Anweisungen zur Anfertigen von Protokollen für die messtechnischen Praktika am EMG

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1 28. Oktober 2013 Anweisungen zur Anfertigen von Protokollen für die messtechnischen Praktika am EMG Dieses Manuskript dient zur generellen Übersicht über den Ablauf der im EMG angebotenen Praktika Messtechnisches Praktikum Elektronik (MTP 1) und Messtechnisches Praktikum Sensorik (MTP 2). Die angefügten Checklisten sollen das Verständnis für den Aufbau eines Protokolls festigen und eine Mindestanforderung an die Protokolle zum Bestehen der Praktika festlegen. Dieses Manuskript erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit und wird deshalb in regelmäßigen Abständen überprüft und ergänzt. Die Listen zeigen Mindestanforderungen auf, die je nach Versuch vom Betreuer weiter ausgeführt werden können und teilweise müssen. Ein paar Worte zum Nutzen einer Dokumentation bzw. eines Protokolls. Eine anständige und korrekte Dokumentation nimmt in unserer heutigen informationsgeballten Welt einen immer höheren Stellewert ein. Dennoch ist man oft ohne genügend Übung nicht in der Lage, eine gute Dokumentation zu erstellen, da sie viele verschiedene Eigenschaften in einem schriftlichen Werk verbindet. Es sollen alle dem Leser nötigen Informationen in konzentrierter und doch ausführlicher Art dargeboten werden, die für ein klares Verständnis des Vorgangs sorgen sollen. Eine Dokumentation ist nicht zuletzt auch ein Aushängeschild für den Autor oder den Auftraggeber. So ist z.b. ein Unternehmen, das heutzutage nicht mehr nach ISO Kriterien dokumentiert, nur noch beschränkt überlebensfähig. Als weiteres Beispiel sei hier das Datenblatt für elektrische Komponenten genannt. Ist ein Datenblatt auf unzureichende Art erstellt worden, wird das jeweilige Produkt evtl. nicht gekauft, da gewisse Parameter nicht ersichtlich sind, oder es wird für falsche Anwendungen genutzt, die dann bei Schaden dem Hersteller in eine prekäre Lage bringen können. Dabei ist immer zu beachten, welcher Informationsfluss wichtig und nötig ist. So sei hier als Beispiel der Verbrauch von Kraftfahrzeugen genannt. Dieser wird immer in gemittelten der ermittelten Werte angegeben. Doch niemand weiß, wie diese ermittelt wurden, da jeder Fahrzeughersteller sein eigenes Verfahren dafür hat. Allerdings wird den Werten im Allgemeinen immer Glaube geschenkt und somit gelten sie oft auch als Verkaufsargument. Der Benutzer wäre mit einem Vergleich der verschiedenen Messmethoden der div. Hersteller bereits so überfordert, dass diese Informationen uninteressant erscheinen. Dennoch kann beim Benutzer der Wert auf extremste Art variieren, was oft zu Missverständnissen führen kann und z.b. das Fahrzeug als defekt eingestuft wird. 1

