Meß- und Automatisierungstechnik

Transkript

1 Meß- und Automatisierungstechnik

2 Lexikoo Me8- nod Antomatisierungstechnik Herausgegeben von Prof. Dr. rere nat. Elmar Schriifer Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH

3 CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Lexikon Me8- und Automatisierungstechnik hrsg. von Elmar Schriifer. [Die Autoren G. Hartmut Altenmiiller... ]. - Diisseldorf: VDI-Verl., 1992 ISBN NE: Schriifer, Elmar [Hrsg.] Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1992 Urspriinglich erschienen bei VDI-Verlag GmbH, Diisseldorf 1992 Softcover reprint ofthe hardcover Ist edition 1992 Alle Rechte, auch das des auszugsweisen Nachdruckes, der auszugsweisen oder vollstandigen photomechanischen Wiedergabe (Photokopie, Mikrokopie) und das der Ubersetzung, vorbehalten. ISBN ISBN (ebook) DOI /

4 Vorwort Die Meß- und Automatisierungstechnik wächst überproportional und ist von zunehmender Bedeutung für unser gesamtes Wirtschaftsleben. So sind nicht nur die Verfahren reproduzierbar zu gestalten, um Produkte gleichbleibend hoher Qualität zu erhalten, sondern es sind generell Rohstoffe und Energien sparsam zu verwenden. Die Prozesse sind so zu führen, daß die Umwelt so gering wie möglich belastet wird. Dazu leistet die Meß- und Automatisierungstechnik einen unverzichtbaren Beitrag. Sie bedient sich dabei der modernen Entwicklungen der Mikroelektronik und Informationstechnik. So ändert sich nicht nur die Gerätetechnik, sondern es lassen sich auch völlig neue Verfahren und Methoden realisieren. Damit ist auch die Begriffsbildung in der Automatisierungstechnik noch nicht abgeschlossen. Während bei den klassischen Teilen der Meß- und Regelungstechnik durch Normen definierte Begriffe zur Verfügung stehen, muß sich bei den modernen Methoden eine deutsche Fachsprache erst noch herausbilden. Das Lexikon versucht, dazu einen Beitrag zu leisten. Generell will es bei schnellem Zugriff die gewünschte Information liefern, um den Leser den gefragten Sachverhalt richtig einordnen und auch Beziehungen zu Nachbargebieten herstellen zu lassen. Die Abgrenzung zu den anderen Teilen der Technik ist nicht leicht. So sei hier insbesondere auf die beiden in der VDI-Lexika-Reihe erschienenen Werke "Elektronik und Mikroelektronik" und "Werkstoff technik" hingewiesen. Desweiteren werden - obwohl in der Automatisierungstechnik viele Rechner verwendet werden und obwohl die Wertschöpfung immer mehr auf dem Gebiet der Programmerstellung liegt - die Rechnersysteme und das Software-Engineering nicht in diesem Lexikon, sondern in dem der "Informatik und Kommunikationstechnik" behandelt. Den Autoren bin ich für ihre umfangreiche Arbeit verpflichtet. Der Fachredaktion und hier insbesondere Frau Dipl.-Ing. Z. Glaser danke ich für die kompetente Betreuung, dem VDI Verlag für die hervorragende Ausstattung. Autoren und Verlag wünschen, daß das Lexikon auf eine freundliche Resonanz stößt. Sie sind dankbar für Hinweise auf Korrekturen oder Ergänzungen, um zukünftige Ausgaben noch informativer gestalten zu können. Elmar Schrüfer v

