Elektrische Meßtechnik: Elektrische Und Elektronische Verfahren, Anlagen Und Systeme

ISBN-13: 9783663000082 / Niemiecki / Miękka / 1981 / 454 str.

Kurt Bergmann

Opis

Das Erscheinungsbild der Elektrischen Messtechnik wird mittlerweile in einem so weit reichenden Umfang durch elektronische Verfahren und Einrichtungen gepragt, dass es mir wunschenswert zu sein schien, Studierenden der Elektrotechnik eine ausgewogene Neu fassung des Basiswissens dieses Fachgebietes in die Hand zu geben. Zwar fehlt es nicht an Lehrbuchern mit Schwerpunktbildungen einmal im Bereich der klassischen elektrischen Messtechnik und zum anderen im Bereich der elektronischen Messtechnik mit jeweils kurzgefassten Ausblicken auf den anderen Bereich, doch scheint mir die getrennte Dar stellung dieser miteinander heute so eng verflochtenen Bereiche die Verstandnisentwick lung wahrend des Studiums zu erschweren und zu verzogern. Der Studierende wird heute schon in Anfangssemestern mit elektronischen Geraten konfrontiert und benotigt dazu gewisse grundlegend wichtige Erlauterungen, auch wenn die Darstellung ihrer inneren Schaltungstechnik und Wirkungsweise erst spater nachgetragen werden kann. Im Bereich der Anlagentechnik schliesslich sind elektrische und elektronische Verfahren heute so eng miteinander verflochten, dass man dem fortgeschrittenen Studierenden und dem in den ersten Berufsjahren stehenden Ingenieur nur aus einer Gesamtschau heraus Informationen fur weitere Studien und eigene Literaturrecherchen geben kann. Eine derartige Gesamtschau setzt wegen der Fulle des Stoffes allerdings voraus, dass man dem Studierenden in Form einer geeignet strukturierten Darstellung Hinweise darauf gibt, welche Textteile grundlegend wichtige Informationen enthalten, so dass man sie bereits wahrend des Grundstudiums durcharbeiten sollte, wo etwa Erganzungen fur ein erwei terndes Fachstudium beispielsweise in Verbindung mit spezielleren Wahlvorlesungen stehen, und wo schliesslich der Nachschlagebereich fur Erganzungsstudien und literatur recherchen beginnt."

