamistaan voi laajentaa ja syventää diplomi-insinöörin tutkinnossa.

Signaalinkäsittely

Nykyään lähes kaikki tieto välitetään, käsitellään ja tallennetaan digitaalisessa muodossa. Opintokokonaisuudessa tutustutaan digitaalisessa muodossa olevien signaalien automaattisen muokkauksen ja analyysin perusmenetelmiin ja sovelletaan niitä mm. kuvan, äänen ja videon käsittelyyn sekä multimediaan liittyvissä sovelluksissa.

Sähkövoimatekniikka

Sähkövoimatekniikkaan liittyvät tuotteet ja teknologia ovat merkittävä teollisuuden ala ja välttämätön osa modernin yhteiskunnan infrastruktuuria. Sähkövoimatekniikan aineopinnot antavat perustiedot sähkövoimatekniikan keskeisistä osa-alueista ja toimivat johdattelevana kokonaisuutena sähkövoimatekniikan syventäviin opintoihin. Sähkövoimatekniikan aineopinnot antavat myös alustavat valmiudet toimia erilaisissa työtehtävissä sähkön tuotannon, siirron, jakelun ja käytön parissa.

Tehoelektroniikka

Tehoelektroniikan osuus nykyaikaisessa sähkö- ja energiatekniikassa on merkittävä. Niin tietoliikennekeskusta syöttävä teholähde kuin konehuoneeton hissikäyttö tai loistoristeilijän sähköinen potkurijärjestelmä perustuu tehoelektroniikan osaamiseen. Tuulivoima-, polttokenno- ja aurinkoenergiajärjestelmien lisääntyessä korostuu tehoelektroniikan osaamisen merkitys myös hajautetussa energiantuotannossa. Tehoelektroniikan aineopinnot tarjoavat perustiedot tehoelektroniikan tyypillisimmistä laitekokonaisuuksista ja sovelluskohteista ja toimivat pohjana tehoelektroniikan syventäville opinnoille DI-tutkinnossa.

Tietoliikennetekniikka

Tietoliikennetekniikalla on hyvin merkittävä rooli nykyisessä tietoyhteiskunnassa ja sen kehittymisessä, sillä yhä useammat laitteet ovat verkottuneita ja kommunikoivat sekä keskenään että perinteisten tietojärjestelmien kanssa. Toisaalta myös ihmisten välinen viestintä perustuu yhä useammin sähköisiin tietoverkkoihin. Arkielämästä tuttuja esimerkkejä ovat matkapuhelinverkot ja tietysti Internet. Aineopintokokonaisuus antaa laaja-alaiset perustiedot langattoman ja langallisen tiedonsiirron menetelmien sekä niiden varaan rakentuvien verkkotekniikoiden alueilta.

Uusiutuvat sähköenergiateknologiat

Diplomi-insinöörin tutkinto-ohjelma ja pääaineet

Sähkötekniikan DI-ohjelmassa voit syventää osaamistasi sähkötekniikan aloilla oman kiinnostuksen ja ammatillisten tavoitteiden mukaan. Tutkinnon sisältö riippuu hyvin paljon omista tavoitteistasi. Voit valita opintosi laajasta pääainetarjonnasta, ja vapaasti valittava sivuaine mahdollistaa osaamisen suuntaamisen poikkitieteellisesti.

Sähkötekniikan DI-ohjelmaan voi hakea suoritettuaan tekniikan kandidaatin tai muun alemman korkeakoulututkinnon sähkötekniikasta tai lähialalta. Diplomi-insinööritutkinnon opiskelu kestää kaksi vuotta.

Sähkötekniikan diplomi-insinöörin tutkinto-ohjelman pääainevaihtoehdot:

Biomittaukset ja -kuvantaminen

Syventävien opintojen kokonaisuus tarjoaa poikkitieteellisen näkökulman bio- ja lääketieteelliseen tekniikkaan. Se koostuu kuvantamis- ja mittaustekniikasta älykkäistä mikrojärjestelmistä sekä laskennallisista ja fysikaalisista mallinnusmenetelmistä. Niitä soveltaen voidaan tuottaa uutta tietoa biologian, biolääketieteen ja kudosteknologian tutkimukseen sekä lääketieteen diagnostiikan ja hoitojen kehittämiseksi.

