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Elektrotechnik

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Elektrotechnik (manchmal auch als Elektrotechnik und Elektronik bezeichnet) ist ein Fachmann Ingenieurwesen Disziplin, die sich mit dem Studium und der Anwendung von Elektrizität , Elektronik und Elektromagnetismus. Das Feld wurde erstmals im späten neunzehnten Jahrhundert mit der Kommerzialisierung des elektrischen Telegraphen und der Stromversorgung zu einer identifizierbaren Beschäftigung. Das Feld umfasst heute eine Reihe von Unterdisziplinen, darunter solche, die sich mit Energie, Optoelektronik, digitaler Elektronik, analoger Elektronik, Informatik , künstliche Intelligenz, Steuerungssysteme, Elektronik , Signalverarbeitung und Telekommunikation.

Der Begriff Elektrotechnik kann umfassen oder nicht elektronisches Ingenieurwesen . Wo eine Unterscheidung getroffen wird, befasst sich die Elektrotechnik mit den Problemen im Zusammenhang mit großen elektrischen Systemen wie Kraftübertragung und Motorsteuerung, während sich die Elektrotechnik mit der Untersuchung kleiner elektronischer Systeme einschließlich befasst Computers und integrierte Schaltungen. Eine andere Betrachtungsweise der Unterscheidung ist, dass sich Elektroingenieure normalerweise mit der Verwendung von Elektrizität zur Übertragung von Energie befassen, während sich Elektronikingenieure mit der Verwendung von Elektrizität zur Übertragung von Informationen befassen.

Geschichte

Frühe Entwicklungen

Elektrizität ist seit mindestens dem 17. Jahrhundert ein Thema von wissenschaftlichem Interesse, aber erst im 19. Jahrhundert begann die Forschung zu diesem Thema intensiver zu werden. Zu den bemerkenswerten Entwicklungen in diesem Jahrhundert gehören die Arbeit von Georg Ohm, der 1827 die Beziehung zwischen dem elektrischen Strom und der Potentialdifferenz in einem Leiter quantifizierte, Michael Faraday , der Entdecker der elektromagnetischen Induktion im Jahr 1831, und James Clerk Maxwell , der 1873 eine vereinheitlichte veröffentlichte Theorie von Strom u Magnetismus in seiner Abhandlung über Elektrizität und Magnetismus .

In diesen Jahren wurde das Studium der Elektrizität weitgehend als ein Teilgebiet von angesehen Physik . Das war erst Ende des 19. Jahrhunderts der Fall Universitäten begonnen, Abschlüsse in Elektrotechnik anzubieten. Die Technische Universität Darmstadt gründete 1882 den weltweit ersten Lehrstuhl und die erste Fakultät für Elektrotechnik. 1883 wurde die Technische Universität Darmstadt u Cornell Universität führte die weltweit ersten Studiengänge für Elektrotechnik ein und 1885 gründete das University College London den ersten Lehrstuhl für Elektrotechnik in der Vereinigtes Königreich . Die University of Missouri gründete daraufhin 1886 die erste Fakultät für Elektrotechnik in den Vereinigten Staaten.

  Thomas Edison hat die Welt gebaut's first large-scale electrical supply network   Vergrößern Thomas Edison baute das weltweit erste große Stromversorgungsnetz

In dieser Zeit nahm die Arbeit an der Elektrotechnik dramatisch zu. 1882, Edison schaltete das weltweit erste große Stromversorgungsnetz ein, das 59 Kunden in Lower Manhattan mit 110 Volt Gleichstrom versorgte. 1887, Nikola Tesla hat eine Reihe von Patenten im Zusammenhang mit einer konkurrierenden Form der Stromverteilung eingereicht, die als bekannt ist Wechselstrom . In den folgenden Jahren kam es zu einer erbitterten Rivalität zwischen Tesla und Edison, bekannt als „War of Currents“, um die bevorzugte Vertriebsmethode. Wechselstrom ersetzte schließlich Gleichstrom für die Erzeugung und Stromverteilung, wodurch die Reichweite enorm erweitert und die Sicherheit und Effizienz der Stromverteilung verbessert wurden.

