Einführung in Die Meßtechnik

ISBN-13: 9783528040895 / Niemiecki / Miękka / 1978 / 432 str.

Hans Hart

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HansHart in die MeOtechnik Mit 366 Bildern und 90 Tafeln PRO F E S S 0 R DR. - I N Q. KARL HEINZ WINTERLlNQ 6240 KtlN IQSTEIN/T5. KURMAINZER STRASSE 1P t'ELEfON a 061141.2 11 U Vieweg Prof. Dr. rer. nat. habil. Hans Hart Humboldt-Universitat zu Berlin, Sektion Elektronik Lizenzausgabe der Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Braunschweig 1978 (c) VEB Verlag Technik, Berlin, 1978 Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1978 Gesamtherstellung: VEB Druckerei "Thomas Miintzer," 582 Bad Langensalza ISBN .13:978-3.528-04089-5 e. ISBN-13:978.3-322.83621-2 DOl: 10.1007/978.3.322.83621-2 Vorwort Die MeBtechnik - im Labor entstanden, ge derne MeBtechnik bietet, fUr die Weiter wachsen und zu teilweise hoher Vollkom entwicklung von Wissenschaft und Technik menheit entwickelt - war zwar schon fruher effektiv nut zen will. ein unentbehrliches Hilfsmittel fUr viele Be Wenn man bedenkt, was heute noch durch reiche der Wissenschaft, galt jedoch keines falschen Einsatz von MeBmitteln direkt oder falls als ein eigenstandiges Wissensgebiet. indirekt fUr Schaden angerichtet wird, wie Erst in dem MaBe, wie sich in der Industrie unuberlegt oft teure MeBmittel angeschafft Fachleute fUr die Entwicklung, Fertigung, werden, wie viele Publikationen eine er schreckende Unkenntnis elementarster meB Bedienung und Wartung des immer umfang reicher werdenden MeBgerateparks speziali technischer Kenntnisse verraten, so wird die sierten und dam it zu MeBtechnikern wur Forderung nach einer grundlichen AIl den, stellte man (speziell bei der Beschaf gemeinbildung auf meBtechnischem Gebiet tigung mit der BetriebsmeBtechnik) fest, verstandlic

