Lehrinhalte des Fachgebiets Mikrotechnik

Inhalt:

2015 --
1. --Übung	43. KW	Einführung in die Messgeräte, Messstatistik, Messung von Widerständen
2. --Übung	44. KW	Weg- und Winkelmessung mit Widerständen, Brückenschaltung, Rauschen, Verstärker
3. --Übung	45. KW	Kraftmessung mit Dehnungsmessstreifen --
4. --Übung	46. KW	Temperaturmessung, Pyrometer --
5. --Übung	47. KW	Kapazitive und induktive Messungen, kapazitive Beschleunigungssensoren--
6. --Übung	48. KW	Magnetfeldvermessung am C-Magneten mit Hall-Sensoren --
7. --Übung	49. KW	Induktive Weg- und Abstandsmessung --
8. --Übung	50. KW	Magnetische Wegmesssysteme mit Richtungserkennung --
9. --Übung	51. KW	Digitale Frequenzmessung
2016 --
10. Übung	1. KW	Sequentielle Messdatenübertragung --
11. Übung	-2. KW	Piezoelektrische Sensoren, Schwingungs- und Beschleunigungsmessung--
12. Übung	-3. KW	Inkrementelle optische Wegmessung mit Richtungserkennung --
13. Übung	-4. KW	Optische Abstandsmessung, Lasertriangulation, konfokale Messung--
14. Übung	5. KW	Interferometrie, Messung am Michelson-Morley-Interferometer --
15. Termin	-6. KW	Schlusstest

Die Übung und die zugehörige Vorlesung sind inhaltlich und zeitlich exakt aufeinander abgestimmt.
Ein stets aktuelles Skript zur jeweiligen Übungseinheit gibt es als Download auf unserer homepage unter "Aktuelles".

Die Rahmenbedingungen für den Kurs Messtechnik und Sensorik sind einzuhalten,
diese finden Sie hier

1. Kurztest im Wintersemester 2015 / 2016:
Mittwoch, den 18. November 2015 von 10:15 bis 10:25 Uhr im Hörsaal H 104

2. Kurztest im Wintersemester 2015 / 2016:
Mittwoch, den 16. Dezember 2015 von 10:15 bis 10:25 Uhr im Hörsaal H 104

3. Kurztest im Wintersemester 2015 / 2016:
Mittwoch, den 20. Januar 2016 von 10:15 bis 10:25 Uhr im Hörsaal ER 270

Schlusstest im Wintersemester 2015 / 2016:
Mittwoch, den 10. Februar 2016 um 16:00 Uhr im Hörsaal H105 (Audimax)

Ergebnisse der Kurz- und Schlusstests bitte unter Aktuelles nachsehen.

Integrierte Lehrveranstaltung Engineering Tools / Bachelor
Integrierte Lehrveranstaltung Engineering Tools / Master

Lehrveranstaltungsnummer..	0535 L 057 (Bachelor, im Sommersemester) 0535 L 058 (Master, im Wintersemester)
Leitung:	Prof. Dr. rer. nat. Heinz Lehr
Dozenten / Übungsleiter:	Dr.-Ing. Simon Albrecht M.Sc. Gordon Böse Dr.-Ing. Kilian Helfmeier M.Sc. Oliver Mönnich Dr.-Ing. Sebastian Schlegel
Anmeldung:	frühzeitig und verbindlich bis zum Montag, den 18. April 2016 um 16:00 Uhr bei: kurse@fmt.tu-berlin.de mit Angabe des Nachnamens, Vornamens, Matrikelnummer und Studiengang (Bachelor / Master mit Studienrichtung)
Provisionierung des Accounts:	Die persönliche Unterschrift in den Teilnehmerlisten ist zwingend erforderlich. Termin: Dienstag, den 19. April 2016 von 14:30 bis 15:30 Uhr vor dem Hörsaal EW 115 A Bei Restplätzen ist zum selben Termin eine Nachmeldung möglich
Vorlesungsteil Termine und Hörsaal:	MA 001, Mathematik-Gebäude 1. Gruppe, Dienstag 16:15 bis 17:45 Uhr EW 115 A, neues Physikgebäude, 1. Etage 2. Gruppe, Dienstag 16:15 bis 17:45 Uhr
Übungsteil Arbeit in Gruppen:	EW 116, neues Physikgebäude, 1. Etage Montag bis Freitag von 8 bis 20 Uhr jederzeit möglich
	wöchentlich sechs Leistungspunkte (6 ECTS) mit den Übungen
Beginn:	Sommersemester: Dienstag, 19. April 2016 Wintersemester: Donnerstag, 16. Oktober 2014

