ELT05710 – Elektronik, Messwerterfassung und -verarbeitung

Modul
Elektronik, Messwerterfassung und -verarbeitung
Data Logging /- Processing
Modulnummer
ELT05710
Version: 1
Fakultät
Elektrotechnik
Niveau
Bachelor/Diplom
Dauer
1 Semester
Turnus
Sommersemester
Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr. rer. nat. Gianina Schondelmaier
Gianina.Schondelmaier(at)fh-zwickau.de

Dozent/-in(nen)

Prof. Dr. rer. nat. Gianina Schondelmaier
Gianina.Schondelmaier(at)fh-zwickau.de

Lehrsprache(n)

Deutsch - 80.00%
in "Elektronik und Messwerterfassung /-verarbeitung"

Englisch - 20.00%
in "Elektronik und Messwerterfassung /-verarbeitung"

ECTS-Credits

8.00 Credits

Workload

240 Stunden

Lehrveranstaltungen

7.00 SWS (2.00 SWS Praktikum | 5.00 SWS Vorlesung mit integr. Übung / seminaristische Vorlesung)

Selbststudienzeit

135.00 Stunden
135.00 Stunden Selbststudium - Elektronik und Messwerterfassung /-verarbeitung

Prüfungsvorleistung(en)

Praktikum
in "Elektronik und Messwerterfassung /-verarbeitung"

Prüfungsleistung(en)

schriftliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 120 min | Wichtung: 100%
in "Elektronik und Messwerterfassung /-verarbeitung"

Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung

Vorlesung (3 SWS) * Operationsverstärker: Allgemeines, Eigenschaften ideal und real, Aufbau * Dimensionierung von Verstärkerschaltungen: Gegenkopplung, Betriebsverhalten von OV, Kompensationsmaßnahmen, ausgewählte Anwendungen * Rechenschaltungen, Gleich- und Wechselspannungsverstärker, Instrumentationsverstärker , * Funktionsgeneratoren und Schwellwertschalter * Realisierung mit OV, CMOS, TTL und diskreten Bauelementen * Komparatoren, einschl. industrieller Anwendungen (Stromwächter, Spannungswächter * Nullspannungsdetektoren, Flash- A/D-Umsetzer * Stromversorgung * Siebmaßnahmen, Stabilisierung mit diskreten und integriertenSchaltungen * Festspannungsregler, programmierbare Spannungsregler, Schaltregler Praktikum (1 SWS) Eigenschaften und Anwendungen des OV Schwingungserzeugung (harmonisch) Frequenzselektion Arbeit mit modernen Equipment an Gerätetechnik sowie Baugruppensimulation am PC 2. Teil: Lehrinhalte Messwerterfassung und –verarbeitung Vorlesung (2 SWS) * Baugruppen der digitalen Messwerterfassung, -verarbeitung und –darstellung: Kodierungen, Umsetzung zeitkontinuierlicher in zeitdiskrete Signale, Anti-Aliasing-Filter, Dynamikbereich, Apertur, Signal-Rausch-Verhältnis, Digital-Analog-Wandlung. * Analog-Digital- und Digital-Analog-Konverter: Kenngrößen, Verfahren der Analog-Digital-Wandlung * Digitalmultimeter und Digitalspeicheroszilloskop: Kenngrößen, Aufbau und Wirkungsweise, Abtasttechniken, Betriebsarten, Darstellungstechniken, Nutzbare Speicherbandbreite und Analogbandbreite. * Computergestützte Mess- und Prüftechnik: Busse in der Messtechnik, Strukturen der Messwerterfassung und –verarbeitung (Bussysteme: PCI, Compact PCI, PXI, VXI, PCMCIA, RS232, GPIB, USB, LAN), Feldbussysteme und Datenschnittstellen, * Sensoranpassung und Signalkonditionierung, Steuerung von Messgeräten (Befehlssprache SCPI, Virtuel Instrumentation Software Architecture VISA). * Grafische Programmiersysteme für Mess- und Testaufgaben (Grafisches Programmieren mit LabVIEW) * Digitale Signalverarbeitung: Grundlegende Algorithmen der digitalen Signalverarbeitung, Signaltransformationen vom Zeit- in den Frequenzbereich, die diskrete Fouriertransformation (Eigenschaften, Wahl der Zahl der Abtastpunkte, schnelle Fouriertransformation, Fehlerursachen und Fehlerreduzierung bei der Anwendung der DFT in der Messtechnik). Praktikum Messwerterfassung (1 SWS) Arbeitsblätter für Vorlesungen und Übungen stehen als Datei zur Vorbereitung des Laborpraktikums im Selbststudium zur Verfügung.

Qualifikationsziele

Die Absolventen verfügen über Grundlagenkenntnisse zur Wirkungsweise und zum Aufbau von diskreten Bauelementen, zur Schaltungstechnik und zu Baugruppen der Elektronik. Sie besitzen Fähigkeiten zur Anwendung sowie zur Dimensionierung elektronischer Schaltungen für die technische Realisierung und den Aufbau von Baugruppen in typischen Applikationen im Praktikum Elektronik. Bewertung der Besonderheiten zeitdiskreter Messsignale und digitaler Messsysteme und -geräte. Beherrschen von Strukturen verteilter Messsysteme/Bussysteme in der Messtechnik. Arbeiten mit grafischen Programmiersystemen für die automatisierte Messtechnik. Umgang mit Verfahren der digitalen Signalverarbeitung und ihrer Anwendung in der Messtechnik. Vervollkommnung von Fertigkeiten im Umgang mit komplexen Messsystemen im Praktikum.

Besondere Zulassungsvoraussetzung

keine

Empfohlene Voraussetzungen

Grundlagen der E-Technik (Gleich / Wechselstromlehre) Mathematik (Komplexe Rechnung, Analysis, Vektoranalysis, Algebra) Physikalische Grundkenntnisse des Halbleitermechanismus Grundkenntnisse der Beschreibung des elektromagnetischen Feldes

Fortsetzungsmöglichkeiten
Keine Angabe
Literatur

Tietze,U. Halbleiterschaltungstechnik, Springer Verlag Berlin Heidelberg New York Federau, J. Operationsverstärker, Vieweg Verlag Braunschweig; Wiesbaden

Hinweise
Keine Angabe