Spis treści

Formelzeichen.- 1. Allgemeine Grundlagen der Meßtechnik.- 1.1. Meßtechnische Grundbegriffe (Terminologie).- Begriffserklärung — Gliederung — Einordnung — Meßgröße und Aufgabengröße — Meßgeräte und -einrichtungen — Skalen.- 1.2. Messen als Vorgang und Tätigkeit.- 1.2.1. Messen — Grundlage experimentellen Arbeitens.- Rolle der Meßtechnik — Rückwirkung bei Messungen — Wirkung und Wechselwirkung — Meßstrategie — Meßtechnische Wiederholprobleme.- 1.2.2. Meßfehler als entscheidendes Kriterium in der Meßtechnik.- Definition — Fehlerursachen — Fehlereinteilung — Prinzipielle Meßbarkeitsgrenze.- 1.3. Größen und Einheiten.- 1.3.1. Größenarten. Größen. Formelzeichen.- Größe, Größenart und Dimension — Formelzeichen.- 1.3.2. Einheiten und Einheitensysteme.- SI-Basiseinheiten — Vorsätze — Weitere zulässige Einheiten — Einheiten der Dimension 1 — Gleichungen — Meßwertwiedergabe.- 1.4. Meßeinrichtungen als Informationssysteme.- 1.4.1. Der Systembegriff und seineAnwendung auf Meßmittel.- Systembegriff — Information — Informationsgehalt — Mittlerer Informationsgehalt — Meßwertübertragung als Informationsfluß.- 1.4.2. Signale.- Signaldefinition — Gliederung — Meßtechnisch relevante Signale.- 1.4.3. Signalflußbilder und ihre Anwendung in der Meßtechnik.- Elemente von Signalflußbildern — Beispiele — Aufstellung von Signalflußbildern — Auswertung.- 2. Statische Kenngrößen.- 2.1. Meßbereich, Empfindlichkeitund statische Kennlinie.- Meßbereich — Belastungs- und Überlastungsgrenzen — Statische Kennlinie und Empfindlichkeit — Nichtlineare Kennlinie — Gesamtübertragungsfaktor — Empfindlichkeitsberechnung — Genauigkeit und Meßschwelle — Empfindlichkeitserhöhung — Meßaufgaben-präzisierung.- 2.2. Fehlerkenngrößen.- 2.2.1. Fehlerangaben und Fehlerbegriffe.- Absolute und relative Fehler — Fehler-arten — Systematische Fehler.- 2.2.2. Statistische Fehlerrechnung.- Verteilung zufälliger Fehler — Standardabweichung — Mittelwert und sein Fehler — Fehlerfortpflanzungsgesetz — Abweichung von Normalverteilung — Ausgleichsrechnung.- 2.2.3. Fehlerkenngrößen für Meßergebnisse.- Streuungsmaße und Meßunsicherheit.- 2.2.4. Fehlerkenngrößen für Meßmittel.- Fehlergrenzen — Eehleranteile — Fehlergrenze und Empfindlichkeit — Auswahl geeigneter Meßmittel.- 2.2.5. Korrektur von Meßfehlern.- Fehlerkorrekturmöglichkeiten — Korrekturverfahren.- 2.2.6. Zuverlässigkeit von Meßmitteln.- Begriffe — Zuverlässigkeitskenngrößen.- 3. Dynamische Kenngrößen.- 3.1. Dynamisches Verhalten linearer Übertragungsglieder.- Meßdynamik (Begriff) — Beschreibungsmethoden — Testfunktionen — Antwortfunktionen.- 3.2. Dynamische Kenngrößen und die Ermittlung ihrer Werte.- Übersicht — Zeit- und Frequenzbereich — Zusammenschaltung von Übertragungsgliedern — Arten von Übertragungsgliedern — Kenngrößenermittlung.- 3.3. Dynamische Fehler und Möglichkeiten zu ihrer Verkleinerung.- Begriffserklärung — Auswirkungen — Vermeidung — Korrektur — Korrekturnetzwerke — Abtastmethode.- 4. Meßwertgewinnung.- 4.1. Analoge Meßmethoden.- Einteilung und Definitionen.- 4.1.1. Ausschlagmethode.- Energetische Wechselwirkung Meßgerät-Meßobjekt.- 4.1.2. Differenzmethode.- Unterschied zur Ausschlagmethode — Vorteile — Differentialmethode.- 4.1.3. Kompensationsmethoden.- Begriff der Kompensation — Kompensationsgrößen — Hilfsenergie — Vorteile — Konstante Kompensationsgröße — Vollständige und unvollständige Kompensation.- 4.1.4. Nachführmethoden.- Erläuterung — Vorteile — Vergleich der Meßmethoden.- 4.2. Systematik der Meßverfahren.- Einteilungsmöglichkeiten.- 4.3. Meßgrößen und Meßverfahren.- 4.3.1. Messung mechanischer und thermischer Größen.- Bevorzugte Meßverfahren — Pneumatische Längenmessung — Pneumatische Dichte- und Füllstandsmessung — Mengenmessung — Messung thermischer Größen — Elektrische Verfahren für nichtelektrische Größen — Vergleich elektrischer und pneumatischer Meßverfahren — Messung mit Hilfe von Strahlung — Kernstrahlungsverfahren — Akustische Größen.- 4.3.2. Messung elektrischer Größen.- Besonderheiten — Gleich- und Wechselgrößen — Geräte nach der Ausschlagmethode — Meßschaltungen — Strom- und Spannungsmessung (Besonderheiten) — Weitere Meßgrößen — Schwierigkeiten.- 4.3.3. Messung von Strahlungsgrößen.- Begriffserläuterungen — Strahlungsdetektoren — Besonderheiten.- 4.3.4. Messung von Konzentrationen und Stoffeigenschaften.- Größen und Einheiten — Stoffeigenschaften (Übersicht) — Besonderheiten — Meßverfahren.- 4.3.5. Messung von Zählgrößen.- Begriffserläuterungen — Meßverfahren.- 5. Meßmittei.- 5.1. Meßfühler und Meßwandler.- Meßfühler — Meßwerke — Konstruktionselemente — Wandler (Übersicht) — Wandlerarten.- 5.2. Anzeige- und Registriergeräte.- Direkte analoge Meßwertanzeige — Signalübertragung und -ausgabe — Anzeigegeräte — Registriergeräte.- 5.3. Hilfsgeräte und Zusatzeinrichtungen.- Hilfsenergie Versorgung und Installationen — Verstärker — Gleichrichter — Fernmessung — Fernmeßverfahren.- 5.4. Maßverkörperungen.- Normale — Maßverkörperungsbeispiele.- 6. Digitale Meßmethoden und Meßwertverarbeitung.- 6.1. Grundlagen der digitalen Meßtechnik.- Charakteristika — Unterschiede zur Analogtechnik — Meßmethoden — Kodes — Kodier verfahren — Abtastfehler — Kodesicherung.- 6.2. Di rekte digitale Meßwertgewinnung.- Beispiele für mechanische Größen — Beispiele für elektrische Größen — Quantisierung analoger Größen — Typische Fehler.- 6.3. Gewinnung digitaler Ausgangssignale durch Analog-Digital-Umsetzung.- 6.3.1. Analog-Digital-Umsetzer.- Verwendungszwecke — Umsetzungsmethoden — AD-Umsetzer nach der Kompensationsmethode — AD-Umsetzer mit Zeit- und Frequenzmessung — Kenngrößen.- 6.3.2. Meßgeräte mit AD-Umsetzern.- Digitalvoltmeter — Digitalmeßgeräte.- 6.4. Ausgabe digitaler Signale.- Anzeigegeräte — Drucker — DA-Umsetzer.- 6.5. Meßwertverarbeitung.- Übersicht — Meßwerterfassung — Analoge Meßwertverarbeitung — Digitale Meßwertverarbeitungsanlagen — Regelnde Meßgeräte.- 7. Einsatz von Meßmitteln.- 7.1. Labor- und Präzisionsmeßtechnik.- Übersicht — Aufgaben — Gerätetechnische Anforderungen.- 7.2. Betriebs- und Fertigungsmeßtechnik.- Einordnung und Gliederung — Aufgaben — Besonderheiten — Spezielle Anforderungen — Gerätetechnische Spe-zifika — Schutzmaßnahmen — BMSR-Technik.- 7.3. Prüftechnik und Prüftechnologie.- Aufgaben — Prüfparameter — Prüfverfahren — Prüfplätze — Prüfvorschrift.- 7.4. Meßtechnische Probleme auf Spezialgebieten.- Besonderheiten einzelner Gebiete.- 8. Literatur.- 9. Register.