Inhalt:

Die Lehrveranstaltung vermittelt anhand praktischer Beispiele Software Know-how aus verschiedenen Bereichen des Ingenieurwesens.

Alle Programme sind in neuester Ausführung für die Übungsteilnehmer in unserem PC-Pool verfügbar.

SolidWorks ist ein CAD-System für den Maschinenbau, es bietet einzigartige 2D- und 3D-Konstruktionsmöglichkeiten, hohe Leistung und Bedienungsfreundlichkeit. Vermittelt werden die Grundzüge der parametrischen 3D-Modellierung, der Aufbau von Baugruppen und die DIN-gerechte Zeichnungsableitung anhand von praktischen Beispielen.
		LabVIEW ist eine Entwicklungsumgebung zur rechnergestützten Akquisition und Verarbeitung von Messsignalen. Die Programmierung erfolgt graphisch. Vorgestellt werden Aufbau und Funktion von LabVIEW sowie ein Programm zur Aufnahme von Messdaten und deren Verarbeitung.
MATLAB ist ein Werkzeug zur numerischen Bearbeitung technischer Systeme. Es erlaubt die schnelle Analyse und Synthese dynamischer Vorgänge. Die Formulierung der Aufgaben erfolgt in der üblichen mathematischen Notation. Es wird eine Einführung in MATLAB gegeben. Ziel ist es, den Umgang mit MATLAB zu erlernen, um dieses Werkzeug effizient einsetzen zu können.
		MAXWELL ist ein FEM-Softwarepaket zur Analyse statischer und dynamischer elektromagnetischer Felder sowie zur Berechnung der resultierenden Kräfte und Drehmomente. In der Übung werden anhand praktischer Beispiele magneto- und elektro-statische Fragestellungen und deren Lösungen demonstriert.
WinLens ist ein Raytracing-basierendes Programm zur Simulation optischer Systeme aus Linsen und Spiegeln. In der Übung werden Grundzüge der geometrischen Optik vermittelt.
		ZEMAX dient zur Berechnung optischer Systeme, die aus beliebigen Anordnungen von Linsen, Prismen, Spiegeln oder Glasfasern und unterschiedlichen optischen Materialien (z. B. doppelbrechend) bestehen. In der Übung werden anhand einem einfachen Linsensystem die Auslegungs-, Optimierungs- und Analysemöglichkeiten beispielhaft dargestellt.
Mathcad ist ein Programm zur schnellen und bequemen Ausführung numerischer Berechnungen, zur graphischen Darstellung der Ergebnisse sowie zur Datenanalyse. Es erlaubt die Kombination von mathematischen Ausdrücken und Textverarbeitung.
		Excel ist ein Tabellenkalkulationsprogramm mit Formeln und Funktionen für umfangreiche Berechnungen. Geboten werden Grundlagen: Datentypen, Syntax, Schleifen, Funktionen, Manipulation von Daten. Eine mächtige Erweiterung ist die VBA-Programmierung (Visual Basic for Applications), die es erlaubt, Makros für wiederholende Routinen aufzubauen

Hinweis: im Sommersemester 2016 werden von den oben genannten Programmen SolidWorks, MATLAB, LabVIEW und MAXWELL angeboten.

