F07_MSV < F07_Studium

Sie sind hier: Foswiki>F07_Studium Web>F07_MSV (Revision 7) (Quelltext-Ansicht)
<!--
   * Set USERSTYLEURL = %PUBURLPATH%/%WEB%/DokumentFormat/fonts.css
-->
---+!! %FORMFIELD{"TopicClassification"}% %FORMFIELD{"Bezeichnung"}%


%TOC{depth="3"}%
%STARTSECTION{"no_toc"}%
---
*Verantwortlich:* Prof. Dr. Stoll

---++ Lehrveranstaltung
---+++ Befriedigt Modul (MID)
   * aktuelle
      * [[BaET2012_MSV]]
      * [[BaET2012_MSV]]
      * [[BaET2010_MSV]]

---+++ Organisation
<sticky>
  <table border="0">
    <tr valign="top">
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Version</th>
          <tr>
            <td>erstellt</td>
            <td>2013-12-16</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>VID</td>
            <td>3</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>gültig ab</td>
            <td>WS 2012/13</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>gültig bis</td>
            <td/>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>         </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Bezeichnung</th>
          <tr>
            <td>Lang</td>
            <td>%FORMFIELD{"Bezeichnung"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>LVID</td>
            <td>F07_MSV</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>LVPID (Prüfungsnummer)</td>
            <td>766</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
    </tr>
  </table>
</sticky><sticky>
  <table border="0">
    <tr valign="top">
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Semesterplan (SWS)</th>
          <tr>
            <td>Vorlesung</td>
            <td>%FORMFIELD{"VorlesungSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Tutorium (freiwillig)</td>
            <td>%FORMFIELD{"TutoriumSWS"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>    </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Präsenzzeiten</th>
          <tr>
            <td>Vorlesung</td>
            <td>%FORMFIELD{"VorlesungPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Tutorium (freiwillig)</td>
            <td>%FORMFIELD{"TutoriumPZ"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>    </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">max. Teilnehmerzahl</th>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

*Gesamtaufwand:* %FORMFIELD{"Gesamtaufwand"}%

---++++ Unterrichtssprache
   * Deutsch

---++++ Niveau
   * %FORMFIELD{"Niveau"}%
---++++ Notwendige Voraussetzungen
   * Elektronik 1 und 2
   * Messtechnik

---++++ Literatur
   * Hoffmann J., Taschenbuch der Messtechnik, Hanser
   * Lindner et. al., Taschenb. der Elektrotechnik und Elektronik, fv Leipzig-Köln

---++++ Dozenten
   * Prof. Dr. Stoll



---++++ Wissenschaftliche Mitarbeiter
   * keiner

---++++ Zeugnistext
Messsignalverarbeitung

---+++ Kompetenznachweis
<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form</th>
    <tr>
      <td>sK</td>
      <td>90 Minuten</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Aufwand [h]</th>
    <tr>
      <td>sK</td>
      <td>90 Minuten</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

