Digitale Meßtechnik: Eine Einführung

ISBN-13: 9783642805615 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 254 str.

Ludwig Borucki;J. Dittmann

Opis

1.1 Die Entwicklung der Me8technik Bei allen Kulturvolkern des Altertums findet man etwa zu gleicher Zeit einen Dbergang von der reinen Naturbetrachtung zur systemati schen Naturbeobachtung. Dieser Schritt erforderte jedoch sogleich gl'undsiitzliche Dberlegungen. Um mehrere Beobachtungen del' gleichen Art miteinander vergleichen zu konnen, sah man sich gezwungen, Ver gleichsmaBstiibe festzulegen. Da es bei allen alten Kulturen hauptsiich lich die Priester waren, die das Naturgeschehen beobachteten, fanden derartige Betrachtungen, die man sehr fruh in der Astronomie und Geometl'ie anstellte, ihre Anwendung zuniichst bei kultischen Bauten. Das bekannteste Beispiel hierfUr sind die iigyptischen Pyramiden. Ratte man sich vorher damit begniigt, die Liingeneinteilung nach den KorpermaBen, z. B. Rand odeI' Elle, des jeweiligen Beobachters VOI' zunehmen, so erforderte die Zusammenarbeit von Tausenden von Rilfs kriiften bei diesen groBen Bauvorhaben die Festlegung eines einheit lichen LiingenmaBstabes. Man wiihlte zu diesem Zweck als NormalmaB die KorpermaBe desjenigen Pharao, dem die Pyramide als Grabmal die nen sollte. Damit war die Erkenntnis gewonnen, daB die Grundlage jeder Messung auf einem Vergleich mit einem einheitlichen NormalmaB beruht."

