Grundlagen der Messtechnik
Beginn: Montag, 15.10.2018, 15:00 Uhr
Vorlesung
Ort:
Großer Hörsaal, Albert-Einstein-Straße
Zeit:
Montag, 15:10-17:40 Uhr
Übung
Ort:
Großer Hörsaal, Albert-Einstein-Straße
Zeit:
Dienstag, 18:00-19:30 Uhr
Fragestunde
Ort:
Großer Hörsaal, Albert-Einstein-Straße
Zeit:
Dienstag, 19:30-20:15 Uhr
Aktuelles
Terminänderungen
keine
Übungsklausur
Freiwillige Übungsklausur:
Besprechung der Übungsklausur am Dienstag, 29.01.2019
Klausur
Klausur Grundlagen der Messtechnik
Freitag, 15.02.2019
Beginn: 14:00 Uhr
Dauer: 120 Min.
Teilnehmer: AA-NZ
Ort: AudiMax, Ulmenstraße
Teilnehmer: OA-ZZ
Ort: Arno-Esch-Hörsaalgebäude, HS I, Ulmenstraße
Kontaktbereich
Übungsleiter:
Praktikumsbetreuer:
Lernziel
Die Studierenden werden befähigt, messtechnische Lösungen für technische Problemstellungen zu erarbeiten:
- Kenntnisse von Methoden zur Modellierung und Analyse von Messsystemen
- Kenntnisse zur Methoden zur Signalverarbeitung und -analyse
- Kenntnisse zur Fehleranalyse und -reduktion
- Fähigkeit, die obigen Kenntnisse auf die wichtigsten Messprobleme in Maschinenbau und Mechatronik anzuwenden
- Fähigkeit, hierzu gängige Softwarewerkzeuge (Matlab/Simulink) einzusetzen.
Inhalt
- Einführung
- Systemdynamische Grundlagen
- Signalbeschreibung und -analyse
- Messfehler und -unsicherheiten sowie Kennlinienfehler
- Brückenschaltungen und Messverstärker
- Messen elektrischer Größen: Strom, Spannung und Leistung
- Messen mechanischer Größen: Weg, Winkel, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Dehnung, Kraft und Drehmoment
- Messen von Prozessgrößen: Temperatur, Durchfluss, Druck und Füllstand
- Einführung in die digitale Messtechnik: Abtastung, AD-/DA-Wandler und Filterung
Informationen zur Prüfung
Als Hilfsmittel zur Prüfung "Grundlagen der Messtechnik (Bachelor)" darf ein Blatt (Vorder- und Rückseite) DIN A 4 mit beliebigen Inhalten genutzt werden (Empfehlung: handschriftlich erstelltes Formelblatt).
Weiterhin darf in der Klausur ein einfacher, nicht programmierbarer Taschenrechner (in der Regel mit einzeiligem Display und evtl. Statuszeile) genutzt werden.
Weitere Hilfsmittel sind nicht zulässig.
Übungsaufgaben
Wheatstone'sche Widerstandsmessbrücken (Ausschlagverfahren und Kompensationsmethode)
Dynamische Sensorelemente (Komplexe Zeigerdarstellung und Frequenzgang)
Dynamische Sensorelemente (Frequenzgang und Darstellung im Zeitbereich)
Mathematische Beschreibung determinierter und stochastischer Signale
Korrelationsmessverfahren und Fehlerrechnung
Operationsverstärkerschaltungen
Temperaturmessung, Strom-/ Spannungsmessung
Wechselspannungsmessbrücken, OP-Schaltungen
Messung elektrischer und mechanischer Größen
Leistungsbestimmung in elektrischen und mechanischen Systemen
Messung (thermischer) Prozessgrößen und digitale Signalverarbeitung
Kurzfragen
- Kurzfragen zur Übung vom 16.10.2018
- Kurzfragen zur Übung vom 23.10.2018
- Kurzfragen zur Übung vom 30.10.2018
- Kurzfragen zur Übung vom 06.11.2018
- Kurzfragen zur Übung vom 13.11.2018
- Kurzfragen zur Übung vom 20.11.2018 (Vorbereitung auf Zulassungstest 1)
- Kurzfragen zur Übung vom 27.11.2018
- Kurzfragen zur Übung vom 27.11.2018, Matlab-Beispiel
- Kurzfragen zur Übung vom 04./11.12.2018
- Kurzfragen zur Übung vom 11.12.2018 (Vorbereitung auf Zulassungstest 2)
- Kurzfragen zur Übung vom 08.01.2019
- Kurzfragen zur Übung vom 15.01.2019
- Kurzfragen zur Übung vom 22.01.2019
Übungsklausur
Übungsklausur: WS 2013/2014
Übungsklausur: WS 2016/2017
Übungsklausur: WS 2017/2018
Übungsklausur: WS 2018/2019
Formelles
Prüfungszulassung/ Rechnerpraktikum im Wintersemester 2018/2019
Termine: Zulassungstests im Wintersemester 2018/2019
Die erfolgreiche Teilnahme am Praktikum ist für Studierende der Bachelorstudiengänge Maschinenbau, Mechatronik und Biomedizinische Technik Zulassungsvoraussetzung für die Prüfung.
Die Anmeldung zum Rechnerpraktikum Grundlagen der Messtechnik erfolgt per E-Mail an PD Dr.-Ing. habil. Andreas Rauh bis zum Freitag, 28.10.2018. Die Prüfungszulassung wird in Form von 2 schriftlichen Tests überprüft. Bei Fragen wenden Sie sich bitte an PD Dr.-Ing. habil. Andreas Rauh.