Ein stets aktuelles Skript zur jeweiligen Unterrichtseinheit gibt es passwortgeschützt als Download.

Mit der Einschreibung in die Teilnehmerliste werden die Rahmenbedingungen für den Kurs, insbesondere die Regeln für die Nutzung des PC-Pools anerkannt

Die Rahmenbedingungen für den Kurs Engineering Tools finden Sie hier

Schlusstest im Sommersemester 2016:
Mittwoch, den 29. Juni 2016 ab 14:15 Uhr s.t. im Hörsaal H 105 (Audimax)

Ergebnisse des Schlusstests bitte unter Aktuelles nachsehen.

Vorlesung Elemente der Mechatronik / Master

Wahlpflicht- und Freie-Wahl-Modul für Master Maschinenbau, Physikalische Ingenieurwissenschaft, Biomedizinische Technik, Verkehrswesen und Informationstechnik im Maschinenwesen

Lehrveranstaltungsnummer..	0535 L 027
Dozent:	Prof. Dr. rer. nat. Heinz Lehr
Hörsaal:	EW 115 A, _neues Physikgebäude, 1. Etage, _Westflügel
Termin:	Dienstag, 10 bis 12 Uhr wöchentlich sechs Leistungspunkte (6 ECTS) mit den Übungen nur im Sommersemester
Beginn:	Dienstag, den 14. April 2015

Inhalt:
Mechatronik als Bindeglied zwischen Mechanik und Elektrotechnik. Mechanische, elektrische und magnetische Elemente in der Aktorik. Dynamik mechanischer und elektrischer Systeme. Übertragungsverhalten von Systemen, Frequenzgang und Ortskurve.
Einführung in die praktische Regelungstechnik, Beschreibung von Reglern und Regelstrecken. Wirkprinzipien von Linearaktoren. Aufbau, Auslegung und Dynamik elektromechanischer Linearaktoren. Funktionsprinzip von Klein- und Kleinstmotoren. Dynamisches Verhalten elektromagnetischer Aktoren. Regelung von Kleinmotoren.

Ein kostenfreies und stets aktuelles Skript zur jeweiligen Unterrichtseinheit gibt es vor Ort in der Vorlesung.

Übungen zu Elemente der Mechatronik / Master

Wahlpflicht- und Freie-Wahl-Modul für Master Maschinenbau, Physikalische Ingenieurwissenschaft, Biomedizinische Technik, Verkehrswesen und Informationstechnik im Maschinenwesen

Lehrveranstaltungsnummer..	0535 L 028
Leitung:	Prof. Dr. rer. nat. Heinz Lehr
Übungsleiter:	Dr.-Ing. Simon Albrecht Dr.-Ing. Bastian Blase M.Sc. Oliver Mönnich
Anmeldung und Gruppeneinteilung:	nach der ersten Vorlesung Mechatronik am 14.4.2015 im Hörsaal EW 115 A
Ort:	EW 121, _neues Physikgebäude, 1. Etage, _Westflügel, Tel.: 314-28939
Termine:	Arbeit in Kleingruppen genaue Terminabsprache bei der Gruppeneinteilung wöchentlich, es besteht Anwesenheitspflicht sechs Leistungspunkte (6 ECTS) mit der Vorlesung nur im Sommersemester
Beginn:	Donnerstag, den 23. April 2015

Übung Beschleunigungssensoren
Funktion, Typen, Auswahlkriterien, Aufnahme der statischen Kennlinie und Untersuchung der dynamischen Eigenschaften von Beschleunigungssensoren durch Aufnahme des Frequenzgangs.

Übung Linearaktoren
Aufbau, Funktion, Wirkprinzipien, problemangepasste Wandlerprinzipien, Aufnahme der statischen und dynamischen Kennlinien, Sprungversuche, quasistatische Positionsregelung.

Übung Kleinmotoren
Lorentzkraft, Funktion von Gleichstrom-, Schritt- und Synchronmotoren. Aufnahme der Drehmomentenkennlinie eines Gleichstrommotors, Drehmomentmessung bei verschiedenen Lastfällen, Wirkprinzip einer Wirbelstrombremse, Berechnung der statischen Motorkennlinie.

Übung Regelung von Kleinmotoren
Analytische Betrachtung des dynamischen Motormodells im Zustandsraum, Aufbau der Regelstrecke, Regelstrecken- und Regelglieder, Aufnahme der Sprungantwort, Berechnen der Zeitkonstanten, Approximieren eines Streckenmodells, Auslegung eines PID-Reglers, Einfluss der Regelparameter, Auslegung nach Führungs- und Störgrößen.

Ein stets aktuelles Skript zur jeweiligen Übungseinheit gibt es als Download auf unserer homepage unter "Aktuelles".

Dr.-Ing. Martin Kelp erläutert die Regelung eines Linearaktors

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Aktorik-Projekt - "Elektromobilität" / Bachelor Innovatives Projekt mit starker Praxisorientierung, um den neuen Anforderungen der Automobilindustrie zu begegnen und um die Studierenden mit dem erforderlichen Know-how auszurüsten. Das Projekt "Modulare Ausbildung Elektromobilität" MABEL wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unter dem Kennzeichen 01 PL1 2024 gefördert. Lehrveranstaltungsnummer.. 0535 L 009 Projektverantwortlicher: Prof. Dr. rer. nat. Heinz Lehr Projektleitung: M.Sc. Gordon Böse Mentor: M.Sc. Oliver Mönnich Voraussetzung und Anmeldung: Erfolgreicher Abschluss des Moduls "Messtechnik und Sensorik" Begrenzte Teilnehmerzahl, Bewerbung bis Mittwoch, den 20. April 2016 bei: kurse@fmt.tu-berlin.de Ort: EW 121, _neues Physikgebäude, 1. Etage, _Westflügel Termin: Freitag 10 bis 14 Uhr wöchentlich sechs Leistungspunkte (6 ECTS) Beginn: Freitag, den 22. April 2016 - Die Abgasemission muss reduziert werden. Die elektrische Energie aus alternativen Quellen soll intelligent im Verkehr eingesetzt werden. Das Projekt MABEL bietet hierzu die technischen Grundlagen Grundlagen der Elektromobilität Anforderungen an Elektrofahrzeuge, grundsätzlicher Aufbau, notwendige Infrastruktur, Herausforderungen Untersuchung von Elektromotoren am Motorenprüfstand Aufbau und Funktionsweise von Elektromotoren, Motor- und Generatorbetrieb, stationäres Verhalten, Drehzahl-Drehmoment-Kennlinien, Regelung von Gleichstrommotoren, Grundlagen von Motorenprüfständen Ansteuerung von Elektromotoren Grundlagen der Leistungselektronik, Chopper, Tiefsetzsteller, Hochsetzsteller, elektrisches Bremsen, Rückspeisung, H-Brücke Induktive Energieübertragung Physikalische Grundlagen des magnetischen Kreises und der induktiven Energieübertragung, Abstandsabhängigkeit, Einfluß von Versatz, Blindstromkompensation Untersuchungen / Tests am Modellauto Fahrzyklen, Reichweitenoptimierung, Programmierung von Antriebsparametern, telemetrische Messdatenübertragung Vorstellung und Diskussion der Resultate im Rahmen eines Seminarvortrags. --- Projekt Aktorik und Sensorik - "Elektromobilität" / Master Innovatives Projekt mit starker Praxisorientierung, um den neuen Anforderungen der Automobilindustrie zu begegnen und um die Studierenden mit dem erforderlichen Know-how auszurüsten. Das Projekt "Modulare Ausbildung Elektromobilität" MABEL wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unter dem Kennzeichen 01 PL1 2024 gefördert. Lehrveranstaltungsnummer.. 0535 L 010 Projektverantwortlicher Prof. Dr. rer. nat Heinz Lehr Projektleitung: M.Sc. Gordon Böse Mentor: M.Sc. Oliver Mönnich Voraussetzung und Anmeldung: Erfolgreicher Abschluss des Moduls "Messtechnik und Sensorik" Begrenzte Teilnehmerzahl, Bewerbung bis Mittwoch, den 20. April 2016 bei: kurse@fmt.tu-berlin.de Ort: EW 121, _neues Physikgebäude, 1. Etage, _Westflügel Termin: Freitag 10 bis 14 Uhr wöchentlich sechs Leistungspunkte (6 ECTS) Beginn: Freitag, den 22. April 2016 Dynamik elektrischer Antriebe, demonstriert von M.Sc. Oliver Mönnich -- Grundlagen der Elektromobilität Anforderungen an Elektrofahrzeuge, grundsätzlicher Aufbau, notwendige Infrastruktur, Herausforderungen Untersuchung von Elektromotoren am Motorenprüfstand Aufbau und Funktionsweise von Elektromotoren, Motor- und Generatorbetrieb, stationäres Verhalten, Drehzahl-Drehmoment-Kennlinien, Regelung von Gleichstrommotoren, Grundlagen von Motorenprüfständen Ansteuerung von Elektromotoren Grundlagen der Leistungselektronik, Chopper, Tiefsetzsteller, Hochsetzsteller, elektrisches Bremsen, Rückspeisung, H-Brücke Induktive Energieübertragung Physikalische Grundlagen des magnetischen Kreises und der induktiven Energieübertragung, Abstandsabhängigkeit, Einfluß von Versatz, Blindstromkompensation Untersuchungen / Tests am Modellauto Fahrzyklen, Reichweitenoptimierung, Programmierung von Antriebsparametern, telemetrische Messdatenübertragung Vorstellung und Diskussion der Resultate im Rahmen eines Seminarvortrags. ---

Seminar "Elektromechanische und optische Systeme"

Lehrveranstaltungsnummer..	0535 L 066
Leitung:	Prof. Dr. rer. nat. Heinz Lehr
Ort:	EW 115 A, _neues Physikgebäude, 1. Etage, _Westflügel
Termin:	Donnerstag, 16 bis 18 Uhr wöchentlich zwei Semesterwochenstunden jedes Semester
Beginn:	21. April 2016

Beiträge und Diskussionen zu aktuellen Forschungsthemen der elektromechanischen und optischen Systeme, der Feinwerk-, Aktor- und Sensortechnik sowie der technischen Optik. Forum für Studierende, für Doktoranden, für Vortragende aus anderen Forschungseinrichtungen und für unsere Industriepartner.

Anleitung für Studierende zur Erstellung von Präsentationen, um den Umgang mit IT-Medien bei Vorträgen zu üben und freies Sprechen zu praktizieren.

Themen des laufenden Semesters bitte in unserer Homepage unter Events nachsehen.
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Final Training

Lehrveranstaltungsnummer..	0535 L 067
Leitung:	Prof. Dr. rer. nat. Heinz Lehr
Ort:	EW 131
Termin:	Freitag 14 bis 16 Uhr, bzw. bei allen Projektbesprechungen ganzjährig, auch in der vorlesungsfreien Zeit
Zielgruppe:	Wissenschaftliche Mitarbeiter, Doktoranden, Tutoren, Bachelor- und Masterarbeiter des Fachgebiets

Training on the Job -
Alltagsbewältigung und Persönlichkeitsbildung von wissenschaftlichem Personal