Elektroniikka

Kun mietit, missä elektroniikkaa on nykyään, voisi olla helpompi löytää vastauksia kysymykseen, missä elektroniikkaa ei ole. Elektroniikan peruskomponentin, transistorin, keksiminen ja mikropiirien kehitys ovat mahdollistaneet sen, että elektroniikkaa löytyy tänä päivänä kaikkialta: taskuista ja käsilaukuista, kodeista, suurista tehtaista, autoista ja avaruudesta.

Tietoyhteiskunnan kehitys vaatii jatkuvia uusia innovaatioita elektroniikaltakin. Tähän tarpeeseen vastaa orgaaninen elektroniikka, joka kehittää aivan uudentyyppisiä materiaaleja ja menetelmiä elektroniikkakomponenttien valmistamiseen. Tulevaisuudessa älypuhelin voikin olla taivuteltava ja vaatteisiin on integroitu elektroniikkaa. Elektroniikan tutkimustyö on hyvin kansainvälistä, yhteistyökumppaneita löytyy ympäri maailmaa.

Langaton tiedonsiirto ja etätunnistus ovat tärkeä osa monessa jokapäiväisessä asiassa. Ne mm. mahdollistavat nopean ja luotettavan viestinnän ihmisten välillä sekä nopeuttavat tavaran liikkumista logistiikkaketjussa tuotantolaitoksesta loppukäyttäjälle. Tällöin säästyy paljon aikaa, energiaa ja rahaa.

Elektroniikan opintokokonaisuudessa syvennytään elektroniikan peruskysymyksiin, lisäksi opintojaan voi suunnata eri elektroniikan aloille, esimerkiksi tuotesuunnitteluun ja elektroniikan uusiin valmistusmenetelmiin. Elektroniikan diplomi-insinöörillä on lukemattomia urapolkuja valittavana sekä kotimaassa että ulkomailla: esimerkiksi suunnittelu- ja projektitehtävät, konsultointi- ja tutkimustehtävät, unohtamatta myynti-, osto- ja koulutustehtäviä.

Sulautetut järjestelmät

Perinteinen tietotekniikka näkyy tietokoneiden, pelikonsolien, älypuhelimien ja web-palveluiden kautta suoraan käyttäjälle. Sulautetuissa järjestelmissä tietotekniikka on piilossa, mutta silti läsnä yllättävissäkin paikoissa. Tätä tekniikkaa ei välttämättä erityisesti käytetä, vaan se toimii taustalla ilman ihmisen aktiivista ohjausta.

Tämän teknologia-alueen laitteet on yleisimmin upotettu osaksi muita laitteita, joiden älykkyyttä, energiatehokkuutta tai luotettavuutta ne parantavat. Laitteet ovat tietokonepohjaisia, eli niissä on yksi tai useampia prosessoreita. Laitteet käsittelevät tiedon digitaalisesti, ne ovat itsessään ohjelmoitavia ja ne suorittavat tyypillisesti tosiaikaisia tehtäviä. Usein ne ovat myös verkottuneita ja kommunikoivat sekä keskenään että perinteisten tietojärjestelmien kanssa. Ne vuorovaikuttavat ympäristönsä kanssa mittaamalla pohjimmiltaan analogisia signaaleita ja ohjaamalla toimilaitteita. Itse ne vaativat energiaa, jota voidaan jopa kerätä ympäristöstä ja muokata laitteelle sopivaksi.

Pääaine yhdistää sulautettujen laitteiden elektroniikka- ja mekaniikkasuunnittelua sekä algoritmi-, protokolla- ja käyttöliittymäohjelmointia. Ohjelmisto-opetuksessa keskitytään laitteistonläheisen ohjelmoinnin ratkaisuihin (mikrokontrollerit) sekä ohjelmoitaviin alustoihin, kuten moniprosessorijärjestelmä ohjelmoitavalla logiikkapiirillä (FPGA).

Tehoelektroniikka

Tehoelektroniikka ja siihen perustuvat säädetyt sähkökäytöt ovat merkittävässä asemassa uusiutuvan energian tuotannossa, tuotantotehokkuuden lisäämisessä sekä energian kulutuksen pienentämisessä. Suomessa on paljon huomattavia vientiyrityksiä, joiden tuotteet perustuvat tehoelektroniikan ja säädettyihin sähkökäyttöihin. Tällaisia tuotteita ja järjestelmiä ovat mm. valmistavan teollisuuden säädetyt sähkömoottorikäytöt, hajautettuun energiantuotantoon liittyvät aurinko- ja tuulivoimalat, älykkäiden sähköverkkojen suuntaajat ja energiavarastot, nosturi- ja hissikäytöt sekä liikkuvien työkoneiden, ajoneuvojen, raideliikenteen ja laivojen sähkö- ja hybridikäytöt.

Tehoelektroniikkaa ja siihen perustuvia säädettyjä sähkökäyttöjä soveltavien järjestelmien merkitys ja alan osaajien tarve kasvaa entisestään lähitulevaisuudessa. Tehoelektroniikan opetus ja siihen liittyvä tutkimus vastaavat näihin tarpeisiin.

Sähköverkot ja -markkinat

Sähkövoimajärjestelmän joustavan, luotettavan ja mahdollisimman edullisen toiminnan takaamiseksi kehitetään uusia laite-, materiaali- ja automaatioratkaisuja. Ilmaston muutos kasvattaa uusiutuvien energialähteiden käyttöä, ja sähkön tuotannossa tullaan yhä useammin käyttämään pienimuotoisesti uusiutuvaa energiaa (esim. aurinkoenergia) lähellä sähkön kuluttajaa. Tämä asettaa haasteita sähköverkkojen ja niiden ohjaus- ja valvontajärjestelmien suunnittelijoille ja rakentajille.

Yhdistämällä tietotekniikkaa entistä laajemmin sähköverkon hallinnan sovelluksiin muodostuu älykäs sähköverkko (Smart Grids), jonka tavoitteena on mahdollistaa ympäristöystävällinen ja energiatehokas sähkömarkkina sekä toimia luotettavasti yhteiskunnan kriittisenä infrastruktuurina.

Pääaineen opintokokonaisuus antaa valmiuksia työskennellä monipuolisissa työtehtävissä sähkölaitteita ja -järjestelmiä valmistavassa teollisuudessa, sähköverkkoyhtiöissä, sähkönmyyntiyhtiöissä, suunnittelutoimistoissa sekä suurten teollisuuslaitosten sähköverkkojen hallintaan liittyvissä tehtävissä. Sähkövoimatekniikka on tulevaisuuden ala, joka tarjoaa monipuolisia työtehtäviä myös sähkön tuotannon, siirron ja laitevalmistuksen ulkopuolella. Opintokokonaisuuteen on hyödyllistä liittää joko erillisiä opintoja tai opintokokonaisuuksia esimerkiksi automaatiotekniikan, tietotekniikan, teollisuustalouden tai materiaalitekniikan opinnoista.

Uusiutuvat sähköenergiateknologiat

Sähköenergian osuus energian kulutuksesta lisääntyy, koska sen käytettävyys on ylivoimaista. Samaan aikaan fossiilisten energialähteiden käyttö vähenee johtuen niiden rajallisesta saatavuudesta, kohoavista hinnoista ja käytön aiheuttamasta ilmastomuutoksesta. Uusiutuvaan energiaan perustuva sähköenergian tuotanto kasvaakin voimakkaasti. Vuonna 2011 Eurooppaan asennetusta uudesta sähköenergian tuotantokapasiteetista jo puolet perustui aurinkoenergiaan. Seuraavilla sijoilla olivat tuulienergia ja maakaasu. Myös muut uusiutuvat sähköenergiateknologiat kasvattavat merkitystään. Tuotammeko sähköä tulevaisuudessa esimerkiksi merivirroista ja aalloista saatavalla energialla? Pystymmekö siirtämään sähköä ilman häviöitä ja varastoimaan tehokkaasti? Entä vetytalous?

