Modulhandbuch

Berufliche Bildung Mechatronik (MK-BB)

Sensorik

Empfohlene Vorkenntnisse

komplettes Bachelorstudium

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Der Aufbau und die Eigenschaften von Sensoren werden vorgestellt. Signalverarbeitungsverfahren - z.B. Korrelationsverfahren, Lock-in-Verfahren - werden an praktischen Aufgabenstellungen erläutert. Vorlesung und Labor vermitteln die Fähigkeit, Probleme auf dem Gebiet der Messtechnik, der Automatisierungs- und der Regelungstechnik durch Einsatz geeigneter Sensoren und Messverfahren zu lösen.

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60 h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90 h
Workload 150 h
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

K90 und Labor Mess- und Sensortechnik muss "m.E." attestiert sein.

Leistungspunkte Noten

5 Creditpunkte

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Stefan Hensel

Empf. Semester 2
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Master MK-BB

Veranstaltungen

Labor Mess- und Sensortechnik

Art Labor
Nr. EMI261
SWS 2.0
Lerninhalt

Das Labor verknüpft die in der Vorlesung erarbeiteten Messmethoden und vorgestellten Sensoren mit sechs Versuchen

  • Interferometrische Längenmesstechnik
  • Korrelationsmesstechnik: Störunterdrückung, Laufzeitmessungen
  • Dehungsmessstreifen: Dehnung, Biegung, Torsion, Wägezelle
  • Rechnergestützte Messdatenerfassung und -verarbeitung: Induktive und potentiometrische Wegmessung
  • Wegmessung: Linear Variabler Differenzialtransformator (LVDT), phasenempfindliche Demodulation (Lock-In)
  • Druckmesstechnik: Piezoresistive Druckmessung, Temperaturkompensation, Füllstandsmessung, barometrische Messungen

 

Mess- und Sensortechnik

Art Vorlesung
Nr. EMI260
SWS 2.0
Lerninhalt

Definition und Eigenschaften eines Sensors: einfach, integriert, intelligent ("smart sensor")

Überblick von Messgrößen und möglichen Messprinzipien:

  • Drucksensoren: Piezoresistiv, kapazitiv, Temperaturkompensationmethoden
  • Längen- und Wegmessung:
    • Induktiv: Tauchanker, LVDT, Phasensynchrone Demodulation
    • Kapazitiv: Schichtdickenmessung
    • Optisch: Phasenbezogene Entfernungsmessung, Triangulation
    • Laufzeitverfahren: Ultraschallsensoren und RADAR
  • Kraftmessung:
    • Dehnungsmessstreifen und Auswerteschaltungen
  • Korrelationsmesstechnik: Kreuzkorrelation, Störunterdrückung, Laufzeitkorrelation

Messsignalverarbeitung in der Messkette:

  • Normalverteilte Messabweichungen
  • Kleinste Quadrate Schätzung
  • Sensordatenfusion mit dem gewichteten kleinste Quadrate Schätzer
Literatur

Tränkler, H., Sensortechnik Handbuch für Praxis und Wissenschaft, 2. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer, 2014 

Hering, E., Schönfelder G., Sensoren in Wissenschaft und Technik, Wiesbaden, Vieweg+Teubner, 2012 

Schrüfer, E., Elektrische Messtechnik, München, Hanser, 2014