5 Der Herausgeber Professor Dr. rer. nato Elmar Schrüfer hat nach der Promotion in Physik an der Universität Würzburg 1958 seine Industrietätigkeit auf dem Gebiet der Meßtechnik in der AEG-Fabrik Heiligenhaus begonnen. Nach einem Wechsel in die Kraftwerksabteilung war er dort mit der Projektierung, Beschaffung, Montage und Inbetriebnahme der leittechnischen Einrichtungen in Kraftwerken und insbesondere Kernkraftwerken beschäftigt, zuletzt als Hauptabteilungsleiter bei der Kraftwerk-Union. Aus dieser Zeit stammt das Handbuch "Strahlung und Strahlungsmeßtechnik in Kernkraftwerken" wurde er an die Technische Universität, an den neu einzurichtenden Lehrstuhl für Elektrische Meßtechnik berufen. Der den Studenten angebotene Stoff ist in den Werken "Elektrische Meßtechnik", "Signalverarbeitung" und "Zuverlässigkeit von Meß- und Automatisierungssystemen" festgehalten. In den am Lehrstuhl durchgeführten Diplomarbeiten und Dissertationen werden zum Teil aktuelle Aufgabenstellungen aus der industriellen Meßtechnik bearbeitet. Professor Schrüfer ist Mitglied verschiedener VD IND E-Fachausschüsse. Die Autoren G. Hartmut Altenmüller, Freier Journalist, Königswinter Heinz Bahr, Philips Components GmbH, Hamburg Prof Dr. rer. nato Dr.-Ing. habil. Arndt Bode, Institut für Informatik, Technische Universität Dr.-Ing. Ute Bormann, Institut für Software und Theoretische Informatik, Technische Universität Berlin Dipl.-Ing. Jens Both, Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Prof. Dr.-Ing. Anneliese Böttiger, Institut für Meß- und Regelungstechnik, Universität der Bundeswehr, Neubiberg Dr. rer nato Hans Dammann, Forschungslaboratorium Philips GmbH, Hamburg Dr. J. Debelius, Deutscher Verband Technisch-Wissenschaftlicher Vereine, Düsseldorf Dipl.-Ing. Franz Fick, Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Dr.-Ing. F. Freyberger, Lehrstuhl und Laboratorium für Steuerungs- und Regelungstechnik, Technische Universität Prof Jens Froese, Fachbereich Seefahrt, Fachhochschule Hamburg Dr. Hans Fuss, Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung mbh, Sankt Augustin Dipl. -Ing. Hartwig Hammerschmidt, Lehrstuhl für Elektrische Meßtechnik, Technische Universität Dr.-Ing. Michael Hausdörfer, BTS Broadcast Television Systems GmbH, Darmstadt Prof. Dr. Joachim Heidberg, Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie, Universität Hannover Prof Dr. rer. nato Dr. rer. nato habil. Klaus Heinz, Institut für Angewandte Physik, Universität Erlangen Prof Dr. rer. nato Reinhard Helbig, Institut für Angewandte Physik, Universität Erlangen Prof Karl-Heinz Herrmann, Institut für Angewandte Physik, Universität Tübingen Dr. -Ing. Hartmann Hieber, Centrum für Mikroverbindungstechnik in der Elektronik, Forschung und Entwicklung GmbH, Neumünster VI

6 Dipl.-Ing. Werner E. Hoffmann, vorm. VdTÜV, Essen Prof Dr. rer. nato Alex Hubert, Lehrstuhl VI (Werkstoffe der Elektrotechnik), Institut für Werkstoffwissenschaften, Universität Erlangen Dr. rer. nato Ronald Kaiser, Heinrich-Hertz-Institut, Berlin Dipl.-Ing. Kurt Kiesel, Forschungsinstitut der Deutschen Bundespost, Darmstadt Dip!.-Ing. Wolfgang Knappe, Lehrstuhl für Elektrische Meßtechnik, Technische Universität Dr. -Ing. Siegfried Kokoschka, Lichttechnisches Institut, Universität Karlsruhe Prof Dr.-Ing. Jürgen Krauser, Fachhochschule der Deutschen Bundespost, Berlin Dipl.-Ing. Klaus G. Krieg, DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Berlin Dr.-Ing. Helmut Lauruschkat, Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf Dip!. -Ing. Gerhard Lebelt, Lehrstuhl für Elektrische Meßtechnik, Technische Universität Prof Dr. Walter Masing, Unternehmensberatung Erbach/Odenwald Prof Dr.-Ing. Kurt Mauei, Institut für Technikgeschichte, Technische Universität Berlin; Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf Dipl.-Ing. Helmut Mettler, Siemens AG, Karlsruhe Dipl.-Ing. Klaus Nerstheimer, vorm. Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Prof Ph. D. Bemd Neumann, Fachbereich Informatik, Universität Hamburg Dipl.-Ing. Hermann Obermeir, Siemens-Nixdorf Informationssysteme AG, Peter Pagnin, Siemes AG, Prof Dr.-Ing. habil. Reinhold Paul, Arbeitsbereich Elektrotechnik Vrrechnische Elektronik, Technische Universität Hamburg-Harburg Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Plaumann, Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Dr. Jürgen Pottharst, MiDiTec GmbH, Riegel Dip!. -Ing. UZf Rauterberg, Siemens AG, Prof Dr. rer. nato Manfred Rosenzweig, Technische Fachhochschule Berlin Dipl.-Ing. Karl Ruschmeyer, Philips Components, UB der Philips GmbH, Hamburg Prof Dr. Heiner Ryssel, Fraunhofer Arbeitsgruppe für Integrierte Schaltungen, Erlangen; Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente, Universität Erlangen Prof Dr. Hanno Schaumburg, Lehrstuhl für Halbleitertechnik, Technische Universität Hamburg Harburg Dip!.-Ing. D. Scheithauer, Universität der Bundeswehr, Neubiberg Dip!.-Ing. Wolfgang Schill, Fraunhofer Institut für Informations- und Datenverarbeitung, IITB, Karlsruhe Prof Dr. Sigram Schindler, Institut für Software und Theoretische Informatik, Technische Universität Berlin Prof Dr.-Ing Friedrich Schneider, Lehrstuhl für Elektrische Meßtechnik, Technische Universität Prof. Dr. rer. nato Elmar Schrüfer, Lehrstuhl für Elektrische Meßtechnik, Technische Universität Prof Dr. OUo Spaniol, Lehrstuhl für Informatik IV, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen Prof Dr. rer. nato Hartwig Steusloff, Fraunhofer Institut für Informations- und Datenverarbeitung, I1TB, Karlsruhe VII

