Lehrveranstaltungshandbuch Ausgewählte Kapitel der optischen Messtechnik

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Verantwortlich: Prof. Dr. Michael Gartz

Lehrveranstaltung

Befriedigt Modul (MID)

• aktuelle
  • Ba ET2012 AKO

Organisation

Version erstellt 2012-06-05 VID 1 gültig ab WS 2012/13 gültig bis

Bezeichnung Lang Ausgewählte Kapitel der optischen Messtechnik LVID F07_AKO LVPID (Prüfungsnummer)

Semesterplan (SWS) Vorlesung 2 Übung (ganzer Kurs) Übung (geteilter Kurs) Praktikum Projekt 2 Seminar Tutorium (freiwillig)

Präsenzzeiten Vorlesung 30 Übung (ganzer Kurs) Übung (geteilter Kurs) Praktikum Projekt 30 Seminar Tutorium (freiwillig)

max. Teilnehmerzahl Übung (ganzer Kurs) Übung (geteilter Kurs) Praktikum Projekt 20 Seminar

Gesamtaufwand: 150

Unterrichtssprache

• Deutsch

Niveau

• Bachelor

Notwendige Voraussetzungen

• Geometrische Optik
• Optische Messtechnik
• Wellenoptik
• Mathematik 1
• Mathematik 2
• Physik 1
• Physik 2
• elementare Geometrie

Literatur

• Pedrotti, Pedrotti, Bausch, Schmidt: Optik für Ingenieure. Grundlagen (Springer)
• Hecht: Optik (Oldenbourg)
• Bergmann, Schaefer, Bd.3, Optik, de Gruyter
• Daniel Malacara, Optical Shop Testing, John Wiley and Sons
• Max Born und Emil Wolf, Principles of Optics, Cambridge University Press

Dozenten

• Prof. Dr. Michael Gartz

Wissenschaftliche Mitarbeiter

• Dipl.-Ing. Anton Kraus

Zeugnistext

Ausgewählte Kapitel der optischen Messtechnik

Kompetenznachweis

Form
sMP	mündliche Prüfung

Aufwand [h]
sMP	10

Intervall: 3/Jahr

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Lehrveranstaltungselemente

Vorlesung / Übung

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)

• Matrix-Sensoren
  • CCD-Sensoren
    • Aufbau
    • Wirkungweise
    • Empfindlichkeit
    • Rauschquellen
  • CMOS-Sensoren
    • Aufbau
    • Wirkungweise
    • Empfindlichkeit
    • Rauschquellen
  • Bildfehlerkorrekturen
    • Dunkelstromkorrektur
    • Flat Field Correction
  • Schnittstellen
    • Analog / BAS
    • Firewire 1394
    • USB
    • Ethernet / GigE
• Holographische Interferometrie
  • Doppelbelichtungsholographie
    • Grundlagen
    • Aufbau
    • Auswertung
    • Anwendungen
  • Time-Average-Holographie
    • Grundlagen
    • Aufbau
    • Auswertung
    • Anwendungen
• Laserlichtschnittverfahren
  • Grundlagen
  • Aufbau
  • Auswertung
  • Anwendungen
• Chromatische Längsaberrations
  • Grundlagen
  • Aufbau
  • Auswertung
  • Anwendungen
• Kapitel nach Wahl der Studenten
  • Laser Materialbearbeitung
    • Grundlagen
      • kalte Ablation
      • thermische Bearbeitung
    • Lasertypen
    • Anwendungen
  • Optical Shop Testing
    • Twyman-Green-Interferometer
    • Fizeau-Interfermometer
  • Laser-Doppler-Anemometrie
    • Interferometrische Geschwindigkeitsmessung
    • Heterodyn-Prinzip
    • Anwendungen
  • ... (Vorschläge der Studenten)

Fertigkeiten

• berechnen
  • der Dynamik eines CCD-Sensors
  • von Verformungen bei der holographischen Interferometrie
  • von Schwingungsamplituden bei der holographischen Interferometrie
  • des Arbeitsbereiches beim Chromatischen Längsaberrationssensors
  • der Auflösung beim Lichtschnittsensor
• definieren
  • der Auflösung von Matrixsensoren
  • des Arbeitsbereiches in Abhängigkeit einer Messaufgabe
• bestimmen
  • der Wellenfrontaberrationen
  • der Empfindlichkeit eines CDD Sensors
• beurteilen
  • des Messignals eines Lichtschnittsensors
  • der Verwendbarkeit eines Matrixsensors für eine bestimmte Messaufgabe

Begleitmaterial

• elektronisches Skript
• elekronische Vortragsfolien zur Vorlesung

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• keine

Besonderer Kompetenznachweis

• keiner

Projekt

Lernziele

Fertigkeiten

• optische Aufbauten justieren
• Messreihen aufnehmen und dokumentieren
• Diagramme erstellen
• Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen
• Zusammenhänge erkennen und verstehen
• Fehlerrechnung

Handlungskompetenz demonstrieren

• analysieren einer optischen Messaufgabe
  • Eigenständig erkannte Messaufgabe analysieren
  • Vorgegebene Messaufgabe analysieren
• konzipieren eines Lösungansatzes für die analysierte optische Messaufgabe
  • Berücksichtigung der Laborresourcen
  • Berücksichtigung des verfügbaren Zeitkontingentes
• Präsentation einer Projektskizze
  • Aufgabenstellung beschreiben
  • Lösungsansatz darlegen
  • Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
  • Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren
• Milestone-Präsentation zur Überprüfung des Projektfortschrittes
  • Aufgabenstellung beschreiben
  • Lösungsansatz darlegen
  • Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
  • Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren
• Abschluss-Präsentation mit Darlegung des realisierten Lösungsansatzes
  • Aufgabenstellung beschreiben
  • Lösungsansatz darlegen
  • Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
  • Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren
• grundlegende optische Aufbauten selber realisieren
  • aufbauen
  • justieren
  • Funktionsprüfung durchführen
• naturwissenschaftlich / technische Gesetzmäßigkeiten mit einem optischen Aufbau erforschen
  • Messreihen planen
  • Fehlereinflüsse abschätzen
  • Tauglichkeit des Aufbaus überprüfen
• selbst gewonnenen Messreihen auswerten
  • Messwerte graphisch darstellen
  • Implizite Größen aus Messwerten math. korrekt berechnen
  • logische Fehler entdecken und bennen
  • Messwerte mittels vorgegebener Formeln simulieren
• Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten
  • Organisieren in Teilaufgaben
  • Messergebnisse diskutieren
  • gegenseitig sinnvoll ergänzen

Begleitmaterial

• mündliche Diskussionen mit Projektbetreuern

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• (siehe allgemeine Literaturangabe der LV)

Besonderer Kompetenznachweis

Form
sMB	mündlicher Ergebnisbericht in Form von Vorträgen

Beitrag zum LV-Ergebnis
bPA	benotet, 50%

Intervall: 1/Jahr