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Kursbereiche:

Inhalte:

Modulziele:

Schulung in praxisorientierten mathematischen Denkweisen und in Abstraktionsfähigkeit
Gründliche Kenntnisse und vertieftes Verständnis der für die relevanten mathematischen Begriffe, Gesetze und Rechenmethoden der Elektrotechnik
Fähigkeit, diese Kenntnisse auf Aufgaben in unterschiedlichen Berufsfeldern für Elektroingenieure sicher anzuwenden

Inhalte der Vorlesung:

Einführung: Was ist ein Messsystem? Was bedeuten die Begriffe „messen“ und „prüfen“?
Das internationale Einheitensystem SI
Fehlereinflüsse beim Messen: Statistische und Systematische Fehler
Definition von Auflösung, Richtigkeit, Wiederhol- und Vergleichspräzision
Angabe der Messunsicherheit nach GUM
Maßverkörperungen, Kalibrierung und Rückführbarkeit
Struktur der metrologischen Institute (PTB, BIPM, DKD)
Prüf- und Messmittelfähigkeit; GR&R
Statistische Auswertung von Messreihen; Schätzer und ihre Eigenschaften
Mathematische Behandlung statistischer und unbekannter systematischer Fehler
Kovarianz und Korrelation sowie deren Berücksichtigung bei der Fehlerfortpflanzung
Dynamisches Verhalten von Messgeräten und dessen Modellierung
Methoden zur Messung von Spannung, Strom und Impedanz
Messbereichserweiterung und Überlastschutz
Brückenschaltungen: Abgleich- und Ausschlag-Messbrücken
Analogschaltungen für die Messtechnik: Spannungsfolger, Elektrometerverstärker, invertierender Verstärker, Umkehr-Integrator, Umkehr-Differenzierer, Umkehr-Logarithmierer, Umkehr-Addierer, Umkehr-Subtrahierer, Instrumentenverstärker
Eigenschaften realer Operationsverstärker: CMRR, Transitfrequenz, Slew Rate, Offsetspannung, Rauschen
Analog-Digital-Umsetzer
Spektralanalyse, DFT, Abtasttheorem
Lock-in-Verstärker
Grundlegende Einführung in LabVIEW zur graphischen Programmierung von Mess-Software

Praktikumsversuche: