Einträge in 2023
Bestimmung des Drehmomentes einer Welle
- Dez 11, 2023
Das Drehmoment einer Welle wird mit Hilfe der DMS-Messtechnik gemessen. Dehnungsmessstreifen (DMS) ändern aufgrund einer relativen Längenänderung \(\epsilon = \frac{\Delta L}{L}\) ihren Widerstandswert \(R(\epsilon) = k\epsilon\). Der \(k\)-Faktor beträgt hier 2,01 und der Widerstand beträgt \(300\,\Omega\). DMS messen entlang einer Achse Längenänderung.
Aussschlagsmessbrücke
- Dez 11, 2023
Gegeben ist eine Ausschlagmessbrücke bestehend aus den beiden Spannungsteilern \(R_1\) und \(R_2\), bzw. \(R_3\) und \(R_4\).
Verstärkerschaltung
- Nov 29, 2023
Gegeben sei die in der Abbildung dargestellte Verstärkerschaltung mit \(R_1 = 1\,\mathrm{k\Omega}\), \(R_3 = R_1 || R_2\), wobei der Operationsverstärker eine Temperaturempfindlichkeit von \(|U_\mathrm{OS} / \Delta \vartheta | = 2{,}5\mathrm{\mu V / K}\) hat.
Systematische Messabweichung bei strom- und spannungsrichtiger Schaltung
- Nov 29, 2023
Zwei unbekannte Widerstände \(R\) im \(\mathrm{k\Omega}\)-Bereich werden mit zwei Messschaltungen bestimmt:
Systematische Messabweichung bei strom- und spannungsrichtiger Schaltung
- Nov 29, 2023
Zwei unbekannte Widerstände \(R\) im \(\mathrm{k\Omega}\)-Bereich werden mit zwei Messschaltungen bestimmt:
Leistungsmessung bei Gleichspannung
- Nov 29, 2023
Wir wollen die rein durch die jeweilige Anschaltung entstehenden Messabweichungen einer Leistungsmessung bei Gleichstrom an einem Beispiel aufzeigen. Hierzu nehmen wir einen handelsüblichen Gleichstrommotor als Verbraucher an, der laut Datenblatt bei Speisung mit \(24\,\mathrm V\) Gleichspannung einen Nennstrom von \(3{,}0\,\mathrm A\) verbraucht.
Sprungantwort eines Schwingkreises
- Nov 23, 2023
Als einfaches Messsystem 2. Ordnung wird ein RLC-Schwingkreis betrachtet. Stellen Sie die Übertragungsfunktion (im Frequenzraum) des RLC-Gliedes durch die Maschengleichung auf. Die Abklingkonstante sei mit \(\delta = \frac{R}{2L}\) definiert und die Eigenkreisfrequenz ist \(\omega_0 = \sqrt{\frac{1}{LC} - \left( \frac{R}{2L} \right)^2}\). Transformieren Sie die Sprungantwort mittels der Laplace-Tabelle im Anhang zurück in den Zeitbereich und skizzieren Sie diese für verschiedene Dämpfungen (schwach gedämpft \(\delta << \omega_0\), gedämpft, aperiodischer Grenzfall \(\omega_0 = 0\)).
Leistungsmessung bei Wechselgrößen
- Nov 23, 2023
Es stehen zwei Leistungsmesser W1 und W2 zur Verfügung, deren Strompfade mit dem Strom \(i_1 = i_2 = \hat i \sin(\omega t + \varphi)\) beaufschlagt sind. Am Spannungspfad von W1 liegt \(u_1 = \hat u \sin(\omega t)\) und an W2 liegt \(u_2=\hat u \cos(\omega t)\).
Kraftmessung mittels Piezoelektrizität
- Nov 23, 2023
Ein piezoelektrischer Kraftaufnehmer in Form einer Plattenkondensatoranordnung aus Quarz mit der Empfindlichkeit \(k=2{,}3\cdot 10^{-12}\,\mathrm{As/N}\), der Fläche \(A=10\,\mathrm{cm^2}\), der Dicke \(d=1\,\mathrm{mm}\), dem spezifischen Widerstand \(\rho=1014\,\mathrm{\Omega cm}\), der relativen Dielektrizitätszahl \(\varepsilon_r=5\) wird mit einer Kraft \(F=103\,\mathrm N\) belastet (Hinweis: \(\varepsilon_0=8{,}854\cdot 10^{-12}\,\mathrm{As/Vm}\)).
Kapazitiver Sensor für Füllstandsmessung
- Nov 23, 2023
Ein Plattenkondensator (\(H\): Höhe der Platten, \(B\): Breite der Platten, \(d\): Plattenabstand) wird zur Füllhöhenmessung von Bier (wahlweise „Astra“ oder „Herry“) in einem Brauereibehälter eingesetzt. Der Behälter ist bis zur Höhe \(h\) mit dem jeweiligen Bier gefüllt, der restliche Behälter ist mit Luft gefüllt.
Passiver RC-Tiefpass 1. Ordnung
- Nov 22, 2023
Ein Messgerät mit einem Verzögerungsverhalten 1. Ordnung, also einem Tiefpassverhalten, und einer 3dB-Grenzfrequenz von \(f_0 = 1\,\mathrm{MHz}\) wird mit einem periodischem Spannungssignal beaufschlagt.
Passiver CR-Hochpass 1. Ordnung
- Nov 22, 2023
In der Vorlesung wurde das Zeitverhalten der RC-Tiefpass-Schaltung erläutert. In dieser Aufgabe sollen die dort gebrachten Überlegungen auf ein CR-Hochpass-Messglied angewendet werden. Gegeben ist die Schaltung in der Abbildung.