  Nikola Tesla ermöglichte elektrische Fernübertragungsnetze.   Vergrößern Nikola Tesla elektrische Fernübertragungsnetze ermöglicht.

Die Bemühungen der beiden trugen viel zur Weiterentwicklung der Elektrotechnik bei – Teslas Arbeit an Induktionsmotoren und Mehrphasensystemen beeinflusste das Gebiet für die kommenden Jahre, während Edisons Arbeit an der Telegrafie und seine Entwicklung des Börsentickers sich als lukrativ für sein Unternehmen erwiesen, das schließlich zu General wurde Elektrisch. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts zeichneten sich jedoch weitere Schlüsselfiguren für den Fortschritt der Elektrotechnik ab.

Moderne Entwicklungen

Entstehung von Radio und Elektronik

An der Entwicklung des Radios haben viele Wissenschaftler und Erfinder mitgewirkt Funktechnik und Elektronik. In seinen klassischen UHF-Experimenten von 1888 sendete Heinrich Hertz (über einen Funkenstreckensender) und detektierte Radiowellen mit elektrischen Geräten. 1895 war Nikola Tesla in der Lage, Signale von den Übertragungen seines New Yorker Labors in West Point (einer Entfernung von 80,4 km) zu erkennen. 1897 führte Karl Ferdinand Braun die Kathodenstrahlröhre als Teil eines Oszilloskops ein, eine entscheidende Grundtechnologie für elektronisches Fernsehen . John Fleming erfand 1904 die erste Radioröhre, die Diode. Zwei Jahre später entwickelten Robert von Lieben und Lee De Forest unabhängig voneinander die als Triode bezeichnete Verstärkerröhre. 1920 entwickelte Albert Hull das Magnetron, das schließlich 1946 zur Entwicklung des Mikrowellenofens durch Percy Spencer führte. 1934 begann das britische Militär, Schritte in Richtung zu machen Radar (das auch das Magnetron verwendet) unter der Leitung von Dr. Wimperis, das im August 1936 im Betrieb der ersten Radarstation in Bawdsey gipfelte.

1941 stellte Konrad Zuse mit dem Z3 den weltweit ersten voll funktionsfähigen und programmierbaren Computer vor. 1946 folgte der ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) von John Presper Eckert und John Mauchly, der Beginn des Computerzeitalters. Die Rechenleistung dieser Maschinen ermöglichte es den Ingenieuren, völlig neue Technologien zu entwickeln und neue Ziele zu erreichen, darunter die Apollo-Missionen und die NASA-Mondlandung .

Die Erfindung des Transistors im Jahr 1947 durch William B. Shockley, John Bardeen und Walter Brattain öffnete die Tür für kompaktere Geräte und führte zur Entwicklung des Integrierter Schaltkreis 1958 von Jack Kilby und unabhängig 1959 von Robert Noyce. 1968 erfand Marcian Hoff bei Intel den ersten Mikroprozessor und zündete damit die Entwicklung des Personal Computers. Die erste Realisierung des Mikroprozessors war der 1971 entwickelte Intel 4004, ein 4-Bit-Prozessor, aber erst 1973 ermöglichte der Intel 8080, ein 8-Bit-Prozessor, den Bau des ersten Personal Computers, des Altair 8800.

Ausbildung

Elektroingenieure verfügen in der Regel über einen akademischen Abschluss mit Schwerpunkt Elektrotechnik. Die Studiendauer für einen solchen Abschluss beträgt in der Regel vier oder fünf Jahre und der abgeschlossene Abschluss kann je nach Hochschule als Bachelor of Engineering, Bachelor of Science, Bachelor of Technology oder Bachelor of Applied Science bezeichnet werden. Der Abschluss umfasst in der Regel Einheiten Physik , Mathematik , Informatik , Projektmanagement und spezifische Themen der Elektrotechnik. Zunächst decken solche Themen die meisten, wenn nicht alle Teildisziplinen der Elektrotechnik ab. Gegen Ende des Studiums entscheiden sich die Studierenden dann für eine Spezialisierung in einem oder mehreren Teilbereichen.

