Messtechnik

Automatisierung in der Industrie, wissenschaftliche Experimente im Labor, Erfassung von physikalischen Größen aus der Umwelt; nur einige Komplexe in denen die Messtechnik die Voraussetzungen zur Umsetzung der gestellten Ziele scham, dabei stellt sich modeme Mess technik in der heutigen Zeit vorrangig als elektronische, vorzugsweise digitale Messtechnik dar. Diese wenigen Bemerkungen zeigen schon, dass niemand in der produzierenden Wirtschaft oder in der Wissenschaft tätig sein kann, der nicht über grundlegendes Wissen zur Messtechnik, respektive zur elektronischen Messtechnik, verfügt. Als Professor der Hochschule Mittweida bin ich u.a. mit der Vermittlung von Wissen zur elekt ronischen Messtechnik an Studenten betraut, für die dieses Wissensgebiet ein Nebenfach dar stellt, wie z.B. Studenten des Wirtschaftsingenieurwesens, Studenten der Umwelttechnik usw. Trotz der zahlreich zur Messtechnik vorhandenen Literatur ließ sich keine uneingeschränkte Literaturempfehlung für diesen Hörerkreis geben, die einerseits möglichst straff und klar den zum Verständnis des Anliegens der Messtechnik erforderlichen Inhalt abdeckt, andererseits auch das Selbststudium fördernde Übungsaufgaben und Kontrollfragen, inklusive der Lösun gen, zur Verfügung stellt. Angeregt durch die Arbeiten an Studienbriefen zur Messtechnik für die Femfachhochschule Hamburg und den dabei gewonnenen Erfahrungen bei der Erstellung von Lehrmaterial, dass zum Selbststudium geeignet ist, wurde die Idee zu diesem Buch entwickelt. Ich danke dem Verlag, dass er sich diesen Gedanken geöffnet hat und das Entstehen dieses Buches förderte.

1 Messen; Voraussetzungen und Durchführung.- 1.1 Messgrößen, Maßeinheiten.- 1.2 SI-Einheitensystem.- 1.3 Normale.- 1.4 Kontrollfragen und Übungsaufgaben.- 2 Messsignale.- 2.1 Klassifizierung von Messsignalen.- 2.2 Wandlung von Messsignalen.- 2.3 Analog-Digital-Wandlung.- 2.4 Kontrollfragen und Übungsaufgaben.- 3 Charakterisierung von Messsignalen.- 3.1 Signalformen von Messsignalen.- 3.2 Kenngrößen von Einzelimpulsen und periodischen sinusförmigen Signalverläufen.- 3.3 Mittelwerte periodischer Signale.- 3.4 Kenngrößen von nichtsinusförmigen periodischen Signalen.- 3.5 Logarithmische Übertragungsverhältnisse.- 3.6 Kontrollfragen und Übungsaufgaben.- 4 Messmethoden.- 4.1 Ausschlagmethode.- 4.2 Differenzmethode (Vergleichs- oder Unterschiedsverfahrenverfahren).- 4.3 Kompensationsmethode.- 4.4 Kontrollfragen.- 5 Grundstruktur einer Messeinrichtung.- 5.1 Wechselwirkung zwischen Grundfunktion und Grundstruktur einer Messeinrichtung.- 5.2 Statische und dynamische Kenngrößen von Messeinrichtungen.- 5.3 Kontrollfragen und Übungsaufgaben.- 6 Messabweichungen.- 6.1 Grundbegriffe.- 6.2 Systematische Messabweichungen und deren Korrektur.- 6.3 Zufällige Abweichungen.- 6.4 Fehlergrenzen.- 6.5 Kontrollfragen.- 7 Fortpflanzung von Messabweichungen.- 7.1 Fortpflanzung systematischer Messabweichungen.- 7.2 Fortpflanzung zufälliger Messabweichungen.- 7.3 Vollständiges Messergebnis.- 7.4 Kontrollfragen.- 8 Fehlertypen für Messeinrichtungen.- 8.1 Additive und multiplikative Fehler.- 8.2 Quantisierungsfehler und digitaler Restfehler.- 8.3 Korrekte Fehlerangabe bei Messgeräten.- 8.4 Kontrollfragen und Übungsaufgaben.- 9 Messung elektrischer Größen.- 9.1 Erreichbare Messgenauigkeiten.- 9.2 Messung von Stromstärke und Spannung.- 9.3 Leistungsmessung.- 9.4 Messung vonWirkwiderständen (ohmsche Widerstände).- 9.5 Messung an Kondensator und Spule.- 9.6 Frequenz-und Zeitmessung.- 9.7 Kontrollfragen und Übungsaufgaben.- 10 Messung nichtelektrischer physikalischer Größen.- 10.1 Messkette.- 10.2 Verarbeitung und Ausgeben.- 10.3 Kontrollfragen.- 11 Sensoren.- 11.1 Klassifizierung und Grundstruktur von Sensoren.- 11.2 Sensoren zur Messung geometrischer Größen.- 11.3 Sensoren zur Kraftmessung.- 11.4 Messung mechanischer Schwingungen.- 11.5 Sensoren zur Temperaturmessung.- 11.6 Feuchtemessung.- 11.7 Kontrollfragen und Übungsaufgaben.- 12 Automatisierte Messsysteme.- 12.1 Hardwarekonfigurationen von automatisierten Messsystemen.- 12.2 Software zur Steuerung und Visualisierung.- 12.3 Kontrollfragen.- Antworten und Lösungen zu den Kontrollfragen und Übungsaufgaben.- Symbole und Abkürzungen.- Sachwortverzeichnis.