2 1. Vorbereitung auf Versuche: Alle Versuche besitzen ein Vorbereitungsskript, was vollständig durchgearbeitet werden muss. Die geforderten Haus- bzw. Vorbereitungsaufgaben sind von jedem Praktikumsteilnehmer (hand)schriftlich dem Betreuer zum jeweiligen Versuch vorzulegen. Die Aufgaben werden zu Beginn des Versuches in einem Kolloquium durchgesprochen, in dem auch weitere Fragen geklärt werden können. Weiterhin wird im Kolloquium, in Auszügen, das Versuchsskript abgefragt. 2. Nichtbestehen des Praktikum Sollten die Vorbereitungsaufgaben nicht, oder nur teilweise durchgeführt worden sein, verfällt der Anspruch der Person auf den Versuchstermin. Ein neuer Termin kann mit dem Betreuer abgesprochen werden. Sollte die generelle Vorbereitung nicht ausreichend gewesen sein und das angeeignete Wissen nicht auf einen ausreichenden Stand, können einzelne Personen oder die ganze Gruppe den jeweiligen Versuch nicht durchführen und müssen einen neuen Termin mit dem jeweiligen Betreuer vereinbaren. Sollte auch beim zweiten Versuch die Vorbereitung nicht ausreichend sein, gilt das Praktikum als nicht bestanden. Generell hat jeder Praktikumsteilnehmer nur einen Fehlversuch sowohl bei den Hausaufgaben, als auch bei der Vorbereitung, unabhängig vom Versuch. Sollte ein Praktikumsteilnehmer bei zwei verschiedenen Versuchen keine Vorbereitungsaufgaben abgegeben habe oder nur unzureichend vorbereitet zum Praktikum erschienen sein, ist das Praktikum für diese Person beendet und sie muss im nächsten Jahr das Praktikum komplett wiederholen. Die Bewertungen werden von den Betreuern auf dem Laufzettel vermerkt. Der Laufzettel ist bei jedem Versuchsteil mitzuführen. Weiterhin ist das Messprotokoll vom Betreuer für in Ordnung (i.o.) zu befinden. Ist das Protokoll bei der ersten Durchsicht des Betreuers als nicht in Ordnung (n.i.o.) befunden worden, kann eine Korrektur durchgeführt werden. Die korrigierte Version des Messprotokolls ist nach einer Woche abzugeben. Wird sie wiederrum mit n.i.o. bewertet, gilt der Versuch als nicht bestanden. Somit ist auch das Praktikum für die gesamte Gruppe nicht bestanden und muss im nächsten Jahr wiederholt werden. 2

3 3. Ablauf der Messtechnischen Praktika: Zu den Labor- und Praktikumsräumen: Die Labor- und Praktikumsräume für die Messtechnischen Praktika befinden sich derzeitig im Raum 306 im Elektrotechnik-Gebäude in der Hans-Sommer-Str. 66. Generell gelten in diesen Räumen die allgemeinen Verhaltensregeln für Labor- und Praktikumsräume. Diese werden in der Einführungsveranstaltung vor den Praktika nochmals erläutert. Eine Zuwiderhandlung dieser Regeln führt zum Ausschluss von den Praktika. Die zwei wichtigsten Regeln: - Es ist nicht erlaubt in den Labor- und Praktikumsräumen zu rauchen, zu essen oder zu trinken. - Den Anweisungen des Personals ist Folge zu leisten Wozu ein (Mess-)Protokoll/Dokumentation: Ein Protokoll dient im Allgemeinen der Dokumentation von Vorgängen oder ermittelten Erkenntnissen. Hierzu zählen z.b.: Versuchs-, Mess-, Praktikums-, Entwicklungs-, Produktions-, Gesprächs-, Besprechungs- usw. Protokoll. Oft wird noch zwischen Protokoll, Bericht und Dokument differenziert, welche nachfolgend nicht weiter betrachtet wird. Ein Protokoll ist eine Mitschrift während einer Versuchsdurchführung. Das Protokoll enthält sämtliche Aufzeichnungen, die für die Auswertung des Experiments und für die Erstellung eines Laborberichtes relevant sein könnten. [1] Im Institut für Elektrische Messtechnik und Grundlagen der Elektrotechnik (EMG) betrachten wir den Laborbericht als Messprotokoll. Somit wird im Weiteren immer nur der Begriff Protokoll für den Bericht verwendet. Das Praktikumsprotokoll ist als eine Kontrolle und Ergänzung zu den eigentlichen Praktika zu sehen. Dabei soll u.a. ermittelt werden, ob das Thema und die dazugehörige Problematik verstanden und vollständig durchdrungen und wie die Theorie in der Praxis angewandt wurde. Weiterhin dient es zur Übung, wie eine Dokumentation aufgebaut sein sollte bzw. wie sie erstellt wird. Dies fördert darüber hinaus die systematische Herangehensweise an fremde Themen und wird durch die systematische Vor- und Nachbearbeitung des Themas unterstützt. Vermeintlich logische Zusammenhänge werden dabei wiederholt und mögliche Fehler im Messaufbau, in der Messkette und in der Auswertung näher betrachtet. Speziell durch die Betrachtung der möglichen Messfehler, die man auch aus der Theorie kennt, versteht man den Zusammenhang zwischen Theorie und Praxis. Dabei ist ein gemessener Wert immer kritisch zu hinterfragen. Ein Messfehler wird oft erst dann erkannt, wenn man sich zur Nacharbeitung intensiv mit dem Protokoll auseinander setzt. Nicht zuletzt soll das Schreiben eines Praktikumsprotokolls auch zur Übung und zur Erleichterung der Vorgänge von zukünftigen Arbeiten dienen. So z.b. für Abschlussarbeiten wie Bachelor- und Masterthesis oder als allg. Übersicht für Dokumentationen. Weiterhin dienen sie als Gedankenstütze für Vorgänge, die angeeignet worden sind. 3

