Einführung in die Messtechnik Praktikum
Introduction to Measurement Technology Lab

Grundlagen der Messtechnik

In diesem Praktikum werden die Grundlagen zur Planung, Durchführung und Auswertung von Messungen im Labor und in industrieller Umgebung vermittelt. Der Stoff der entsprechenden Vorlesungen wird dabei ausgebaut und in praktischer Anwendung durch folgende Experimente vertieft.

Grundlagen, Elektrische Messverfahren
Vermittlung von Kenntnissen über Wirkungsweisen und Handhabung elektrischer Messgeräte
• Methoden zur Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten, Anwendung der geltenden Normen und Richtlinien u. a. DIN461, DIN1324 etc.
• Messen mit dem Digital–Speicher–Oszilloskop, Messdatenerfassung über den PC. Vergleichsmessungen mit Multimetern, Frequenzzählern
Messen elektrischer Größen: Strom, Spannung, Widerstand, Frequenzen, Kennlinien
• Grundlagen der Programmierung mit Labview, Kennlinienaufnahme einer Solarzelle

Messung nichtelektrischer Größen (Sensorik)
Mit Hilfe von PC-gestützten - Systemen werden die Funktionsweise und Handhabung verschiedenartiger Sensorprinzipien erläutert. Unter Einbeziehung von Fehlerbetrachtungen (statistische Auswertung, typische Messfehler wie fehlende Bandbreite, Potentialverschiebungen – Masseprobleme, Offset etc.) werden praktische Erfahrungen und Fertigkeiten vermittelt.
• Aufnahme der statische Kennlinie eines Temperaturfühlers, Kalibrierung des Temperaturfühlers, Behandlung der Rückführbarkeit auf Normale, Messunsicherheit, Auswertung vertieft nach DIN bzw. CEN (Guide to the expression of uncertainty in measurement)
Experimentsdurchführung mit Labview, Schwerpunkt Automatisierung der Messung
• Untersuchung des dynamischen Verhaltens von Temperaturfühlern. Einbeziehung der Umformer in das zeitliche Verhalten
Experimentsdurchführung mit Labview, Schwerpunkt Hochgeschwindigkeitsmessungen

Messwerterfassung und Analyse
Vertiefte Vermittlung von Kenntnissen über Datenerfassung, Datenanalyse und Steuerung von PC-Systemen unter Einbeziehung der vorliegenden Erfahrungen. Bei diesen Experimenten wird besonderen Wert auf die vollständige eigene Planung und Durchführung gelegt.
• Digitale Messtechnik Analog - Digital Wandler, Digital - Analog Wandler, Zeit und Frequenzmessung, Eingangs- und Filterschaltungen zur Signalkonditionierung, Behandlung von Aspekten der Messwerterfassung (Schnittstellen, Speicherung, Datenreduktion, Messwertanalyse mit grundlegenden Methoden zur Rauschreduktion, Kurvenanpassung, Frequenzanalyse, analoge und digitale Filter etc.)
• Remote Messungen über das Internet
Automatisierung einer Messreihe zur Charakterisierung von Solarzellen

Die Studierenden sind in der Lage die bekannten elektrischen Messgeräte für verschiedene Aufgaben einzusetzen und mögliche Fehlerquellen zu analysieren. Sie können Kennlinien für Messeinrichtungen aufnehmen und bewerten, die Rückführbarkeit auf Normale und typische Kalibrierungen erklären und durchführen. Sie beherrschen die Grundlagen der PC basierten Messtechnik, insbesondere die Programmierung mit LabView. Sie können gewonnene Messdaten auswerten und deren Richtigkeit kritisch hinterfragen und bewerten.

LabVIEW – Das Grundlagenbuch, 4., überarbeitete Auflage, Autoren: R. Jamal / A. Hagestedt, Verlag: Addison-Wesley, August 2004, ISBN: 3-8273-2051-8
• Internet www.ni.com è NI Home > NI Developer Zone > Development Library > Measurement and Automation Software > LabVIEW > Development System
• DIN 1319-3
• Messfehler, P. Profos, Teubner Studienbücher, ISBN 3-519-06307-7
• Handbuch der Messtechnik, Jörg Hoffmann, Hanser, ISBN 3-446-22709-1
• Elektrische Messtechnik, Elmar Schürfer, Hanser, ISBN 3-446 22070-4

Grundlagen der Elektrotechnik Einführung in die Messtechnik

neuer Titel "Messtechnik Praktikum"

Basics in Measurement techniques

In this laboratory the basics for planning, performing and analysis of experiments will be introduced. The topics of the corresponding lectures will be deepened and extended through practical applications.

Basics, electrical Measurement methods
Introduction in main principles and usage of electrical measurement devices
• Methods for planning, realisation and analysis of experiments, application of standards and regulations such as DIN461, DIN1324 etc.
• Introduction into digital oscilloscope, data acquisition systems for PC‘s, comparison with measurements applying multimeters, frequency counter. Measurement of currents, voltages, resistances, frequencies and determination of characteristics.
• Introduction to the programming with Labview, determination of a solar cell characteristic

Measurement of nonelectrical values (Sensors)
Introduction to different sensor principles. Application of sensors in combination with pc-based data acquisition systems. Error analysis for static and random errors, typical errors in data acquisition systems like too small bandwidth, ground problems, offset etc.

• Determination of a characteristic for a temperature sensor, calibration of this sensor, discussion of traceability to standards, uncertainty, analysis according to DIN and CEN standards (Guide to the expression of uncertainty in measurement)
Programming with Labview with the emphasis to measurement automation
• Determination of the dynamic characteristic for a temperature sensor. Inclusion of the signal conditioner in the dynamic behaviour.
Programming with Labview with emphasis on high speed measurements

Data acquisition systems and analysis
Detailed discussion about data acquisition systems, data analysis and controlling with the help of PC‘s. At these experiments we attach great importance to the students working independently.
• Digital measurement technique, analog to digital converter, digital to analog converter, time and frequency measurements, input and filter circuits for signal conditioning, discussion of special aspects in data acquisition systems like interfaces, storage, data reduction, noise reduction, curve fitting, frequency analysis, analog and digital filters
• Remote measurement over IP (Internet)
Automation of test series to characterise a solar cell

Students are able to use the common electrical measurement devices for various applications and to analyse possible errors. They can determinate and evaluate characteristics for measurements systems, explain and carry out the traceability to standards and typical calibrations. They have a good command of the basics in PC based measurement, especially in programming with LabView. They are able to analyse and evaluate the measured data.

LabVIEW – Das Grundlagenbuch, 4., überarbeitete Auflage, Autoren: R. Jamal / A. Hagestedt, Verlag: Addison-Wesley, August 2004, ISBN: 3-8273-2051-8
• Internet www.ni.com è NI Home > NI Developer Zone > Development Library > Measurement and Automation Software > LabVIEW > Development System
• DIN 1319-3
• Messfehler, P. Profos, Teubner Studienbücher, ISBN 3-519-06307-7
• Handbuch der Messtechnik, Jörg Hoffmann, Hanser, ISBN 3-446-22709-1
• Elektrische Messtechnik, Elmar Schürfer, Hanser, ISBN 3-446 22070-4