Präsentation und Diskussion von Forschungsergebnissen des Fachgebiets
visuelle und rhetorische Techniken für die wissenschaftliche Vortragsgestaltung
Planung von Projekttreffen, Üben der Diskussionsleitung, fachspezifische Protokolle
Verhandlungsformen mit in- und ausländischen Projektpartnern
Schreiben von wissenschaftlichen Texten, Literaturrecherche, Korrekturmethoden
Erprobung öffentlichkeitswirksamer Strategien
Projektakquisition, Projektanträge und -dokumentation
Fördermittel-, Zwischen- und Abschlussberichte
selbständige Forschungsreisen / Schiffsmissionen
Auftritt bei Tagungen und Messen, Fachvorträge und Posterpräsentation
Patentrecherche, Patentformulierung, Patentabwicklung und -Nachverfolgung
interne und externe Buchführung von Projektmitteln (1)
Inventar-Controlling, Anlagenbuchhaltung (1)
Verwaltung und Präsenzpflege der Fachgebietsbibliothek, Bibliotheks-Sigel: 83 / 1179
Controlling komplexer Fachgebietsdaten (2)
Art-Design und zeitgenaue Inhaltsanpassung der Fachgebiets-Website (3)
IT-Wartungsarbeiten: Servereinrichtung, Nutzerverwaltung, Netzwerkpflege
Management von Lehrveranstaltungen und Klausuren (4),(5)
Modulverwaltung und Modulorganisation des Fachgebiets (6)
pädagogisches und fachspezifisches Training der Tutoren
zielorientierte und solidarische Gremientätigkeit
eigenverantwortliche CAE-Arbeiten und CAM-Fertigung an CNC-Werkzeugmaschinen
nach Unterweisung: selbständige handwerkliche und elektronische Tätigkeiten
Gestaltung von offiziellen Festlichkeiten
nationale und internationale Benimmregeln
Überwachung projektbezogener und eigener Arbeitseinteilung
Erlernen von Führungskompetenz und Teamfähigkeit
Motivations- und Konfliktlösungstechniken

Mit Anwendung webbasierter Datenbanken von TUB - Benutzerdiensten:

Vorlesungen Mikromechatronik I und II

Lehrveranstaltungsnummer: 0535 L 006 - Mikromechatronik I

Lehrveranstaltungsnummer: 0535 L 005 Mikromechatronik II

Dozent / verantwortlich: Prof. Dr. rer. nat. Heinz Lehr

Wegen der erfolgreichen Umstellung der Diplom- auf die Bachelor- und Masterstudiengänge finden diese Lehrveranstaltungen ab dem Sommersemester 2010 nicht mehr statt.

Inhalt der Lehrveranstaltung Mikromechatronik I
Abriss Siliziummikromechanik, Konstruktionsregeln für mikromechanische Komponenten, Beispiele aus der Messtechnik. Druck-, Beschleunigungs- und Drehratensensoren. Elektrostatische Felder, Einfluss der Dielektrika, elektrostatische Kraftwirkung. Aufbau und Funktion elektrostatischer Aktoren und Sensoren, Baugruppen der Kommunikations- und Projektionstechnik, Piezosensoren und -aktoren, mikromechanische Transducer, mikromechanische Funktionsgruppen. Prinzipien der Mikromontage, Montagebeispiele. Translatorische und rotatorische Minisysteme, Informationsspeicher. Vergleich von elektrostatischen und elektromagnetischen Systemen, Minigenerator, Mini- und Mikromotoren.

Inhalt der Lehrveranstaltung Mikromechatronik II
Mechanische Schwingungen, Umformung rotatorisch-translatorisch. Messverfahren: kapazitiv, induktiv, Wirbelstrom, Ultraschallmesstechnik, Triangulation, Oberflächeninspektion. Interferometrie, Prinzip CCD, CMOS, Kameraoptik, Bildgewinnung, Objekterkennung, Autofokus, optische Systeme, Blenden, Matrixmethode, Ray-Tracing, Laseroptik.

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Lötkurs für studentische Mitarbeiter in der vorlesungsfreien Zeit Leitung: Mario Runge -- Sicheres Weichlöten: einwandfreie Funktion elektronischer Schaltungen Verlöten gestreckter Silberdrähte zu einem Gitterwürfel Bestückung von Lochrasterplatinen Gestaltung von Leiterbahnen mit Silberdraht Verlöten elektronischer Bauelemente