Stichprobenmessung Windkraftanlagen
- Nov 15, 2023
Bei einem Hersteller von Windkraftanlagen werden im Rahmen einer Wareneingangsprüfung hochfeste Schrauben hinsichtlich ihrer 0,2%-Dehngrenze \(R_{\mathrm{p0{,}2}}\) untersucht. Dabei wird gemäß DIN EN ISO 898 ein Zugversuch an abgedrehten Schrauben durchgeführt. Aus einer Stichprobenmessung ergibt sich ein Mittelwert der 0,2%-Dehngrenze von \(\overline R = 898{,}7\,\mathrm{N/mm^2}\) und eine Streuung von \(S = 3{,}1\,\mathrm{N/mm^2}\). Die Standardabweichung \(\sigma\) sei unbekannt.
Rechteckpuls
- Nov 15, 2023
Gegeben ist ein Rechteckpuls mit einer Amplitude von \(1\,\mathrm V\) und einer Periodendauer von \(1\,\mathrm{ms}\). Geben Sie an, welche der folgenden Aussagen zutreffend sind!
Messunsicherheiten
- Nov 15, 2023
Welche zwei Typen von Messunsicherheiten gibt es? Welche Unsicherheiten sind reproduzierbar und unter welchen Bedingungen korrigierbar? Welche Unsicherheiten machen ein Ergebnis unpräzise/unsicher und welche machen es unrichtig?
Kapazitive Füllstandsmessung
- Nov 15, 2023
Bei der kapazitiven Füllstandsmessung nutzt man die Tatsache aus, dass Flüssigkeiten eine relative Dielektrizitätskonstante \(\epsilon_r\) größer als eins besitzen. Als Messgrößenumformer kommt daher ein Kondensator zum Einsatz, der durch die Behälterwand und eine Stabelektrode gebildet wird (siehe Abbildung).
Kalibrierung und Justierung
- Nov 15, 2023
Geben Sie zwei Justierungsmöglichkeiten an, mit denen Sie eine reale Kennlinie korrigieren können. Wie viele Kalibrierpunkte werden jeweils benötigt?
Interferometrische Längenmessverfahren
- Nov 15, 2023
Erläutern Sie das interferometrische Längenmessverfahren und geben Sie an, welche Einschränkungen bei solchen inkrementalen Längenmessungen auftauchen.
Digitalisierung
- Nov 15, 2023
Ein analoges Spannungssignal im Bereich von \(-12\,\mathrm{V}\) bis \(+12\,\mathrm{V}\) soll so digitalisiert werden, dass die maximale Abweichung infolge von Quantisierung \(100\,\mathrm{\upmu V}\) beträgt. Geben Sie an, mit wie viel Bit der A/D-Umsetzer mindestens arbeiten muss!
Stromquelle mit periodischem Rechteckpuls
- Nov 08, 2023
Eine Stromquelle liefert Ihnen einen periodischen Rechteckpuls laut dem angegebenen Stromzeitdiagramm.
Phasenanschnittsteuerung
- Nov 08, 2023
An einem Widerstand wird die umzusetzende Leistung mit einem Thyristorsteller, der eine Phasenschnittsteuerung realisiert, eingestellt. Gegeben sind die sinusförmige Wechselspannung mit \(U = 230\,\mathrm V\), der Widerstand des Verbrauchers mit \(R=1{,}5\,\mathrm{k\Omega}\) und der Phasenanschnittwinkel \(\phi = 45^\circ\). Ermitteln Sie die im Widerstand \(R\) umgesetzte Leistung.
Einweg-Gleichrichter
- Nov 08, 2023
Gegeben sei eine sinusförmige Spannung \(u(t)\) mit einer Amplitude von \(5\,\mathrm V\) und der Periode \(T\).
Widerstandsmessung
- Okt 11, 2023
Für eine Qualitätskontrolle eines Automobilzulieferers werden 3 Stichproben aus einer Lieferung entnommen und in drei Gruppen A, B, C mit jeweils 12 Widerständen eingeteilt. Komponete A hat einen
Abtastung eines Rechtecksignals in der Radartechnik
- Okt 01, 2023
GPS (Global Positioning System) ist ein satellitengestütztes Navigationssystem, das genaue Standort- und Zeitinformationen liefert. GPS basiert auf Satelliten, die mit codierten Radiosignalen ständig ihre aktuelle Position und die genaue Uhrzeit ausstrahlen. Aus den Signallaufzeiten können spezielle Empfänger ihre eigene Position und Geschwindigkeit berechnen. Theoretisch reichen die Signale von drei Satelliten aus, welche sich oberhalb ihres Abschaltwinkels befinden müssen, um daraus die genaue Position und Höhe zu bestimmen. Das GPS-Signal hat eine Wellenlänge von \(19\,\mathrm{cm}\), was einer Frequenz von \(1,57542\,\mathrm{GHz}\) entspricht. Aufgrund der hohen Frequenz und der zahlreichen Oberwellen ist es entscheidend, die Signale korrekt abzutasten, um Aliasing zu vermeiden und präzise Positionsdaten zu erhalten. Ein Rechtecksignal (hier stellvertetend für den PRN code) mit einer Grundfrequenz von \(10\,\mathrm{MHz}\) wird mit einer Abtastrate von \(200\,\mathrm{MHz}\) digitalisiert.