Modulhandbuch: Hochschule Offenburg

Elektrotechnik/Informationstechnik PLUS Pädagogik

Attraktiv und abwechslungsreich: EI-PLUS verbindet Elektrotechnik und Pädagogik

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Fakultät EMI

Modulhandbuch

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Sensorik

Empfohlene Vorkenntnisse

Komplettes Grundstudium bis einschließlich 4. Semester

Lehrform

Vorlesung/Labor

Lernziele / Kompetenzen

Die Teilnehmer*innen beherrschen den gezielten Einsatz von Sensoren und geeigneten Signalverarbeitungsverfahren in der Messtechnik, Automatisierungstechnik und in der Regelungstechnik. Nach Abschluss der Veranstaltung haben die Teilnehmer*innen eine mentale Karte der industriellen Sensorik und sind in der Lage, verschiedene Sensoren nach ihrem Einsatzgebiet und Genauigkeitsforderungen auszuwählen.

Dauer

SWS

4.0

Aufwand

Lehrveranstaltung	60h
Selbststudium / Gruppenarbeit:	90h
Workload	150h

ECTS

5.0

Voraussetzungen für die Vergabe von LP

K90 und LA. Das Labor ist unbenotet, muss aber m. E. attestiert sein.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Stefan Hensel

Empf. Semester

Haeufigkeit

jedes Jahr (SS)

Verwendbarkeit

Zweiter Studienabschnitt Studiengang EI, EI-plus, MKA (ab 5. Semester)

Veranstaltungen

Mess- uns Sensortechnik

Art	Vorlesung
Nr.	EMI841
SWS	2.0
Lerninhalt	Definition und Eigenschaften eines Sensors: einfach, integriert, intelligent ("smart sensor") Überblick von Messgrößen und möglichen Messprinzipien: Druckmessung • Drucksensoren: Piezoresistiv, kapazitiv, Temperaturkompensationsmethoden Längen- und Wegmessung: • Induktiv: Tauchanker, LVDT, Phasensynchrone Demodulation • Kapazitiv: Schichtdickenmessung • Optisch: Phasenbezogene Entfernungsmessung, Triangulation • Laufzeitverfahren: Ultraschallsensoren und RADAR • Digitale Messverfahren (Encoder) Kraftmessung: • Dehnungsmessstreifen und Auswerteschaltungen • Piezoelektrische Sensorik Korrelationsmesstechnik: • Kreuzkorrelation, Störunterdrückung, Laufzeitkorrelation Messsignalverarbeitung in der Messkette: • Normalverteilte Messabweichungen • Kleinste Quadrate Schätzung
Literatur	Tränkler, H., Sensortechnik Handbuch für Praxis und Wissenschaft, 2. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer, 2014 Hering, E., Schönfelder G.,Sensoren in Wissenschaft und Technik , Wiesbaden, Vieweg+Teubner, 2012 Schrüfer, E., Elektrische Messtechnik, München, Hanser, 2014

Labor Mess- und Sensortechnik

Art	Labor
Nr.	EMI842
SWS	2.0
Lerninhalt	Das Labor verknüpft die in der Vorlesung erarbeiteten Messmethoden und vorgestellten Sensoren mit acht Versuchen von denen sechs durchgeführt werden: Interferometrische Längenmesstechnik Korrelationsmesstechnik: Störunterdrückung, Laufzeitmessungen Dehungsmessstreifen: Dehnung, Biegung, Torsion, Wägezelle Rechnergestützte Messdatenerfassung und -verarbeitung: Induktive und potentiometrische Wegmessung Wegmessung: Linear Variabler Differenzialtransformator (LVDT), phasenempfindliche Demodulation (Lock-In-Verstärker) Druckmesstechnik: Piezoresistive Druckmessung, Temperaturkompensation, Füllstandsmessung, barometrische Messungen Laufzeitverfahren zur Distanzmessung: Ultraschallsensoren und Fehlereinflüsse, RADAR- und Ultraschallsensoren für die Füllstandsmessung Kalibrierung von Sensoren: Temperaturmessung mit Widerstandssensorik, Kalibrierung von PT100 Elementen Magnetfeldsensorik, Kalibrierung eines 2D Magnetkompasses auf MEMS-Basis, Kalibirerung eines Hall-Sensors
Literatur	Tränkler, H., Sensortechnik Handbuch für Praxis und Wissenschaft, 2.Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer, 2014 Hering, E., Schönfelder G., Sensoren in Wissenschaft und Technik, Wiesbaden, Vieweg+Teubner, 2012 Schrüfer, E., Elektrische Messtechnik, München, Hanser, 2014)