700.030 (19W) Mess-, Sensor- und Aktortechnik

Wintersemester 2019/20

Anmeldefrist abgelaufen.

Erster Termin der LV
08.10.2019 10:15 - 11:45 , B04.1.06
Nächster Termin:
19.11.2019 10:15 - 11:45 , B04.1.06

Überblick

Lehrende/r
LV-Titel englisch
Measuring, Sensor and Actuator Technology
LV-Art
Vorlesung
Semesterstunde/n
2.0
ECTS-Anrechungspunkte
3.0
Anmeldungen
11
Organisationseinheit
Unterrichtssprache
Deutsch
LV-Beginn
08.10.2019
eLearning
zum Moodle-Kurs

LV-Beschreibung

Intendierte Lernergebnisse

Studierende sind in der Lage:

  • Methoden zur Messung von elektrischen und nichtelektrischen Größen anzuwenden;
  • Aktuatoren für jeweilige Anwendungszwecke auszuwählen;

Lehrmethodik

Vortrag

Inhalt/e

Messunsicherheit

  • Messkette, Aktuatorkette
  • Klassisch (DIN 1319)
  • Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement
  • Type A/B, systematische, zufällig Messabweichungen/-unsicherheiten
  • Standardunsicherheit, erweiterte Unsicherheit
  • Rauschen (Verstärker)

Maßsysteme

  • Größen- und Zahlenwertgleichungen
  • Rückführbarkeit
  • SI System (aktuell + Ausblick)
  • Radiometrische/Photometrische Größen
  • Messnormale (Spannung, Widerstand, Impedanz)

Messverstärker

  • Grundschaltungen nicht/-invertierend,
  • Ideales/reales Verhalten OPV
  • Rauschen
  • Impedanzmessung (R/L/C)
  • Brückenschaltungen (Abgleich, Auschlag, DC, AC)
  • Messung kleiner Spannungen
  • Umkehraddierer
  • Differenzspannung/Instrumentierungsverstärker
  • Umkehrintegrator
  • Differentiationsverstärker
  • Amplitudenmessung (Messgleichrichter)
  • Signale mit große Dynamik (Logartihmierer, PGA)
  • Chopper Verstärker
  • Isolationsverstärker
  • Voll-Differentielle OPVs

Digital-Analog/Analog-Digital Umsetzer

  • Ideale Kennlinie und Kenngrößen (Auflösung, Rate, Messbereich, unipolar, bipolar, …)
  • Codierung
  • Abweichungen (integrale/differentielle Nichtlinearität, effektive Auflösung, …)
  • dynamisches Verhalten (Aperturzeit, Aperture delay, Einstellzeit, …)
  • DAC (gewichtete R, R/2R Netzwerk, PWM, PZM, FONS)
  • ADC (Flash, Subranging, Wägeverfahren, Zeit/Frequent, Dual Slope, Sigma/Delta)

Messung elektrischer Größen

  • Kleine/Mittlere/hohe Ströme
  • Störeinflüssse (Piezoelektrischer/Triboelektrischer Effekt, Verschmutzung, externe)
  • Guarding, Shielding, Triax-Kabel
  • Strom- und Spannungswandler
  • Rogowski Spulen
  • Ladungsmessung
  • Echte Effektivwertmessung (thermische Messwerke, Thermoumformer)
  • Kleine/Mittlere/hohe Spannungen
  • Wirk-, Schein-, Blindleistung, echte Effektivwerte
  • Impedanzmessung (R/L/C)
  • Brückenschaltungen (Abgleich, Ausschlag, DC, AC)
  • Kleine Widerstände (Vierleitertechnik, Thomson Brücke)
  • Oberflächen- und Durchgangswiderstände
  • Frequenz- und Zeitmessung
  • Messgeräte (Oszilloskop, Tastköpfe, Spektrumanalysator, Netzwerkanalysator)

Sensorik - Messung nicht elektrischer Größen

  • Temperatur (Thermoelement, PT100, NTC, PTC, Strahlung)
  • Längenmessung (optisch, Dehnung, Triangulierung, R, L, C, Laufzeit)
  • Kraft und Drehmoment
  • Druck und Vakuum
  • Füllstand

Aktorik

  • Elektromagnetische Aktuatoren
  • Elektromotor
  • Piezoelektrischer Effekt
  • Elektro-/Magnetostriktion, therm. Aktuatoren

Erwartete Vorkenntnisse

Elektrotechnische und physikalische Grundlagen der Informationstechnik, Grundlagen Elektronik, Schaltungstechnik

Literatur

Schrüfer/Reindl/Zagar: Elektrische Messtechnik:Messung elektrischer und nichtelektrischer Größen

Lerch: Elektrische Messtechnik

JCGM100:2008: GUM 2008 – Evaluation of Measurement Data 

Prüfungsinformationen

Beurteilungsschema

Note/Grade Benotungsschema

Position im Curriculum

  • Bachelorstudium Informationstechnik (SKZ: 289, Version: 17W.1)
    • Fach: Mess- und Regelungstechnik (Pflichtfach)
      • 7.1 Mess-, Sensor- und Aktortechnik ( 0.0h VO / 3.0 ECTS)
        • 700.030 Mess-, Sensor- und Aktortechnik (2.0h VO / 3.0 ECTS)
          Absolvierung im 5. Semester empfohlen

Gleichwertige Lehrveranstaltungen im Sinne der Prüfungsantrittszählung

Wintersemester 2018/19
  • 700.030 VO Mess-, Sensor- und Aktortechnik (2.0h / 3.0ECTS)
Wintersemester 2017/18
  • 700.030 VO Mess-, Sensor- und Aktortechnik (2.0h / 3.0ECTS)
Wintersemester 2016/17
  • 700.030 VO Mess-, Sensor- und Aktortechnik (2.0h / 3.0ECTS)
Wintersemester 2015/16
  • 700.030 VO Mess-, Sensor- und Aktortechnik (2.0h / 3.0ECTS)
Wintersemester 2014/15
  • 700.030 VO Mess-, Sensor- und Aktortechnik (2.0h / 3.0ECTS)
Wintersemester 2013/14
  • 700.030 VO Mess-, Sensor- und Aktortechnik (2.0h / 3.0ECTS)
Wintersemester 2012/13
  • 700.030 VO Mess-, Sensor- und Aktortechnik (2.0h / 3.0ECTS)