Nachhaltige Energiesysteme

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M+V Department

Modulhandbuch

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Messtechnik

Empfohlene Vorkenntnisse

Messen und Messtechnik (z. B. aus Physik/Physiklabor), Elektrotechnikgrundlagen, Programmierung (z. B. LabVIEW aus Mathematische Anwendungen), allgemeine Rechnerkenntnisse (Windows-Betriebssystem)
Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage:

  • messtechnische Prinzipien zu erläutern,
  • deren Gesetzmäßigkeiten verbal und mathematisch-formal auszudrücken,
  • den mit der Digitalisierung verbundenen Informationsverlust einzuschätzen und Digitalisierungsfehler zu vermeiden,
  • gängige Konfigurationen zur Messdatenerfassung benennen und beurteilen zu können,
  • geeignete Auswerteverfahren und -techniken zu benennen und zu beurteilen,
  • Messdaten quantitativ auszuwerten, die Grundlagen und Konventionen der Pneumatik zu beherrschen,
  • pneumatische Konstruktionselemente zu kennen und beurteilen zu können,
  • beispielhaft pneumatische Systeme verstehen und auslegen zu können, die Nutzung und Modellierung von pneumatischen Komponenten beurteilen zu können.
Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 150
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausurarbeit, 60 Min., und Laborarbeit (muss m. E. attestiert sein)
Modulverantwortlicher

Professor Dr. rer. nat. Dominik Giel

 
Empf. Semester 3. Semester
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor NES - Hauptstudium
Veranstaltungen

Messdatenerfassung mit Labor

Art Vorlesung/Labor
Nr. M+V1028
SWS 4.0
Lerninhalt

Die Registrierung von Betriebsparametern von Anlagen und Prüfständen nimmt im Rahmen von Automatisierungskonzepten einen breiten Raum ein. Für unterschiedliche Messgrößen besteht die Notwendigkeit, die gewonnenen Daten in einem Mess- und Steuerrechner weiterzuverarbeiten und darzustellen.

Es werden einführend diejenigen Teilaspekte einer Messkette wiederholt, die mit der Wandlung von analogen Signalen in digitale verbunden sind. Insbesondere sind dies die Funktionsweise von A/D-Wandlern für unterschiedliche Einsatzgebiete, eine an die A/D-Wandlung angepasste Filterung und Abtastung. Die Grundlagen der Signalverarbeitung werden soweit behandelt, dass mit den unvermeidbaren Problemkreisen des Aliasings und der zeitlichen Fensterung umgegangen werden kann.

Darauf aufbauend werden verschiedene, häufig eingesetzte Messwerterfassungssysteme vorgestellt, die jeweils unterschiedlichen Einsatzgebieten gerecht werden.

* USB-Module für Personalcomputer
* Messwerterfassung im Laborbetrieb über Instrumentierungsbusse (IEEE488, VXI)

Entscheidende Bedeutung kommt bei allen geschilderten Messwerterfassungssystemen dem Einsatz ausreichend flexibler und bedienungsfreundlicher Software zu. An Beispielen wird für die unterschiedlichen Messwerterfassungssysteme auf deren Programmierung eingegangen.

 

Im Praktikumsteil wird sowohl Gruppenarbeit wie auch eine Ergebnispräsentation gefordert.

Es sollen insgesamt drei Versuche bearbeitet werden, jeweils einer aus den nachfolgenden Versuchsgruppen:

A) Analyse von Wetterdaten mit LabVIEW
B) - Messungen an einem Pt100-Widerstandsthermometer und einem Tiefpassfilter über den IEEE488-Bus
    - Vermessung eines Luftstroms mit Messgeräten an einem IEEE488-Bus
    - Messungen an einem Warmwasser-Schichtspeicher-Modell mit einem VXI-Messsystem
    - Charakterisierung von Wechselrichterschaltungen mit Messgeräten an einem IEEE488-Bus
C) - USB-Messdatenakquisition mit 5B- und SSR-Modulen
    - USB-Messdatenakquisition für einen Solarzellen-Messstand
    - USB-Messdatenakquisition an einer Wechselspannungsquelle (Dynamo, Lichtmaschine)
    - USB-Messdatenakquisition für Dehnungsmessstreifen an einem Biegebalken.
Literatur
  • Messtechnik und Messdatenerfassung, 2. Aufl., Weichert N, Wülker M, Oldenbourg, 2010.
  • Messtechnik und Messdatenerfassung, 2. Aufl., Weichert N, Wülker M, Oldenbourg, 2010.
  • Moodle-Seiten zur Messdatenerfassung, Wülker M, Böhler K, Hochschule Offenburg, 2009.

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