Einige Elektroingenieure entscheiden sich auch für einen postgradualen Abschluss wie einen Master of Engineering / Master of Science, einen Master of Engineering Management, einen Doctor of Philosophy in Engineering oder einen Ingenieurabschluss. Der Master- und Ingenieurabschluss kann entweder aus Forschung, Kursarbeit oder einer Mischung aus beidem bestehen. Der Doktor der Philosophie besteht aus einer bedeutenden Forschungskomponente und wird oft als Einstieg in die Wissenschaft angesehen. Im Vereinigten Königreich und in verschiedenen anderen europäischen Ländern wird der Master of Engineering häufig als Bachelor-Abschluss mit etwas längerer Dauer als der Bachelor of Engineering angesehen.

Praktizierende Ingenieure

In den meisten Ländern stellt ein Bachelor-Abschluss in Ingenieurwissenschaften den ersten Schritt zur beruflichen Zertifizierung dar, und der Studiengang selbst wird von einer Berufsorganisation zertifiziert. Nach Abschluss eines zertifizierten Studiengangs muss der Ingenieur eine Reihe von Anforderungen (einschließlich Anforderungen an die Berufserfahrung) erfüllen, bevor er zertifiziert wird. Nach der Zertifizierung erhält der Ingenieur den Titel „Professional Engineer“ (in den Vereinigten Staaten, Kanada und Kanada). Südafrika ), Diplom-Ingenieur (in der Vereinigtes Königreich , Irland , Indien und Zimbabwe ), Chartered Professional Engineer (in Australien und Neuseeland ) oder European Engineer (in weiten Teilen der europäische Union ).

Die Vorteile einer Zertifizierung sind je nach Standort unterschiedlich. Beispielsweise darf in den Vereinigten Staaten und Kanada 'nur ein zugelassener Ingenieur Ingenieurarbeiten für öffentliche und private Auftraggeber besiegeln'. Diese Anforderung wird durch bundesstaatliche und regionale Gesetze wie den Engineers Act von Quebec durchgesetzt. In anderen Ländern wie Australien gibt es keine solche Gesetzgebung. Praktisch alle Zertifizierungsstellen pflegen einen Ethikkodex, den sie von allen Mitgliedern erwarten, oder sie riskieren den Ausschluss. Auf diese Weise spielen diese Organisationen eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung ethischer Standards für den Berufsstand. Selbst in Gerichtsbarkeiten, in denen die Zertifizierung wenig oder keinen rechtlichen Einfluss auf die Arbeit hat, unterliegen Ingenieure dem Vertragsrecht. In Fällen, in denen die Arbeit eines Ingenieurs fehlschlägt, kann er oder sie der unerlaubten Handlung der Fahrlässigkeit und im Extremfall der Anklage der kriminellen Fahrlässigkeit unterliegen. Die Arbeit eines Ingenieurs muss darüber hinaus zahlreiche weitere Vorschriften und Vorschriften wie Bauordnungen und Umweltgesetze einhalten.

Bekannte Berufsverbände für Elektroingenieure sind das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) und die Institution of Electrical Engineers (IEE). Das IEEE produziert nach eigenen Angaben 30 Prozent der weltweiten Literatur zur Elektrotechnik, hat weltweit über 360.000 Mitglieder und veranstaltet jährlich über 300 Konferenzen. Die IEE gibt 14 Zeitschriften heraus, hat weltweit 120.000 Mitglieder und behauptet, die größte professionelle Ingenieurgesellschaft in Europa zu sein. Das Veralten technischer Fähigkeiten ist ein ernstes Problem für Elektroingenieure. Die Mitgliedschaft und Teilnahme an Fachgesellschaften, regelmäßige Rezensionen von Fachzeitschriften und die Gewohnheit des kontinuierlichen Lernens sind daher für die Aufrechterhaltung der Kompetenz unerlässlich.