*Intervall:* 3/Jahr

-----
---++ Lehrveranstaltungselemente

%STARTSECTION{"Vorlesung / Übung"}%
---+++ <u>Vorlesung / Übung</u>

---++++ Lernziele 
---+++++ Lerninhalte (Kenntnisse)
   * Industrielle Messkette
   * Eigenschaften einer Messeinrichtung
      * Ideale Eigenschaften
      * Reale Eigenschaften
         * Statische Eigenschaften
            * Messabweichung
            * Nullpunkt- und Spannenfehler
            * Linearitätsfehler
               * Abgleichmethoden
               * Linearisierung
            * Hysteresefehler
            * Einflussgrößen
         * Dynamische Eigenschaften
   * Analoge Messsignalverarbeitung
      * Idealer Operationsverstärker
         * Eigenschaften und Grundschaltungen
         * Entwurf und Berechnung von OP-Schaltungen
      * Schnittstellen zwischen Messgliedern
         * Potentialbezüge
         * Versorgungstechnik
         * 4...20mA - Technik
         * Galvanische Trennung
         * Gesteuerte Stromquellen
            * Stromgesteuerte Stromquellen
            * Spannungsgesteuerte Stromquellen
      * Differenzverstärker
         * Gleichtaktunterdrückung
         * Eingangsimpedanzen
         * Instrumentenverstärker
         * Realer Operationsverstärker
            * Kleinsignal-Makromodell
            * Wirkung der Fehlerquellen
            * Einfluss von Driften
      * Nichtlineare Funktions- und Verknüpfungsgeräte
         * Multiplizierer
         * Trägerfrequenz-Verfahren
         * Elektronische Analogschalter
         * Komparatoren
         * Spannungsgesteuerte Oszillatoren (VCO)
         * Phase-Locked-Loop (PLL)
         * Analog-Digital-Wandler
   * Digitale Messsignalverarbeitung
      * Testsignale
         * Periodische Signale
            * Beschreibung im Zeitbereich
               * Beschreibung durch eine Periode
               * Das analytische Signal
               * Beschreibung mit harmonischen Funktionen
            * Beschreibung im Frequenzbereich
               * Harmonische Analyse als Approximationsaufgabe
               * Beschreibung durch Sinus- und Kosinusreihe
               * Amplituden- und Phasenspektrum
               * Komplexe Fourierreihe
               * Frequenzgang, lineare Verzerrungen
            * Effektivwert, Parseval-Beziehung
         * Transienten
            * Beschreibung im Zeitbereich
            * Beschreibung im Frequenzbereich
               * Fouriertransformation
               * Frequenzgang
            * Energiedichte, Parseval-Beziehung
            * Auto- und Kreuzkorrelationsfunktion
               * Kreuzkorrelationsfunktion (KKF)
               * Autokorrelationsfunktion (AKF)
               * Wiener-Khinchin-Beziehungen
            * Transienten unendlicher Energie
         * Stationäre Zufallssignale
            * Statistische Verteilungsfunktion
            * Effektivwert, spektrale Leistungsdichte, Parseval-Beziehung
            * Korrelationsfunktion und Wiener-Khinchin-Beziehung
               * Kreuzkorrelation und Kreuzspektrum
               * Autokorrelation und spektrale Leistungsdichte
            * Kohärenzfunktion
            * Frequenzgang
            * Faltung
      * Diskretisierung
         * Diskretisierung im Zeitbereich
            * Abtastung
            * Rekonstruktion der analogen Zeitfunktion aus Abtastwerten
         * Diskretisierung im Frequenzbereich
            * Frequenzdiskretisierung
            * Rekonstruktion der analogen Fouriertransformierten aus Abtastwerten
         * Diskrete Fouriertransformation
         * Zeitfenster
         * Beziehungen zwischen zwei diskretisierten Signalen
            * Diskrete Kreuzkorrelationsfunktion
            * Diskrete Faltung
         * Messungen mit stationären, ergodischen Zufallssignalen
            * Leistungsdichtespektren
            * Kohärenzfunktion
            * Frequenzgang
      * Z-Transformation
         * kurze Einführung
         * Z-Transformierte eines Verzögerungsgliedes
         * Diskrete Faltung
         * Digitale Filter
            * FIR-Filter
            * IIR-Filter (Rekursive digitale Systeme)
            * Entwurf digitaler Filter
         * Stabilität linearer, zeitdiskreter Systeme
      * Digital-Analog-Wandlung
      * in Messplätzen
         * LabView
         * Systemanalyse
            * Systemanalyse im Frequenzbereich
               * Mathematische Modelle
               * Physikalische Modelle
               * Messung physikalischer Parameter
            * Systemanalyse im Zeitbereich
               * Mathematische Modelle
               * Physikalische Modelle
               * Messung physikalischer Parameter
      * in Messumformern
         * Smart Transmitter

---+++++ Fertigkeiten
   * Unterschiede benennen von Messketten in
      * Labor / Wissenschaft
      * Embedded Systems
      * Industrie
   * Die Studierenden sind in der Lage für eine Messgröße im industriellen Umfeld die geeigneten elektronischen Geräte und Einrichtungen auszuwählen, zu entwickeln und zu optimieren
   * Sie können analoge und digitale Messsignalverarbeitung einsetzen und deren Eignung und Verhalten beurteilen
   * Sie können entscheiden, ob eine Aufgabe der Messsignalverarbeitung mit analogen oder digitalen Methoden gelöst werden sollte
   * Sie können elektronische Messverfahren und Schaltungen für Messumformer auswählen.
   * Die Studierenden sind in der Lage, rechnergestützt Messsignale zu erfassen und mit Verfahren zu verarbeiten, die für PC, Mikrocontroller, Digitalen Signalprozessor und Embedded Systems geeignet sind

---+++++ Handlungskompetenz demonstrieren
   * Bearbeiten der Übungsaufgaben


---++++ Begleitmaterial 
   * elektronisches Vorlesungsskript
   * elektronische Übungsaufgabensammlung


---++++ Besondere Voraussetzungen 
   * Informatik
      * Programmiersprache
   * Mathematik
      * Funktionen, Differential-, Integralrechnung, Kurvendiskussion, Taylorreihenentwicklung, komplexe Zahlen, Fourier-, Laplace-, Z-Transformation
   * Elektrotechnik
      * Gleichstromschaltungen, -netzwerke, Begriff der Ersatzschaltung, nichtlineare Bauelemente, passive Bauelemente, Temperaturabhängigkeit von Widerständen
      * Komplexe Zeiger, Wechselstromschaltungen, -netzwerke, Filter und Schwingkreise, passive Bauelemente
   * Elektronik
      * Das Verhalten realer, passiver Bauelemente diskrete Halbleiter, Grundschaltungen mit diskreten Halbleiter-Bauelementen