Spis treści

1. Einleitung.- 1.1 Die Entwicklung der Meßtechnik.- 1.2 Was versteht man unter einem digitalen Meßgerät?.- 1.3 Der Aufbau digitaler Meßgeräte.- Literatur zu Kap. 1.- 2. Zahlendarstellung und Codierung.- 2.1 Zahlensysteme.- 2.2 Codes.- 2.3 Gebräuchliche Codes in digitalen Meßgeräten.- 2.4 Code-Umsetzer.- 2.4.1 Code-Umsetzer mit Relais.- 2.4.2 Elektronische Code-Umsetzer.- Literatur zu Kap. 2.- 3. Elektronische Schaltungen.- 3.1 Kippschaltungen.- 3.1.1 Die bistabile Kippstufe.- 3.1.2 Die monostabile Kippstufe.- 3.1.3 Die astabile Kippstufe.- 3.1.4 Der Sperrschwinger.- 3.2 Impulsformungsschaltungen.- 3.2.1 Lineare Formungsschaltungen.- 3.2.1.1 Differentiationsschaltungen.- 3.2.1.2 Integrationsschaltungen.- 3.2.2 Nichtlineare Formungsschaltungen.- 3.2.2.1 Begrenzerschaltungen.- 3.2.2.2 Der Schmitt-Trigger.- 3.3 Der Transistor als elektronischer Schalter.- 3.4 Torschaltungen.- 3.5 Logische Schaltungen.- 3.5.1 Verknüpfungsfunktionen zweier Eingangsvariabler.- 3.5.2 Halbleiterschaltkreise für Verknüpfungsfunktionen.- 3.5.3 Integrierte Schaltungen.- 3.6 Verstärker.- 3.6.1 Integrationsverstärker.- 3.6.1.1 Der Miller-Integrator.- 3.6.1.2 Der Bootstrap-Integrator.- 3.6.2 Nullverstärker.- 3.6.2.1 Rückgekoppelte Schaltungen als Nullverstärker.- 3.6.2.2 Direkt gekoppelte Gleichspannungsverstärker mit nachgeschalteter Entscheidungsstufe als Nullverstärker.- 3.6.2.3 Zerhackerverstärker als Nullverstärker.- 3.7 Spannungs-, Frequenz- und Zeitnormale.- 3.7.1 Spannungsnormale.- 3.7.2 Frequenz- und Zeitnormale.- Literatur zu Kap. 3.- 4. Impulszählung.- 4.1 Dualzähler.- 4.2 Dual-dekadische Zähler.- 4.3 Ringzähler.- 4.4 Schieberegister.- Literatur zu Kap. 4.- 5. Digitales Messen auf Zählbasis.- 5.1 Die Festmengenmessung (Festmengenumsetzung).- 5.2 Digitale Frequenz- und Drehzahlmessung.- 5.3 Digitale Zeit- und Periodendauermessung.- Literatur zu Kap. 5.- 6. Analog-Digital-Umsetzer.- 6.1 Analog-Digital-Umsetzer nach dem Ausschlagverfahren.- 6.1.1 Analog-Digital-Umsetzer nach dem Code- oder Abtastverfahren.- 6.1.2 Analog-Digital-Umsetzer nach dem Inkremental- oder Zählverfahren.- 6.1.2.1 Rasterstäbe und Rasterscheiben.- 6.1.2.2 Der Skalenstreckenumsetzer.- 6.2 Analog-Digital-Umsetzer nach dem Kompensatorprinzip.- 6.2.1 Abgleichprinzip.- 6.2.2 Stufenumsetzer mit elektro-mechanischen Schaltern.- 6.2.3 Stufenumsetzer mit elektronischen Schaltern.- 6.3 Analog-Digital-Umsetzer mit Zwischenumwandlung der analogen Meßgröße.- 6.3.1 Analog-Digital-Umsetzer mit Zeitintervall als Zwischengröße..- 6.3.2 Analog-Digital-Umsetzer mit Frequenz als Zwischengröße...- Literatur zu Kap. 6.- 7. Ausgabe digitaler Meßwerte.- 7.1 Zahlensichtgeräte.- 7.1.1 Mechanische Zahlensichtgeräte.- 7.1.2 Optische Zahlensichtgeräte.- 7.1.2.1 Optische Zahlensichtgeräte nach dem (1n)-Code.- 7.1.2.2 Optische Zahlensichtgeräte mit Segmentziffern.- 7.2 Lochstreifenausgabe.- 7.3 Meßwertdrucker.- 7.4 Digital-Analog-Umsetzer.- 7.4.1 Digital-Analog-Umsetzer mit gestuftem Spannungsteiler...- 7.4.2 Digital-Analog-Umsetzer mit gestuften Teilströmen.- 7.4.3 Digital-Analog-Umsetzer mit Widerstands-Kettenleitern.- 7.5 Akustische Meßwertausgabe.- Literatur zu Kap. 7.- 8. Grenzwertkontrolle digitaler Meßwerte.- 8.1 Dynamische Grenzwertmelder.- 8.2 Statische Grenzwertmelder.- Literatur zu Kap. 8.- 9. Beispiele industriell gefertigter Digital-Meßgeräte.- 9.1 Präzisions—Digital-Ohmmeter mit Stufenumsetzer in Relaistechnik..- 9.2 Digital-Voltmeter.- 9.3 Digitale Zeitmultiplex-Fernmessung.- 9.4 Rechnender Universalzähler für Frequenz-, Periodendauer- und Zeitintervallmessung.- 9.5 Digital-Auswertegeräte in der Analysentechnik.- Literatur zu Kap. 9.- A.2 Das Abtasttheorem.- A.3 Begriffe der Wahrscheinlichkeitsrechnung, die in der Meßtechnik zur Berechnung von Zeichenfehlerwahrscheinlichkeiten bei Codes benutzt werden.- Literatur zu Anhang 3.- A.4 Einige Regeln der Schaltalgebra.- Literatur zu Anhang 4.- A.5 Tafel der Schaltzeichen: Digitale Informationsverarbeitung, DIN 40700.- Namen- und Sachverzeichnis.