In Ländern wie z Australien , Kanada und die Vereinigte Staaten Elektroingenieure machen etwa 0,25 % der Erwerbsbevölkerung aus (vgl Hinweis ). Außerhalb dieser Länder ist es aufgrund der weniger sorgfältigen Berichterstattung über Arbeitsstatistiken schwierig, die Demografie des Berufs einzuschätzen. In Bezug auf die Absolventen der Elektrotechnik pro Kopf wären die Absolventen der Elektrotechnik jedoch wahrscheinlich in Ländern wie Deutschland am zahlreichsten Taiwan , Japan und Südkorea .

Werkzeug und Arbeit

Vom Global Positioning System bis zur Stromerzeugung sind Elektroingenieure für eine Vielzahl von Technologien verantwortlich. Sie konzipieren, entwickeln, prüfen und überwachen den Einsatz elektrischer Anlagen und elektronischer Geräte. Beispielsweise können sie an der Gestaltung von arbeiten Telekommunikationssysteme , der Betrieb von Elektrizitätswerken, die Beleuchtung und Verkabelung von Gebäuden, die Konstruktion von Haushaltsgeräten oder die elektrische Steuerung von Industriemaschinen.

  Satellitenkommunikation ist eines von vielen Projekten, an denen ein Elektroingenieur arbeiten könnte   Vergrößern Satellitenkommunikation ist eines von vielen Projekten, an denen ein Elektroingenieur arbeiten könnte

Grundlegend für die Disziplin sind die Wissenschaften von Physik und Mathematik da diese dazu beitragen, sowohl eine qualitative als auch eine quantitative Beschreibung der Funktionsweise solcher Systeme zu erhalten. Heute am meisten Ingenieurwesen Arbeit beinhaltet die Verwendung von Computers und es ist üblich, beim Entwerfen elektrischer Systeme computergestützte Entwurfsprogramme zu verwenden. Trotzdem ist die Fähigkeit, Ideen zu skizzieren, immer noch von unschätzbarem Wert, um schnell mit anderen zu kommunizieren.

Obwohl die meisten Elektroingenieure die grundlegende Schaltungstheorie verstehen werden (d. h. die Wechselwirkungen von Elementen wie Widerständen, Kondensatoren, Dioden, Transistoren und Induktivitäten in einer Schaltung), hängen die von Ingenieuren verwendeten Theorien im Allgemeinen von ihrer Arbeit ab. Zum Beispiel, Quantenmechanik und Festkörperphysik können für einen Ingenieur relevant sein, der an VLSI (dem Entwurf integrierter Schaltkreise) arbeitet, sind jedoch für Ingenieure, die mit makroskopischen elektrischen Systemen arbeiten, weitgehend irrelevant. Sogar die Schaltungstheorie ist möglicherweise nicht relevant für eine Person, die Telekommunikationssysteme entwirft, die handelsübliche Komponenten verwenden. Die vielleicht wichtigsten technischen Fähigkeiten für Elektroingenieure spiegeln sich in Universitätsprogrammen wider, die starke numerische Fähigkeiten, Computerkenntnisse und die Fähigkeit, die Fachsprache und Konzepte der Elektrotechnik zu verstehen, betonen.

Für die meisten Ingenieure macht die technische Arbeit nur einen Bruchteil ihrer Arbeit aus. Viel Zeit wird auch für Aufgaben wie die Diskussion von Angeboten mit Kunden, die Erstellung von Budgets und die Festlegung von Projektzeitplänen aufgewendet. Viele leitende Ingenieure leiten ein Team von Technikern oder anderen Ingenieuren, und aus diesem Grund sind Projektmanagementfähigkeiten wichtig. Die meisten Ingenieurprojekte beinhalten irgendeine Form von Dokumentation und starke schriftliche Kommunikationsfähigkeiten sind daher sehr wichtig.

