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Empfohlene Vorkenntnisse
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Messen und Messtechnik (z. B. aus Physik/Physiklabor), Elektrotechnikgrundlagen, Programmierung (z. B. LabVIEW aus Mathematische Anwendungen), allgemeine Rechnerkenntnisse (Windows-Betriebssystem)
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Lehrform
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Vorlesung/Labor
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Lernziele / Kompetenzen
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Die Studierenden sind in der Lage,
- messtechnische Prinzipien zu erläutern,
- deren Gesetzmäßigkeiten verbal und mathematisch-formal auszudrücken,
- den mit der Digitalisierung verbundenen Informationsverlust einzuschätzen und Digitalisierungsfehler zu vermeiden
- gängige Konfigurationen zur Messdatenerfassung benennen und beurteilen zu können,
- geeignete Auswerteverfahren und -techniken zu benennen und zu beurteilen,
- Messdaten quantitativ auszuwerten,
- die Grundlagen und Konventionen der Pneumatik zu beherrschen,
- pneumatische Konstruktionselemente zu kennen und beurteilen zu können,
- beispielhaft pneumatische Systeme verstehen und auslegen zu können,
- die Nutzung und Modellierung von pneumatischen Komponenten beurteilen zu können.
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Dauer
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1
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SWS
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4.0
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Aufwand
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Lehrveranstaltung
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60
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Selbststudium / Gruppenarbeit:
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90
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Workload
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150
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ECTS
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5.0
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Voraussetzungen für die Vergabe von LP
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Klausurarbeit, 60 Min., und Laborarbeit
Gewichtung der Modulnote: Note der Klausurarbeit entspricht Modulnote, Laborarbeit muss m. E. attestiert sein
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Modulverantwortlicher
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Prof. Dr. rer. nat. Dominik Giel
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Empf. Semester
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4
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Haeufigkeit
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jedes Semester
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Verwendbarkeit
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Bachelor BM, BT, MA, UV - Hauptstudium
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Veranstaltungen
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Messdatenerfassung mit Labor
| Art |
Vorlesung/Labor |
| Nr. |
M+V1028 |
| SWS |
4.0 |
| Lerninhalt |
Die Erfassung und Auswertung von Betriebsparametern von Anlagen und Prüfständen nimmt im Rahmen von Automatisierungskonzepten, der Digitaliserung und dem Einsatz von KI einen breiten Raum ein. Für unterschiedliche Messgrößen besteht die Notwendigkeit, die Daten mit geeigneten Sensoren zu erfassen, die gewonnenen Daten in einem Mess- und Steuerrechner weiterzuverarbeiten, darzustellen und für weiter Zwecke nutzbar zu machen.
Es werden einführend die Grundbegriffe der Messtechnik vorgestellt. Weiterhin wird die Wandlung von analogen Signalen in digitale vorgestellt, sowie die Funktionsweise von A/D-Wandlern für unterschiedliche Einsatzgebiete und die zugehörige Filterung und Abtastung diskutiert. Die Grundlagen der Signalverarbeitung werden soweit behandelt, dass mit den unvermeidbaren Problemkreisen des Aliasings und der zeitlichen Fensterung umgegangen werden kann.
Darauf aufbauend werden verschiedene, häufig eingesetzte Sensorsysteme an Maschinen und Anlagen für die relevanten Messaufgaben vorgestellt und Messwerterfassungssysteme sowie die Datenauswertung diskutiert.
Als Vorbereitung für den Praktikumsteil im Labor wird Software zur Messdatenerfassung vorgestelllt sowie deren Programmierung erläutert und eingeübt.
Im Praktikumsteil wird sowohl Gruppenarbeit im Labor wie auch eine Ergebnispräsentation in Form von Messberichten gefordert.
Es sollen insgesamt zwei Versuche bearbeitet werden, einer aus den nachfolgenden Versuchsgruppen, einer in Form eine online Versuchs mit eigenständiger Erarbeitung der Inhalte:
- USB-Messdatenakquisition an einem Pt100-Widerstandsthermometer und einer Drosselblende zur Durchflussmessung
- USB-Messdatenakquisition an einer Wechselspannungsquelle (Dynamo, Lichtmaschine)
- USB-Messdatenakquisition für einen Solarzellen-Messstand
- USB-Messdatenakquisition für Dehnungsmessstreifen an einem Biegebalken (Online-Versuch)
- Datenauswertung zum Schwingungsverhalten eines Lavalläufers
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| Literatur |
- Messtechnik und Messdatenerfassung, 2. Aufl., Weichert N, Wülker M, Oldenbourg, 2010.
- Taschenbuch der Messtechnik, 7. aktuelle Auflage, Jörg Hoffmann, Carl Hanser Verlag, 2015
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