Studierende, die bereits in einem früheren Semester die Prüfungszulassung in einem der Praktika erlangt haben, können nach einer Anmeldung auf freiwilliger Basis am Praktikum sowie an den Zulassungstests teilnehmen.
Zum Vermeiden von Kompatibilitätsproblemen nutzen Sie bitte nur die Matlab-Version, die über den Terminalserver-Zugang des Rechenzentrums zur Verfügung gestellt wird.
Praktikumsaufgaben
Einführung in Matlab (Lehrstuhl für Mechatronik, Universität Rostock)
Praktikumsblatt 1
- Praktikumsblatt 1 (Aufgabenstellung, pdf)
- Praktikumsblatt 1 (Vorlage zur Lösung)
- Praktikumsblatt 1 (Lösungsskizze, Teil 1)
- Praktikumsblatt 1 (Lösungsskizze, Teil 2)
- Praktikumsblatt 1 (Vorbereitung/Einführung, pdf)
- Praktikumsblatt 1 (Befehlsübersicht, pdf)
Praktikumsblatt 2
- Praktikumsblatt 2 (Aufgabenstellung, pdf)
- Praktikumsblatt 2 (Vorlage zur Lösung)
- Praktikumsblatt 2 (Lösungsskizze)
- Praktikumsblatt 2 (Vorbereitung/Einführung, pdf)
- Praktikumsblatt 2 (Beispiele Simulink, zip)
- Praktikumsblatt 2 (Befehlsübersicht, pdf)
Praktikumsblatt 3
- Praktikumsblatt 3 (Aufgabenstellung, pdf)
- Praktikumsblatt 3 (Vorlage zur Lösung)
- Praktikumsblatt 3 (Lösungsskizze, aktualisiert am 14.12.2018)
- Praktikumsblatt 3 (Vorbereitung/Einführung, pdf)
- Praktikumsblatt 3 (Beispiele Simulink, zip)
- Praktikumsblatt 3 (Befehlsübersicht, pdf)
- Praktikumsblatt 3 (Beispiele Fourier-Reihe, zip)
Praktikumsblatt 4
- Praktikumsblatt 4 (Aufgabenstellung, pdf)
- Praktikumsblatt 4 (Vorlage zur Lösung)
- Hinweise zur Lösung sowie nützliche Befehle sind den Aufgabenblättern 1-3 zu entnehmen
Praktikumsblatt 5 (ohne Tutorien)
Zulassungstests
Zulassungstest 1
- Selbststudium: 1. Zulassungstest WS 2016/2017 (incl. Lösung)
- Selbststudium: 1. Zulassungstest WS 2017/2018 (incl. Lösung)
- Vorbereitungsaufgaben zum 1. Zulassungstest (20.11.2018)
- Kurzlösung: Vorbereitung auf 1. Zulassungstest (20.11.2018)
- Lösungsskizze: 1. Zulassungstest WS 2018/2019
Zulassungstest 2
- Selbststudium: 2. Zulassungstest WS 2016/2017 (incl. Lösung)
- Selbststudium: 2. Zulassungstest WS 2017/2018 (incl. Lösung)
- Vorbereitungsaufgaben zum 2. Zulassungstest (11.12.2018)
- Kurzlösung: Vorbereitung auf 2. Zulassungstest (11.12.2018)
- Lösungsskizze: 2. Zulassungstest WS 2018/2019
Zulassungstest 3
Literatur und Selbststudium
Elektronisches Lehrbuch:
E. Schrüfer: Elektrische Messtechnik (Hanser-Verlag)
Weiteres Übungsmaterial finden Sie unter anderem unter folgenden Links:
- W.-J. Becker, W. Hofmann: Aufgabensammlung Eletrische Messtechnik
- E. Schrüfer: Elektrische Messtechnik
- R. Lerch, M. Kaltenbacher, F. Lindinger, A. Sutor: Elektrische Messtechnik - Übungsbuch
Mathematische Grundlagen:
- L. Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler: Band 1
- L. Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler: Band 2
- L. Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler: Klausur- und Übungsaufgaben
- L. Papula: Mathematische Formelsammlung für Ingenieure und Naturwissenschaftler
- Lösung linearer Differentialgleichungen 1. und 2. Ordnung, Kap. 1.5
Matlab/Simulink:
- Beispiele: Matlab/Simulink (The MathWorks, Inc.)
- MATLAB & Simulink Based Tutorials (The MathWorks, Inc.)
- Modeling Engineering Systems Using MATLAB and Symbolic Math Toolbox (The MathWorks, Inc.)
- MATLAB - Eine Einführung (FH-Prof. MMag. Dr. Susanne Teschl, Fachhochschule Technikum Wien)
- Einführung in MATLAB (Prof. Dr. rer. nat. Günter Gramlich, Hochschule Ulm)
- Numerical Computing with Matlab (Cleve Moler, The MathWorks)
- Experiments with Matlab (Cleve Moler, The MathWorks)
- Beispiel-Sammlung (University of Michigan)
- MATLAB-Simulink-Stateflow: Grundlagen, Toolboxen, Beispiele (A. Angermann, M. Beuschel, M. Rau, U. Wohlfarth)
- Matlab Tips and Tricks (Marios Athineos, Columbia University)
- MATLAB kompakt (W. Schweizer)
- Systeme der Regelungstechnik mit Matlab und Simulink (H. Bode)
Weiteres Lehrmaterial steht über die Universitätsbibliothek Rostock sowie über den Online-Zugriff auf EBooks zur Verfügung.