Die Arbeitsplätze von Elektrotechnikern sind so vielfältig wie ihre Tätigkeiten. Elektroingenieure können in der makellosen Laborumgebung einer Fabrik, in den Büros eines Beratungsunternehmens oder vor Ort bei einem Unternehmen gefunden werden Mine . Während ihres Berufslebens beaufsichtigen Elektroingenieure möglicherweise eine Vielzahl von Personen, darunter Wissenschaftler, Elektriker, Computerprogrammierer und andere Ingenieure.

Unterdisziplinen

Die Elektrotechnik hat viele Unterdisziplinen, von denen die beliebtesten unten aufgeführt sind. Obwohl es Elektroingenieure gibt, die sich ausschließlich auf eine dieser Teildisziplinen konzentrieren, beschäftigen sich viele mit einer Kombination aus ihnen. Manchmal werden bestimmte Bereiche wie Elektrotechnik und Computertechnik als eigenständige Disziplinen betrachtet.

Leistung

Die Energietechnik befasst sich mit der Erzeugung, Übertragung und Verteilung von Elektrizität sowie das Design einer Reihe verwandter Geräte. Dazu gehören Transformatoren, elektrische Generatoren, Elektromotoren und Leistungselektronik. In vielen Regionen der Welt unterhalten Regierungen ein elektrisches Netzwerk, das als Stromnetz bezeichnet wird und eine Vielzahl von Generatoren mit den Nutzern ihrer Energie verbindet. Die Nutzer beziehen elektrische Energie aus dem Netz und vermeiden so die kostspielige Eigenerzeugung. Energieingenieure können an der Konstruktion und Wartung des Stromnetzes sowie der daran angeschlossenen Stromsysteme arbeiten. Solche Systeme werden genannt auf dem Gitter Energiesysteme und können das Netz mit zusätzlichem Strom versorgen, Strom aus dem Netz beziehen oder beides tun. Energieingenieure können auch an Systemen arbeiten, die nicht an das Stromnetz angeschlossen sind, genannt netzunabhängig Energiesysteme, die in einigen Fällen netzgebundenen Systemen vorzuziehen sind.

Kontrolle

Die Regelungstechnik konzentriert sich auf die Modellierung einer Vielzahl dynamischer Systeme und den Entwurf von Reglern, die bewirken, dass sich diese Systeme in der gewünschten Weise verhalten. Um solche Steuerungen zu implementieren, können Elektroingenieure elektrische Schaltungen, digitale Signalprozessoren und Mikrocontroller verwenden. Die Steuerungstechnik hat ein breites Anwendungsspektrum, von Flug- und Antriebssystemen kommerzieller Verkehrsflugzeuge bis hin zu Tempomaten, die in vielen modernen Flugzeugen vorhanden sind Autos . Es spielt auch eine wichtige Rolle in der industriellen Automatisierung.

Steuerungsingenieure verwenden häufig Feedback beim Entwerfen von Steuerungssystemen. Zum Beispiel in einem Automobil Beim Tempomat wird die Fahrzeuggeschwindigkeit kontinuierlich überwacht und an das System zurückgemeldet, das die Motordrehzahl entsprechend anpasst. Wo es regelmäßiges Feedback gibt, kann die Steuerungstheorie verwendet werden, um zu bestimmen, wie das System auf ein solches Feedback reagiert.



Elektronik

Elektrotechnik umfasst das Entwerfen und Testen elektronischer Schaltungen, die die Eigenschaften von Komponenten wie Widerständen, Kondensatoren, Induktivitäten, Dioden und Transistoren nutzen, um eine bestimmte Funktionalität zu erreichen. Der abgestimmte Schaltkreis, der es dem Benutzer ermöglicht, a Radio alle bis auf eine einzelne Station herauszufiltern, ist nur ein Beispiel für eine solche Schaltung. Ein weiteres Beispiel (eines pneumatischen Signalwandlers) ist im nebenstehenden Foto dargestellt.

