Titel des Moduls:

Messtechnik und Sensorik

Metrology and Sensor Technology		 Leistungspunkte nach ECTS:

5

Verantwortliche/-r für das Modul:
Prof. Dr. rer. nat. Heinz Lehr		 Sekreteriat:
EW 3		 E-Mail:
lehr@fmt.tu-berlin.de

Modulbeschreibung

1. Qualifikationsziele

ERWERB VON KENNTNISSEN:
- Aufbau und Wirkungsweise von Messgeräten zur Erfassung elektrischer Signale
- Grundlagen der elektrischen Messtechnik
- Prinzipien zur Wandlung physikalischer Größen in elektrisch verarbeitbare Signale
- elektrisches Messen nichtelektrischer Größen
- Kenngrößen und Übertragungseigenschaften von Messaufnehmern
- Grundlagen der analogen und digitalen Messwerterfassung sowie Signalbearbeitung
- Einbindung von Messsystemen in die Automatisierung
- Grundlagen optischer Messverfahren

FERTIGKEITEN:
- Sicherheit im Umgang mit elektrischen Messgeräten und Messverfahren
- Fähigkeit zum Aufbau einfacher Messschaltungen
- praktischer Umgang mit Messaufnehmern für nichtelektrische Größen
- Messdatenaufnahme und -verarbeitung, Darstellung funktionaler Abhängigkeiten
- funktionsgerechte Analyse von Messaufgaben
- Auswahl von anwendungs- und praxisgerechten Messverfahren sowie Messgeräten
- Beurteilung von Messfehlern, Reduktion systematischer Fehler

KOMPETENZEN:
- Analyse messtechnischer Problemstellungen, Erarbeitung von Lösungen
- Auswahl und bedarfsorientierte Beschaffung von Messeinrichtungen
- ingenieurtechnische Planung und Auslegung von Messsystemen
- Integration von anwendungsgerechten Messgeräten in Messketten
- Planung und Aufbau automatisierter Messeinrichtungen
- Beurteilung der Güte von Messverfahren und Messergebnissen

Fachkompetenz: 40%    Methodenkompetenz: 30%    Systemkompetenz: 20%    Sozialkompetenz: 10%   

2. Inhalte

VORLESUNGEN:
- statische und dynamische Kennfunktionen
- Übertragungsverhalten von Messgliedern
- Gleich- und Wechselstrommesstechnik
- Messbrücken und Dehnungsmessstreifen
- elektrisches Messen nichtelektrischer Größen
- Temperaturmesstechnik
- Messung von Länge, Kraft, Druck, Drehzahl, Geschwindigkeit
- magnetische, kapazitive und induktive Sensoren
- Digitaltechnik, Messdatenübertragung
- Schwingungsmesstechnik, Piezosensorik
- Triangulation, Lichtschnitt, konfokale Technik
- Interferometrie

ÜBUNGEN:
- Einführung in die Messgerätenutzung
- Weg- und Winkelmessung mit Widerständen
- Temperaturmesstechnik, Pyrometrie
- Dehnungsmessstreifen
- Wechselspannungsmesstechnik, RC-Schaltungen
- kapazitive und induktive Messtechnik
- Hall- und MR-Sensoren, Magnetfeldmessungen
- magnetische Wegmessung, Richtungserkennung
- Digitaltechnik, Frequenzmessung, Messdatenübertragung
- piezoelektrische Sensoren, Schwingungs- und Beschleunigungsmessung
- Lasertriangulation, konfokale Abstandsmessung
- interferometrische Messverfahren

3. Modulbestandteile

Lehrveranstaltung
Art
SWS
LP (ECTS)
P/W/WP
Semester
Messtechnik und Sensorik
VL
2
2
Pflicht
Wintersemester
Messtechnik und Sensorik
UE
2
3
Pflicht
Wintersemester

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen

VORLESUNGEN:
- Vermittlung der Lehrinhalte (siehe Punkt 2), illustriert anhand vieler aktueller Beispiele aus der Praxis

ÜBUNGEN:
- kurzer Theorieüberblick
- experimentelle Übungen zur Vertiefung des Lehrstoffs und zum Erwerb praktischer Fähigkeiten
- Aufnahme eigener Messdaten, Auswertung der Messungen, Hausaufgaben