4 1.2. Aufbau eines (Mess-)Protokolls: Ein Messprotokoll sollte nach einem gewissen Muster aufgebaut sein. Dies kann in anderen Institutionen abweichend sein und auch nach Umfang und Anforderung variieren. Als minimal und generellen Aufbau kann man folgenden, wie in [1] unter Laborbericht angegeben, ansehen. 1. Titelblatt Das Titelblatt enthält mindestens die Versuchsbezeichnung, den Ort, das Datum und die Namen der Experimentatoren. 2. Grundinformationen Ziel, Art und Umfang der Messungen sowie ggf. eine Kurzdarstellung der zum Verständnis erforderlichen naturwissenschaftlich-technischen Grundlagen. 3. Darstellung des Messablaufs In diesem Abschnitt ist der Messablauf genau darzustellen. Neben Text sollten hier auch Skizzen oder maßstäbliche Abbildungen eingefügt werden. Die Darstellung muss so detailliert sein, dass bei nicht nachvollziehbaren Abweichungen von erwarteten Versuchsergebnissen der Versuchsablauf exakt reproduziert werden kann. 4. Auswertung Die Auswertung umfasst die Berechnung der gesuchten Größen. Hierbei ist bereits eine erste Bewertung vorzunehmen, so sind bereits hier offensichtliche Fehlmessungen, Ausreißer etc. zu streichen. Darüber hinaus sind die zur Auswertung genutzten Gleichungen und Berechnungsverfahren anzugeben und ggf. auch herzuleiten. 5. Fehlerdiskussion Bei einer ausreichend großen Anzahl durchgeführter Messungen können zur Fehlerabschätzung statistische Verfahren herangezogen werden. Bei wenigen Messungen ist alternativ der Fehler nach der Methode der Gauß schen Fehlerfortpflanzung oder durch eine sinnvolle Abschätzung anzugeben. 6. Bewertung der Ergebnisse Hier sind die erzielten Ergebnisse mit anderen Messungen oder -so weitvorhanden- mit Literaturwerten zu vergleichen. Die verwendeten Messverfahren, der Messaufbau und die erzielten Ergebnisse sind kritisch zu betrachten; falls sich aus den Messungen Verbesserungsansätze ergeben, sind diese ebenfalls hier aufzuführen Weiterhin sollten in das Protokoll des EMG noch ein Inhaltsverzeichnis und eine Zusammenfassung bzw. ein Resümee eingefügt werden. Ebenso ist bei weiterführenden Informationen ein Quellen/ Literatur Verzeichnis anzufügen. Die maximale Anzahl der rein geschriebenen Seiten, exkl. Titelblatt, Inhaltsverzeichnis, Abbildungen usw., soll eine Anzahl von acht Seiten nicht überschreiten. Abweichungen sind mit dem jeweiligen Betreuer abzusprechen. Die Formatierung ist vorgegeben mit: Schriftgröße: 11 pt Schriftart: Times New Roman oder ähnlich Zeilenabstand: Einfach 4