Vor dem Zweiten Weltkrieg war das Thema allgemein bekannt als Funktechnik und war im Wesentlichen auf Aspekte der Kommunikation und beschränkt Radar , kommerzielles Radio und frühes Fernsehen . Später, in den Nachkriegsjahren, als mit der Entwicklung von Verbrauchergeräten begonnen wurde, erweiterte sich das Feld um moderne Fernsehgeräte, Audiosysteme, Computers und Mikroprozessoren. Mitte bis Ende der 1950er Jahre wurde der Begriff Funktechnik wich allmählich dem Namen elektronisches Ingenieurwesen .

Vor der Erfindung des Integrierter Schaltkreis 1959 wurden elektronische Schaltungen aus diskreten Komponenten konstruiert, die von Menschen manipuliert werden konnten. Diese diskreten Schaltungen verbrauchten viel Platz und Strom und waren in der Geschwindigkeit begrenzt, obwohl sie in einigen Anwendungen immer noch üblich sind. Im Gegensatz, integrierte Schaltkreise verpackte eine große Anzahl – oft Millionen – winziger elektrischer Komponenten, hauptsächlich Transistoren, in einen kleinen Chip von etwa der Größe eines Münze . Dies ermöglichte den Mächtigen Computers und andere elektronische Geräte, die wir heute sehen.

Mikroelektronik

Die Mikroelektronik befasst sich mit dem Entwurf sehr kleiner elektronischer Schaltungskomponenten für den Einsatz in einem Integrierter Schaltkreis oder manchmal für den alleinigen Gebrauch als allgemeine elektronische Komponente. Die gebräuchlichsten mikroelektronischen Komponenten sind Halbleiter Transistoren, obwohl alle wichtigen elektronischen Komponenten (Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten) auf mikroskopischer Ebene erstellt werden können.

Mikroelektronische Komponenten werden durch chemische Herstellung von Wafern aus Halbleitern wie Silizium (bei höheren Frequenzen Galliumarsenid und Indiumphosphid) hergestellt, um den gewünschten Transport elektronischer Ladung und Stromsteuerung zu erreichen. Das Gebiet der Mikroelektronik umfasst einen erheblichen Teil der Chemie und Materialwissenschaften und erfordert vom Elektronikingenieur, der auf diesem Gebiet arbeitet, sehr gute Kenntnisse der Auswirkungen von Quantenmechanik .

Signalverarbeitung

Die Signalverarbeitung befasst sich mit der Analyse und Manipulation von Signalen. Signale können entweder analog sein, wobei sich das Signal in diesem Fall kontinuierlich gemäß den Informationen ändert, oder digital, wobei sich das Signal gemäß einer Reihe von diskreten Werten ändert, die die Informationen darstellen. Bei analogen Signalen kann die Signalverarbeitung die Verstärkung und Filterung von Audiosignalen für Audiogeräte oder die Modulation und Demodulation von Signalen umfassen Telekommunikation . Bei digitalen Signalen kann die Signalverarbeitung die Komprimierung, Fehlererkennung und Fehlerkorrektur von digital abgetasteten Signalen beinhalten.

Telekommunikation

Die Nachrichtentechnik konzentriert sich auf die Übertragung von Information über einen Kanal wie ein Koaxialkabel, optische Faser oder Freiraum. Übertragungen über den freien Raum erfordern, dass Informationen in einer Trägerwelle codiert werden, um die Informationen auf eine für die Übertragung geeignete Trägerfrequenz zu verschieben, dies wird als Modulation bezeichnet. Beliebte analoge Modulationstechniken umfassen Amplitudenmodulation und Frequenzmodulation. Die Wahl der Modulation wirkt sich auf die Kosten und die Leistung eines Systems aus, und diese beiden Faktoren müssen vom Ingenieur sorgfältig abgewogen werden.