5. Voraussetzungen für die Teilnahme

wünschenswert:
Elektrotechnik und Elektronik
klassische Physik

6. Verwendbarkeit

Geeignet für Bachelor-Studiengänge mit folgenden Schwerpunkten:
- Maschinenbau (Pflicht)
- Physikalische Ingenieurwissenschaft (Pflicht)
- Biomedizinische Technik
- Produktionstechnik
- Verkehrswesen
- Informationstechnik im Maschinenwesen

Das erworbene Know-how ist in allen ingenieurtechnischen Disziplinen einsetzbar, insbesondere in der
Feinwerktechnik, Mechatronik, Medizintechnik, Mess- und Automatisierungstechnik, Automobiltechnik.

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Aufteilung der Arbeitszeit:
2 SWS Anwesenheit Vorlesung Messtechnik: 15 x 2 h = 30 h
2 SWS Nachbereitung der Vorlesung (Selbststudium): 15 x 2 h = 30 h
2 SWS Anwesenheit Übung Messtechnik: 15 x 2 h = 30 h
2 SWS Vor- und Nachbereitung Übung Messtechnik: 15 x 2 h = 30 h
Vorbereitung auf die Tests 30 h
Summe: 150 h

Gesamtaufwand über ein Semester: 150 h. Dies entspricht 5 Leistungspunkten.

8. Prüfung und Benotung des Moduls

Prüfungsäquivalente Studienleistungen:
Im Verlauf der Vorlesungen weisen die Studierenden Kenntnisse anhand von drei Kurztests nach, von denen zwei benotet werden. Am Kursende findet ein schriftlicher, frei zu formulierender Schlusstest statt. Aus den Kurztests und dem Schlusstest ergibt sich die Abschlussnote.

9. Dauer des Moduls

Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden.

10. Teilnehmer(innen)zahl

Für die Übungen ist eine Aufteilung in Gruppen erforderlich.
Maximale Gruppengröße: 30 Teilnehmer(innen)

11. Anmeldeformalitäten

Die verbindliche Anmeldung für die Übungen ist erforderlich. Info zu den Terminen unter: www.fmt.tu-berlin.de/Lehre. Eine frühzeitige Anmeldung ist empfehlenswert bei: kurse@fmt.tu-berlin.de.
Prüfungsmeldung: in den ersten vier Semesterwochen über das zentrale elektronische Anmeldesystem.

12. Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform vorhanden? Nein
Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden?
Skript in elektronischer Form vorhanden? Ja
Wenn ja, Internetseite angeben:Vorlesungs- und Übungsskripte, passwortgeschützt: www.fmt.tu-berlin.de / Aktuelles / downloads
Literatur:Busch R., Elektrotechnik und Elektronik, Teubner, 3. Auflage, 2003, ISBN 3-519-26346-7
Tränkler, H.-R., Taschenbuch der Messtechnik, R. Oldenbourg Verlag, 1990, ISBN 3-486-21609-0
Hoffmann, J., Messen nichtelektrischer Größen, VDI Verlag Düsseldorf, 1996, ISBN 3-18-401562-9
Stettner, H., Messtechnik an Maschinen und Anlagen, B. G. Teubner, 1992, ISBN 3-519-06326-3
Tränkler, H.-R., Obermeier, E., Sensortechnik, Springer Verlag, 1998, ISBN 3-540-58640-7
Niebuhr, J., Lindner, G., Physikalische Messtechnik mit Sensoren, Oldenbourg - Verlag, 2010, ISBN 978-3835631519
Profos, Pfeifer, Handbuch der industriellen Messtechnik, R. Oldenbourg, 1992, ISBN 3-486-21794-1
Schrüfer, E. Elektrische Messtechnik, Carl Hanser Verlag, 8. Auflage, 2004, ISBN 3-446-22070-4
Mühl, T., Einführung in die elektrische Messtechnik, Teubner, 2001, ISBN 3-519-06388-3
Pedrotti, Pedrotti, Bausch, Schmidt, Optik, eine Einführung, Prentice Hall, 1996, ISBN 3-8272-950-6
Hecht, E., Optik, Oldenbourg Verlag, 4. Auflage, 2005, ISBN 3-486-27359-0

13. Sonstiges

Aktualisiert am: 12.11.2010 12:33:36