5 Blocksatz Das Protokoll darf mit allen gängigen Textverarbeitungsprogrammen, wie z.b. Microsoft Office, Open Office, Libre Office, LaTex, erstellt werden. Weitere Informationen zum Aufbau des Messprotokolls können sie den nachfolgenden Checklisten und den zusätzlichen Literaturempfehlungen entnehmen. 5

6 4. Checklisten zu den Messtechnischen Praktika: Vor dem Praktikum: Versuchsskript lesen Recherche bei unklaren Zusammenhängen Vorbereitungsaufgaben durchführen Abgabe der Vorbereitungsaufgaben (1 Tag vor dem Praktikumstermin) Vorbereitung von: Tabellen Diagrammen Mitnehmen zum Praktikum Laufzettel (Jeder Teilnehmer!!) USB Stick Fotoapparat Ggf. Notebook Speziell für das Praktikum benötigte Utensilien Nach dem Praktikum: Erstellen des Protokolls Abgabe des Protokolls zwei Wochen nach Praktikum Ggf. zweite Abgabe innerhalb einer Woche 6

7 Checkliste zum Protokollaufbau: Textformatierung Schriftart: Times New Roman oder identische Schriftart Schriftgröße: 11 pt Zeilenabstand: Einfach Blocksatz Geschriebener Text, nicht mehr als 8 Seiten (Exkl. Inhaltsverzeichnis, Abb., Tabellen, usw.) Seitennummerierung ALLE Einheitenzeichen normal (Auch in Formeln) ALLE Formelzeichen kursiv (Auch in Formeln) Formeln ggf. mit Formeleditor Diagramme: ggf. Überschrift Diagrammtyp sinnvoll? (Excel z.b. XY) Achsenbeschriftung Achsenskala sinnvoll gewählt Diagrammbereich ausgeschöpft Legende vorhanden bzw. nötig? Abbildung: Abbildungsbezeichnung + Nummerierung Position der Abbildung sinnvoll Diagramm werden als Abbildung betrachtet Tabelle Ggf. Überschrift Tabellenbezeichnung + Nummerierung Tabellenachse beschriftet (Formel/Einheiten) Inhalt des Protokolls: Titelblatt Vollständig? Inhaltsverzeichnis Struktur eingehalten? Abbildungs-/ Tabellenverzeichnis Struktur eingehalten? Versuchsteil Messmittel Aufzählung Messmittel Kurzbeschreibung (Wichtigsten Parameter) Versuchsaufbau Kurzbeschreibung Aufgabenstellung (Kurzfassung) Versuchsdurchführung Beschreibung Darstellung der ermittelten Erkenntnisse/Werte (Rohwerte) Versuchsauswertung Diskussion der Ergebnisse 7

8 Fehleranalyse/-betrachtung Ggf. Fehlerfortpflanzungsberechnung Zusammenfassung/Resümee Kurze Schilderung der Ergebnisse Quellen/ Literatur Wenn weitere Quellen als die bekannten genutzt wurden Korrekturliste Protokoll vor Erstabgabe von allen Gruppenmitgliedern gelesen? Protokoll vor Zweitabgabe von allen Gruppenmitgliedern gelesen? 8

9 5. Zusätzliche Literatur: [1] Klaus Eden, Dokumentation in der Mess- und Prüftechnik : Messen - Auswerten - Darstellen Protokolle - Berichte Präsentationen, Vieweg+Teubner Verlag / Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, 2012 (über Uni-Bibliothek online verfügbar) [2] N. Weichert, Messtechnik und Messdatenerfassung, Oldenbourg Verlag [3] E. Schrüfer, Elektrische Messtechnik, Hanser Verlag [4] B. Pesch Bestimmung der Messunsicherheit nach GUM, Books on Demand GmbH [5] J. Hoffmann, Taschenbuch der Messtechnik, Fachbuchverlag Leipzig [6] L. Kothes, Grundlagen der Technischen Dokumentation, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011 (über Uni-Bibliothek online verfügbar) [7] DIN 5008 (Gestaltung von Texten), DIN 1301 (Einheiten), DIN 1304 (Formeln), DIN 1313 (Größen) [8] Uni-Bibliothek [9] Internet allgemein 9