---++++ Besondere Literatur 
   * Tietze U., Schenk Ch.: Halbleiter-Schaltungstechnik, Springer
   * Horowitz P., Hill W.: Die Hohe Schule der Elektronik, Elektor


---++++ Besonderer Kompetenznachweis 
<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form</th>
    <tr>
      <td>sK</td>
      <td>90 Minuten</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Beitrag zum LV-Ergebnis</th>
  </table>
</sticky>

*Intervall:* 3/Jahr

%ENDSECTION{"Vorlesung / Übung"}%



%STARTSECTION{"Praktikum"}%
---+++ <u>Praktikum</u>

---++++ Lernziele 
---+++++ Lerninhalte (Kenntnisse)
   * Versuch 1: Messumformer Anwendung, Beschaltung, Einstellung eines industriellen Messumformers. Schnittstellen, Hart-Protokoll, Einheitliche Oberfläche zur Konfiguration von Feldgeräten, Field Device Tool (FDT) mit Device Type Manager (DTM) z.B. PACTware oder nach VDI/VDE-Richtlinie 2187
   * Versuch 2: Aufbau eines analogen 4...20mA-Messumformers für Temperatur. Schaltungsentwicklung, Dimensionierung, Aufbau auf Platine, Funktionsprüfung, Abgleich, Aufnahme der Kennlinie, Messung des Umgebungstemperatureinflusses
   * Versuch 3: Effektivwertmessung. Im Mittelpunkt stehen ganz verschiedene Prinzipien der Messsignalverarbeitung: elektrisch (Dreheisenmesswerk), analog-physikalisch (Thermoumformer), analog-elektronisch (Multimeter), digital (Digitaloszilloskop) und manuelle Berechnung.
   * Versuch 4: Digitale Messsignalerfassung und -verarbeitung (DAQ) Mit Standard-Hard- und Software werden analoge Messsignale mit einem PC aufgenommen, verarbeitet und Messwerte ausgegeben. Im Mittelpunkt steht dabei LabView mit seinen Virtuellen Instrumenten (VI). Es werden physikalisch unterschiedlich eingebundene Messmodule verwendet(on board Standard-PC, USB, RS232, GPIB, Ethernet).
   * Versuch 5: Systemanalyse. Nach der Messung des Frequenzgangs mit stochastischen Signalen wird ein System durch Schätzung von Modellparametern analysiert. Mit einem Arbitrary Waveform Generator werden die Signale erzeugt, die Zeitsignale werden mit verschiedenen Aufnahmegeräten erfasst (DSO, Soundkarte). Die Steuerung und Auswertung erfolgt unter LabView.

---+++++ Fertigkeiten
   * Aufgabenstellungen erfassen
   * Erforderliches Fachwissen erkennen und erarbeiten
   * Messsignalverarbeitung mit ganz unterschiedlichen Verfahren
      * elektrisch
      * analog-physikalisch
      * analog-elektronisch
      * digital
      * physikalisch
      * manuell
   * Systematische Versuchsdurchführung planen
   * Versuchsdurchführung nicht vorhergesehenen Situationen anpassen
   * Versuchsauswertung
   * Zusammenfassung des Ergebnisses in aussagekräftiger kurzer Form
   * Versuchsbericht fristgerecht einreichen

---+++++ Handlungskompetenz demonstrieren
   * Versuchsdurchführung


---++++ Begleitmaterial 
   * elektronische Versuchsbeschreibungen


---++++ Besondere Voraussetzungen 
   * keine


---++++ Besondere Literatur 
   * erforderliche Literatur zum Schließen individueller Wissenslücken wird selbständig beschafft (z.B. Bibliothek)


---++++ Besonderer Kompetenznachweis 
<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form</th>
    <tr>
      <td>sSB</td>
      <td>Praktikumsbericht je Versuch und Gruppe</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Beitrag zum LV-Ergebnis</th>
  </table>
</sticky>

*Intervall:* 1/Jahr

%ENDSECTION{"Praktikum"}%




%ENDSECTION{"no_toc"}%
Topic-Revision: r7 - 11 Jan 2016, GeneratedContent
F07_Studium
Einloggen oder Registrieren
Webs
F07_Studium
System
Das Urheberrecht © liegt bei den mitwirkenden Autoren. Alle Inhalte dieser Kollaborations-Plattform sind Eigentum der Autoren.
Ideen, Anfragen oder Probleme bezüglich Foswiki? Feedback senden