700.030 (18W) Measuring, Sensor and Actuator Technology

Wintersemester 2018/19

Registration deadline has expired.

First course session
18.10.2018 10:00 - 18:00 Z.1.09 On Campus
... no further dates known

Overview

Lecturer
Course title german Mess-, Sensor- und Aktortechnik
Type Lecture
Hours per Week 2.0
ECTS credits 3.0
Registrations 23
Organisational unit
Language of instruction German
Course begins on 18.10.2018
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Time and place

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Course Information

Intended learning outcomes

Studierende sind in der Lage:

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

Teaching methodology including the use of eLearning tools

Vortrag

Course content

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

Prior knowledge expected

Elektrotechnische und physikalische Grundlagen der Informationstechnik, Grundlagen Elektronik, Schaltungstechnik

Literature

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

Lerch: Elektrische Messtechnik

JCGM100:2008: GUM 2008 – Evaluation of Measurement Data 

Intended learning outcomes

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

Examination information

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.

Grading scheme

Grade / Grade grading scheme

Position in the curriculum

  • Bachelorstudium Informationstechnik (SKZ: 289, Version: 17W.1)
    • Subject: Mess- und Regelungstechnik (Compulsory subject)
      • 7.1 Mess-, Sensor- und Aktortechnik ( 0.0h VO / 3.0 ECTS)
        • 700.030 Measuring, Sensor and Actuator Technology (2.0h VO / 3.0 ECTS)
          Absolvierung im 5. Semester empfohlen

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  • 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)
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  • 700.030 VO Mess-, Sensor- und Aktortechnik (2.0h / 3.0ECTS)
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  • 700.030 VO Mess-, Sensor- und Aktortechnik (2.0h / 3.0ECTS)
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  • 700.030 VO Mess-, Sensor- und Aktortechnik (2.0h / 3.0ECTS)
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  • 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)
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  • 700.030 VO Mess-, Sensor- und Aktortechnik (2.0h / 3.0ECTS)
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