7 Dr. rer. nato Günther Strohrmann, vorm. Hüls AG, Mari Dipl.-Ing. Ralf Tannhäuser, Siemens-Nixdorf Informationssysteme AG, Prof. Dr.-Ing. Roger ThulI, Abt. für experimentelle Zahnmedizin, Universität Würzburg Dr.-Ing. Erwin Trischier, Siemens-Nixdorf Informationssysteme AG, Prof. Dr. Reinhard Ulrich, Arbeitsbereich Optik und Meßtechnik, Technische Universität Hamburg-Harburg Dr.-Ing. Joachim Voss, vorm. IBM Deutschland GmbH, Stuttgart Prof. Dr.-Ing. Felix Wachsmann, Lehrstuhl für Elektrische Meßtechnik, Technische Universität Dipl.-Ing. Herbert Wiefels, Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf Prof. Günter Winnicker, Fachbereich Seefahrt, Fachhochschule Hamburg Dipl.-Phys. Karlheinz Winter, Siemens-Nixdorf Informationssysteme AG, VIII

8 Erläuterungen zur Benutzung Die zahlreichen Gebiete der Meß- und Automatisierungstechnik sind in rund Stichwörter aufgegliedert. Unter einem aufgesuchten Stichwort ist seine erläuternde Erklärung zu finden, die dem Benutzer das entsprechende Wissen vermittelt. Die zahllosen Verweise führen entweder zu einem synonymen oder zu einem übergeordneten Begriff, in dem das entsprechende Stichwort abgehandelt ist. Die Querverweise im Text (---,» sollen durch Aufsuchen anderer, verwandter oder ergänzender Stichwörter zu einer Vertiefung des Wissens verhelfen. Der Verweisungspfeil ---,) fordert dazu auf, das dahinterstehende Wort nachzuschlagen, um weitere Auskunft zu finden. Die Stichworte folgen einander alphabetisch. Die alphabetische Reihenfolge ist - auch bei zusammengesetzten Stichwörtern oder bei Abkürzungen - strikt eingehalten. Zusammengesetzte Begriffe sind vorwiegend unter dem Substantiv eingeordnet. Auch sind die Substantive in der Regel im Singular aufgeführt. Ausnahmen sind nur zur besseren Handhabung gemacht worden, wobei auf übliche Ausdrucksweise geachtet wurde (Adjektiv vor Substantiv, weil ausschlaggebend beim Aufsuchen). Bei Stichwörtern, die eine Zahl enthalten, wie z. B.,3He-Zählrohr', wurde bei der alphabetischen Einordnung die Zahl vernachlässigt. Wie in lexikalischen Werken üblich, werden die Umlaute ä, Ö, ü und die wie Umlaute gesprochenen Doppelbuchstaben ae, oe, ue wie die einfachen Buchstaben behandelt. Die zahlreichen Illustrationen zu den einzelnen Stichwörtern sind in der Regel im Anschluß an den Absatz, in welchem sie erwähnt oder erläutert wurden, plaziert. Ausnahmsweise kann es auch vorkommen, daß diese - besonders im Falle von zweispaltigen Zeichnungen oder Tabellen - erst auf der nächsten Seite stehen. Die Zuordnung ist durch das Wiederholen des Stichwortes in der Bildunterschrift oder in der Tabellenüberschrift gewährleistet. In den Texten vorkommende Begriffe aus dem Bereich Elektronik sind im vorliegenden Werk nur in einzelnen Fällen erläutert. Für eine weitere Vertiefung des Wissensstandes empfehlen wir in dem,lexikon Elektronik und Mikroelektronik' nachzuschlagen. Literaturhinweise sind knapp gehalten und auf die wichtigsten Werke beschränkt. Deutschsprachige Werke sind - soweit vorhanden - bevorzugt. Lektorat November 1991 IX