700.030 (18W) Mess-, Sensor- und Aktortechnik

Wintersemester 2018/19

Anmeldefrist abgelaufen.

Erster Termin der LV
18.10.2018 10:00 - 18:00 Z.1.09 On Campus
... keine weiteren Termine bekannt

Überblick

Lehrende/r
LV-Titel englisch
Measuring, Sensor and Actuator Technology
LV-Art
Vorlesung
Semesterstunde/n
2.0
ECTS-Anrechnungspunkte
3.0
Anmeldungen
23
Organisationseinheit
Unterrichtssprache
Deutsch
LV-Beginn
18.10.2018
eLearning
zum Moodle-Kurs

Zeit und Ort

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LV-Beschreibung

Intendierte Lernergebnisse

Studierende sind in der Lage:

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

Lehrmethodik inkl. Einsatz von eLearning-Tools

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 

Intendierte Lernergebnisse

This course is offered in German, please refer to the German description

Prüfungsinformationen

Im Fall von online durchgeführten Prüfungen sind die Standards zu beachten, die die technischen Geräte der Studierenden erfüllen müssen, um an diesen Prüfungen teilnehmen zu können.

Beurteilungsschema

Note 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 2021/22
  • 700.030 VO Mess-, Sensor- und Aktortechnik (2.0h / 3.0ECTS)
Wintersemester 2020/21
  • 700.030 VO Mess-, Sensor- und Aktortechnik (2.0h / 3.0ECTS)
Wintersemester 2019/20
  • 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)