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Lernziele / Kompetenzen
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Die Teilnehmer*innen gewinnen die Fähigkeit zum gezielten Einsatz von Sensoren und geeigneten Signalverarbeitungsverfahren in der Messtechnik, Automatisierungstechnik und in der Regelungstechnik.
Die Studierenden können die Eigenschaften von Sensoren beurteilen, Fehlereinflüsse erkennen und geeignete Methoden für dei Messung und Kompensation auswählen.
Die Teilnehmer*innen kennen die verschiedenen Messgrößen, physikalischen Messprinzipien und Anwendungsfelder und können geeignete Sensoren auswählen und auslegen.
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Veranstaltungen
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Labor Mess- und Sensortechnik
| Art |
Labor/Studio |
| Nr. |
EMI261 |
| SWS |
2.0 |
| Lerninhalt |
Das Labor verknüpft die in der Vorlesung erarbeiteten Messmethoden und vorgestellten Sensoren mit sechs Versuchen
- Interferometrische Längenmesstechnik
- Korrelationsmesstechnik: Störunterdrückung, Laufzeitmessungen
- Dehungsmessstreifen: Dehnung, Biegung, Torsion, Wägezelle
- Rechnergestützte Messdatenerfassung und -verarbeitung: Induktive und potentiometrische Wegmessung
- Wegmessung: Linear Variabler Differenzialtransformator (LVDT), phasenempfindliche Demodulation (Lock-In)
- Druckmesstechnik: Piezoresistive Druckmessung, Temperaturkompensation, Füllstandsmessung, barometrische Messungen
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Mess- und Sensortechnik
| Art |
Vorlesung |
| Nr. |
EMI260 |
| SWS |
2.0 |
| Lerninhalt |
Definition und Eigenschaften eines Sensors: einfach, integriert, intelligent ("smart sensor")
Überblick von Messgrößen und möglichen Messprinzipien:
- Drucksensoren: Piezoresistiv, kapazitiv, Temperaturkompensationmethoden
- Längen- und Wegmessung:
- Induktiv: Tauchanker, LVDT, Phasensynchrone Demodulation
- Kapazitiv: Schichtdickenmessung
- Optisch: Phasenbezogene Entfernungsmessung, Triangulation
- Laufzeitverfahren: Ultraschallsensoren und RADAR
- Kraftmessung:
- Dehnungsmessstreifen und Auswerteschaltungen
- Korrelationsmesstechnik: Kreuzkorrelation, Störunterdrückung, Laufzeitkorrelation
Messsignalverarbeitung in der Messkette:
- Normalverteilte Messabweichungen
- Kleinste Quadrate Schätzung
- Sensordatenfusion mit dem gewichteten kleinste Quadrate Schätzer
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| Literatur |
Tränkler, H., Sensortechnik Handbuch für Praxis und Wissenschaft, 2. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer, 2014
Hering, E., Schönfelder G., Sensoren in Wissenschaft und Technik, Wiesbaden, Vieweg+Teubner, 2012
Schrüfer, E., Elektrische Messtechnik, München, Hanser, 2014
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