Module Guide

Mechatronik und autonome Systeme (MKA)

Messtechnik und Elektronik

Recommended prior knowledge

keine

Teaching Methods Vorlesung/Labor
Learning objectives / competencies

Erfassen einfacher Messproblematiken für elektrische Größen.
Die Studierenden sind zur qualitativen Erkennung und quantitativen Erfassung von Messfehlern befähigt.

Unterscheidungsfähigkeit bezüglich geeigneter und ungeeigneter Messverfahren.
Die Studierenden können elektronische Schaltungen mit nichtlinearen Bauelementen beschreiben und analysieren.
Selbständiges Entwerfen einfacher Schaltungen mit Dioden und Transistoren bei gegebenen elektrischen und thermischen Anforderungen.

Duration 1
SWS 6.0
Effort
Classes 90 h
Self-study / group work: 90 h
Workload 180 h
ECTS 6.0
Requirements for awarding credit points

Klausur K90, Laborarbeit

Responsible Person

Prof. Dipl.-Ing. Christian Klöffer

Frequency jedes Jahr (SS)
Usability

Bachelor MK Grundstudium,

Bachelor MK-plus Grundstudium

Lectures

Messtechnik

Type Vorlesung
Nr. EMI310
SWS 2.0
Lecture Content
  • Was ist Messen?
  • Signalflussbilddarstellung idealer und realer Messprozesse
  • Mathematische Fehlerbeschreibung, systematische und zufälligeFehler; Fehlerfortpflanzung

Spannungs- und Strommessung:

  • Anzeigefehler, Belastungsfehler
  • Innenwiderstände
  • Widerstandsmessmethoden und ihre Fehler

Brückenschaltungen:

  • Abgleichbrücke zur Widerstandsmessung
  • Ausschlagbrücke in der Sensorik
  • Belastungsfehler.

 

Literature

Mühl T., Einführung in die elektrische Messtechnik, 2. Auflage, Wiesbaden, Vieweg+Teubner-Verlag, 2006

 

Elektronik

Type Vorlesung
Nr. EMI311
SWS 2.0
Lecture Content

- Dioden: Nichtlineares Verhalten, linearisierte Kleinsignalbeschreibung,
differentieller Widerstand, Anwendungen.

- Zenerdioden: Spannungsstabilisierungs- und Spannungsbegrenzungsschaltungen.

- Transistoren: Modell als nichtlineare gesteuerte Quelle, Linearisierung.
Grundschaltungen, Arbeitspunkteinstellung und Empfindlichkeit; Gegenkopplung.
Kleinsignalverstärkung, Eingangs- und Ausgangs- Widerstand, Belastungseffekte.                                 Mehrstufige Verstärker.

- Transistor als Schalter: Funktion, Ansteuerung, Schaltverluste, Schaltzeiten.
Anwendungen in der Digitaltechnik und Leistungselektronik.

- Verlustleistung und thermische Auslegung: Wärmeumsatz, Wärmewiderstand,
Kühlung und Kühlkörperdimensionierung.

 

Literature

Tietze, U., Schenk, C., Gamm, E., Halbleiter-Schaltungstechnik, 15. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2016

Labor Messtechnik und Elektronik

Type Labor
Nr. EMI312
SWS 2.0
Lecture Content

Laborversuche zu folgenden Themen:

  • Messen mit dem Digitalen Multimeter, Fehleranalyse, belastete Messobjekte
  • Abgleich- und Ausschlagbrücken zur Widerstandsbestimmung; Leistungsanpassung
  • Messen zeitveränderlicher Größen mit dem Oszilloskop
  • Ideale Kondensatoren und Filter
  • Frequenzabhängige Netzwerke (Wien-Brücke und Serienschwingkreis)
  • Grundschaltungen mit bipolaren Transistoren

 

Literature

Mühl T., Einführung in die elektrische Messtechnik, 2. Auflage, Wiesbaden, Vieweg+Teubner-Verlag, 2006