Suomessa on vahva sähkötekninen vientiteollisuus, joka on globaali markkinajohtaja myös useissa uusiutuvan sähköenergian tuotesegmenteissä, kuten tuuli- ja aurinkovoima. Pääaineen opintokokonaisuus antaa valmiudet työskennellä monipuolisissa työtehtävissä sähkölaitteita ja -energiajärjestelmiä valmistavassa teollisuudessa, sähköverkko- ja energiayhtiöissä, suunnittelutoimistoissa sekä uusiutuvan energian voimalajärjestelmiä suunnittelevissa ja rakentavissa yrityksissä.

Wireless Communications

Langaton tietoliikenne on maailmanlaajuisesti yksi hyvin merkittävä tutkimus- ja tuotekehitysalue, jossa suomalainen osaaminen on huippuluokkaa. Jatkossa korostuu aiempaakin selvemmin yhä isompien ja haastavampien kokonaisuuksien hallinta ja kehittäminen. Tätä kuvastaa mm. se, että yleisesti maailmassa arvioidaan olevan kymmenen vuoden kuluessa kaiken kaikkiaan yli sata miljardia langatonta laitetta, joiden muodostamaa kokonaisuutta kutsumaan termillä Internet-of-Things (IoT).

Langaton tietoliikenne -pääaine pyrkii vastaamaan langattoman maailman tulevaisuuden haasteisiin luomalla syvällistä ymmärrystä ja osaamista radiorajapinnan ydintekniikoista. Opintoja voi joustavasti painottaa laitteistoratkaisujen, digitaalisten algoritmien, tiedonsiirtotekniikoiden tai langattomien järjestelmien suuntaan, kattaen sekä analogiset radiotaajuiset (RF) piirit että digitaaliset piirit ja tekniikat. Alaan liittyviä sovelluskohteita ovat mm. mobiiliradioverkot, paikannusjärjestelmät, langattomat lähiverkot, viranomaisverkot, langaton mittaus ja identifiointi, liikkuva sotilastietoliikenne, tutkajärjestelmät, langaton teollisuusautomaatio ja sensoriverkot.

Langattoman tietoliikenteen pääaine valmistaa opiskelijat mm. tietoliikenteen siruvalmistajien. laitevalmistajien, verkkotoimittajien ja -operaattoreiden ja konsultointiyritysten tarjoamiin haastaviin työtehtäviin. Tutkimustoiminta alalla on vilkasta, ja alan tutkimuslaitokset ja yliopistot tarjoavat haastavia mahdollisuuksia tutkimustyöhön orientoituneille.mahdollisuuksia tutkimustyöhön orientoituneille. Muun muassa Internet-of-Things (IoT) ratkaisuiden ja seuraavan sukupolven (5G) mobiiliverkkoteknologioiden kehittäminen avaa laajan joukon uramahdollisuuksia sekä ICT teollisuudessa että muussa teollisuudessa.

Opiskele avoimessa yliopistossa

TTY:n avoimessa yliopistossa voit suorittaa edullisesti yksittäisiä TTY:n yleisen opintotarjonnan mukaisia sähkötekniikan opintojaksoja, joihin sinulla on vaadittavat esitiedot ja -taidot. Opintojaksotarjontaan kuuluvat lähes kaikki sähkötekniikan opintojaksot.

Voit hakea sähkötekniikan tutkinto-opiskelijaksi myös avoimen yliopiston väyläopintojen kautta.

Avoimen yliopiston opiskelutarjonta ja hakeminen

Joustava opinto-oikeus (JOO)

Muiden suomalaisten yliopistojen tutkinto-opiskelijat voivat hakea TTY:lle suorittamaan yksittäisiä sähkötekniikan opintojaksoja joustavan opinto-oikeuden kautta.

JOO-opinnot ja hakeminen

 

Päivittäjä: Ulla Vartiala, 04.11.2016 15:33.
Sisällöstä vastaa: Ketola Susanna
Asiasanat: opiskelu ja opetus