Messtechnik. Rainer Parthier
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- Bernhard Maus
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1 Rainer Parthier Messtechnik Grundlagen und Anwendungen der elektrischen Messtechnik für alle technischen Fachrichtungen und Wirtschaftsingenieure 6., überarbeitete und erweiterte Auflage Mit 136 Abbildungen und 32 Tabellen STUDIUM VIEWEG+
2 VII Inhaltsverzeichnis Symbole und Abkürzungen XI 1 Messen; Voraussetzungen und Durchführung Messgröße, Maßeinheit Normale Kontrollfragen und Übungsaufgaben 6 2 Messsignale 7 Klassifizierung von Messsignalen Wandlung von Messsignalen Kontrollfragen und Übungsaufgaben 15 3 Charakterisierung von Messsignalen Signalformen von Messsignalen Kenngrößen von Einzelimpulsen und periodischen sinusförmigen Signalverläufen Mittelwerte periodischer Signale Linearer Mittelwert und Gleichrichtwert Quadratischer Mittelwert und Effektivwert 22 Weitere Parameter periodischer Signale 26 Kenngrößen von nichtsinusförmigen periodischen Signalen Logarithmische Übertragungsverhältnisse Kontrollfragen und Übungsaufgaben 37 4 Messmethoden Ausschlagmethode Differenzmethode (Methode der unvollständigen Kompensation) Kompensationsmethode Kontrollfragen 40 5 Messeinrichtung Wechselwirkung zwischen Grundfunktion und Grundstruktur einer Messeinrichtung Statische und dynamische Kenngrößen von Messeinrichtungen Statische Kenngrößen von Messeinrichtungen Dynamische Kenngrößen von Messeinrichtungen Zeitverhalten linearer Übertragungsglieder 44 mit
3 VIII Inhaltsverzeichnis Analyse des Zeitverhaltens mit Testfunktionen Untersuchung des Frequenzverhaltens von Messeinrichtungen Kontrollfragen und Übungsaufgaben 54 6 Bewertung von Messergebnissen Grundbegriffe 6.2 Systematische Abweichung indirekter Messungen Behandlung unbekannter systematischer Abweichungen 6.4 Behandlung zufälliger Abweichungen Aufnahme und Analyse einer Messreihe Analyse normalverteilter Messreihen Auswertung von endlichen Messreihen Unsicherheit indirekter Messungen Bericht des Messergebnisses 6.5 Messgeräteabweichungen Fehlergrenzen Abweichung von Messgeräten bei indirekten Messungen 6.6 Kontrollfragen 7 Fehlertypen von 7.1 Die Auswirkung des additiven und multiplikativen Fehlers 7.2 Abweichung infolge der Quantisierung 7.3 Angabe der Genauigkeit bei Messgeräten 7.4 Kontrollfragen und Übungsaufgaben 8 Messung elektrischer Größen 8.1 Erreichbare Messgenauigkeiten 8.2 Messung von Stromstärke und Spannung 8.3 Leistungsmessung Messung von Wirkwiderständen Widerstände) Messung mittels Strom-/Spannungsmessung Messung mittels Brückenschaltung 8.5 Messung an Kondensator und Spule Bestimmung der Kapazität eines Kondensators mittels Strom-/Spannungsmessung Bestimmung der Induktivität einer Spule mittels Strom-Spannungsmessung Bestimmung von Kapazität und Induktivität mittels einer Brückenschaltung 8.6 Zeitmessung Frequenzmessung 120
4 Inhaltsverzeichnis IX 8.7 Kontrollfragen und Übungsaufgaben Messung nichtelektrischer physikalischer Größen Messkette Messsignalaufnahme Multiplexen Verstärken Abtasten und Halten Kenngrößen von ADW nach dem Prinzip der sukzessiven Approximation Vergleich der vorgestellten ADW Verarbeitung und Ausgeben Sensoren Klassifizierung und Grundstruktur von Sensoren Sensoren zur Messung geometrischer Größen Inkrementale Sensoren Code-Lineale Sensoren Induktive Sensoren Transformatorische induktive Sensoren zur Winkelmessung Kapazitive Sensoren Sensoren zur Kraftmessung Kraftmessung mit Dehnungsmessstreifen Piezoelektrische Kraftsensoren (Piezosensoren) Messung mechanischer Schwingungen Sensoren zur Temperaturmessung Temperaturmessung mit Widerstandssensoren Thermoelementsensoren Feuchtemessung Fadenhygrometer Kapazitiver Feuchtemesser Resistiver Feuchtesensor Durchflussmessung Durchflussmessung mit Drosselgeräten Durchflussmessung mit Ultraschall Weitere Durchflussmessverfahren 195
5 Inhaltsverzeichnis 9.4 Kontrollfragen und Übungsaufgaben Automatisierte Messsysteme Hardwarekonfigurationen von automatisierten Messsystemen Instrumentierte Computer Add-in-Variante USB-basierte Messsysteme Messsysteme mit Busschnittstelle Messsystem mit seriellem Bus Messsystem mit parallelem Bus Software zur Steuerung und Visualisierung Kontrollfragen 221 Antworten und Lösungen zu den Kontrollfragen und Übungsaufgaben 222 Literaturverzeichnis 232 Sachwortverzeichnis 235
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