Sobald die Übertragungseigenschaften eines Systems bestimmt sind, entwerfen Telekommunikationsingenieure die für solche Systeme erforderlichen Sender und Empfänger. Diese beiden werden manchmal kombiniert, um ein bidirektionales Kommunikationsgerät zu bilden, das als Transceiver bekannt ist. Eine Schlüsselüberlegung beim Design von Sendern ist ihr Stromverbrauch, da dieser eng mit ihrer Signalstärke zusammenhängt. Wenn die Signalstärke eines Senders nicht ausreicht, werden die Informationen des Signals durch Rauschen verfälscht.

Instrumententechnik

Die Messtechnik beschäftigt sich mit der Konstruktion von Geräten zur Messung physikalischer Größen wie Druck, Durchfluss und Temperatur. Das Design einer solchen Instrumentierung erfordert ein gutes Verständnis von Physik das geht oft über die elektromagnetische Theorie hinaus. Beispielsweise nutzen Radarkanonen den Doppler-Effekt, um die Geschwindigkeit entgegenkommender Fahrzeuge zu messen. In ähnlicher Weise nutzen Thermoelemente den Peltier-Seebeck-Effekt, um die Temperaturdifferenz zwischen zwei Punkten zu messen.

Oftmals wird die Instrumentierung nicht alleine verwendet, sondern als Sensor von größeren elektrischen Systemen. Beispielsweise könnte ein Thermoelement verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Temperatur eines Ofens konstant bleibt. Aus diesem Grund wird die Messtechnik oft als Gegenstück zur Regelungstechnik angesehen.

Computers

Technische Informatik befasst sich mit der Gestaltung von Computers und Computersysteme. Dies kann das Design neuer Hardware, das Design von PDAs oder die Verwendung von Computern zur Steuerung eines Computers beinhalten Industrieanlagen . Computeringenieure können auch an der Software eines Systems arbeiten. Der Entwurf komplexer Softwaresysteme ist jedoch häufig die Domäne des Software Engineering, das üblicherweise als eigene Disziplin betrachtet wird. Desktop-Computer stellen nur einen winzigen Bruchteil der Geräte dar, an denen ein Computeringenieur arbeiten könnte, da computerähnliche Architekturen jetzt in einer Reihe von Geräten zu finden sind, darunter Videospielkonsolen und DVD-Player.

Verwandte Disziplinen

Mechatronik ist eine Ingenieursdisziplin, die sich mit der Konvergenz elektrischer und mechanischer Systeme befasst. Solche kombinierten Systeme sind als elektromechanische Systeme bekannt und haben eine weite Verbreitung gefunden. Beispiele hierfür sind automatisierte Fertigungssysteme, Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen sowie verschiedene Subsysteme von Flugzeug und Autos .

Der Begriff Mechatronik wird normalerweise verwendet, um sich auf makroskopische Systeme zu beziehen, aber Futuristen haben die Entstehung sehr kleiner elektromechanischer Geräte vorhergesagt. Bereits heute werden solche kleinen Geräte, die als mikroelektromechanische Systeme (MEMS) bekannt sind, in Automobilen verwendet, um Airbags zu signalisieren, wann sie ausgelöst werden sollen, in Digitalprojektoren, um schärfere Bilder zu erzeugen, und in Tintenstrahldruckern, um Düsen für hochauflösendes Drucken zu erzeugen. In Zukunft sollen die Geräte dazu beitragen, winzige implantierbare medizinische Geräte zu bauen und die optische Kommunikation zu verbessern.

Biomedizinische Technik ist eine weitere verwandte Disziplin, die sich mit dem Design medizinischer Geräte befasst. Dazu gehören stationäre Geräte wie Beatmungsgeräte, Magnetresonanztomographen und EKG-Monitore sowie mobile Geräte wie Cochlea-Implantate, künstliche Herzschrittmacher und künstliche Herzen.