Spis treści

1 Elektrische Hilfsmittel und Verfahren.- Grundlehrgang, der ohne Kenntnisse über elektronische Bauelemente durchgearbeitet werden kann.- 1 Allgemeine Grundlagen.- Darstellungsziele.- 1.1 Ausgangspunkt und heutige Bedeutung des Messens.- ? 1.2 Normen- und Vorschriftenwerke.- ? 1.3 Größen und Einheiten.- ? 1.4 Darstellung und Analyse von Zeitfunktionen.- ? 1.5 Grundbegriffe der Meßtechnik.- ? 1.6 Fehler beim Messen.- ? 1.7 Fehler von Meßgeräten.- ? 1.8 Darstellung von Meßergebnissen.- Zusammenfassung.- Literatur.- 2 Elektrische Hilfsmittel.- Darstellungsziele.- 2.1 Elektromechanische Anzeiger.- ? 2.1.1 Meßprinzipien.- ? 2.1.2 Meßwerke.- ? 2.1.3 Zeichen und Sinnbilder.- 2.1.4 Bauformen.- 2.1.5 Einstellverhalten.- 2.2 Anpassende Geräte und Normale.- ? 2.2.1 Widerstände.- ? 2.2.2 Induktivitäten.- ? 2.2.3 Kapazitäten.- ? 2.2.4 Spannungsteiler.- ? 2.2.5 Meßverstärker.- ? 2.2.6 Meßumformer.- ? 2.2.7 Meßwandler.- ? 2.2.8 Meßumsetzer.- 2.2.9 Filter.- 2.2.10 Rechengeräte.- ? 2.2.11 Normalelemente.- 2.3 Elektronische Anzeiger.- ? 2.3.1 Anzeigeverstärker.- ? 2.3.2 Oszilloskope.- ? 2.3.3 Ereigniszähler.- ? 2.3.4 Digitalvoltmeter.- 2.4 Registrierende Geräte.- ? 2.4.1 Linienschreiber.- ? 2.4.2 Koordinatenschreiber.- 2.4.3 Punktschreiber.- 2.4.4 Plotter.- * 2.4.5 Registrierkameras.- * 2.4.6 Digitaldrucker.- * 2.4.7 Lochstreifenausgeber.- * 2.4.8 Magnetbandausgeber.- * 2.4.9 Meßwertspeicher.- Zusammenfassung.- Literatur.- 3 Elektrische Meßverfahren.- Darstellungsziele.- 3.1 Strom, Spannung, Widerstand.- ? 3.1.1 Grundschaltungen und Fehlerursachen.- ? 3.1.2 Spitzenwert, Gleichrichtwert, Effektivwert.- ? 3.1.3 Meßbereichanpassung, Vielbereichsinstrumente.- 3.2 Leistung und Arbeit.- ? 3.2.1 Gleichstrom.- ? 3.2.2 Wechselstrom.- ? 3.2.3 Drehstrom.- ? 3.3 Kapazität, lnduktivität, Scheinwiderstand.- 3.4 Meßbrücken und Kompensatoren.- ? 3.4.1 Gleichspannungsgespeiste Meßbrücken.- ? 3.4.2 Gleichspannungskompensatoren.- 3.4.3 Gleichstromkompensatoren.- ? 3.4.4 Wechselspannungsgespeiste Meßbrücken.- 3.4.5 Erdung und Schirmung.- 3.4.6 Wechselspannungskompensatoren.- 3.4.7 Wechselstromkompensatoren.- 3.5 Frequenz, Phasenunterschied, Leistungsfaktor.- 3.6 Messungen an Zwei- und Vierpolen.- ? 3.7 Analyse nichtsinusförmiger Wechselgrößen.- 3.8 Messung magnetischer Gößen.- 3.9 Leitungen in der Meßtechnik.- 3.9.1 Leitungskenngrößen.- 3.9.2 Messung von Leitungskenngrößen.- 3.9.3 Leitungen als Meßhilfsmittel.- 3.9.4 Leitungen als Verbindungsmittel.- 3.9.5 Fehlerortung auf Leitungen.- 3.10 Störsignale und Gegenmaßnahmen.- ? 3.10.1 Allgemeine Begriffserklärungen.- ? 3.10.2 Systeminterne Störsignale.- ? 3.10.3 Eingestreute Störsignale.- ? 3.10.4 Gleichtakt- und Gegentaktsignale.- ? 3.10.5 Trennung von Meß- und Störsignalen.- Zusammenfassung.- Literatur.- 2 Elektronische Hilfsmittel und Verfahren.- Aufbaulehrgang, in dem Grundkenntnisse über elektronische Bauelemente und Schaltungen vorausgesetzt werden.- 4 Elektronische Hilfsmittel.- Darstellungsziele.- ? 4.1 Impulsformende Netzwerke.- ? 4.2 Grundschaltungen der Verstärkertechnik.- ? 4.3 Gegengekoppelte Verstärker.- ? 4.4 Lineare Operationsverstärkerschaltungen.- ? 4.5 Nichtlineare Operationsverstärkerschaltungen.- ? 4.6 Torschaltungen.- ? 4.7 Gatterschaltungen.- ? 4.8 Speicherschaltungen.- ? 4.9 Kippschaltungen.- ? 4.10 Triggerschaltungen.- ? 4.11 Verzögerungsschaltungen.- ? 4.12 Multiplizierer.- ? 4.13 Spannungs- und Stromquellen.- ? 4.14 Sinusgeneratoren.- ? 4.15 Funktionsgeneratoren.- 4.16 Integrierte Schaltungen.- 4.17 Mikroprozessoren.- Zusammenfassung.- Literatur.- 5 Elektronische Meßgeräte.- Darstellungsziele.- 5.1 Oszilloskope.- ? 5.1.1 Standardoszilloskop.- ? 5.1.2 Zweistrahloszilloskop.- ? 5.1.3 Zweikanaloszilloskop.- ? 5.1.4 Zweite Zeitbasis.- 5.1.5 Bildspeicherröhren.- * 5.1.6 Digitale Bildspeicherverfahren.- * 5.1.7 Transientenspeicher.- * 5.1.8 Sampling-Oszilloskop.- * 5.1.9 Logikanalysatoren.- 5.2 Meß- und Anzeigeverstärker.- 5.2.1 Meßverstärker, Filter, Rechengeräte.- 5.2.2 Spannungsmesser und Meßempfänger.- * 5.2.3 Geräte zur Leistungsmessung.- * 5.2.4 Analog anzeigende Frequenzmesser.- * 5.2.5 Analysatoren und Klirrgradmesser.- * 5.2.6 Rauschmeßgeräte und Korrelatoren.- * 5.2.7 Stochastisch-ergodische Meßgeräte.- 5.3 Zwei- und Vierpolmeßgeräte.- 5.3.1 R-, L-, C-, tanb- und Q-Meßgeräte.- 5.3.2 Impedanzmeßgeräte und Wobbler.- 5.3.3 Phasen- und Dämpfungsmeßgeräte.- * 5.3.4 Meßgeräte für elektronische Bauelemente.- 5.4 Ereigniszähler.- ? 5.4.1 Flip-Flop-Zählschaltungen.- ? 5.4.2 Dualzähler und BCD-Zähler.- ? 5.4.3 Dekodierung und Anzeige.- ? 5.4.4 Organisation eines Universalzählers.- 5.5 Meßumsetzer und signalstrukturändernde Meßumformer.- 5.5.1 Spannungs-Frequenz-Umformer.- 5.5.2 Widerstands-Periodendauer-Umformer.- 5.5.3 Frequenz-Spannungs-Umformer.- ? 5.5.4 Digital-Analog-Umsetzer.- ? 5.5.5 Analog-Digital-Umsetzer.- 5.6 Digital anzeigende Geräte.- ? 5.6.1 Digitalvoltmeter.- 5.6.2 Digitalmultimeter.- 5.6.3 Erfordernisse der Präzisionsmeßtechnik.- * 5.6.4 Digitale Zweipol-Meßgeräte.- * 5.6.5 Digitale Vierpol-Meßgeräte.- 5.7 Signalquellen und Normale.- 5.7.1 Gleichspannungsquellen.- 5.7.2 Gleichstromquellen.- * 5.7.3 Transfer-Standards.- 5.7.4 RC- und LC-Generatoren.- 5.7.5 Impulsgeneratoren.- 5.7.6 Funktionsgeneratoren.- * 5.7.7 Rauschgeneratoren.- * 5.7.8 Präzisionsmeßsender.- 5.7.9 Frequenzaufbereitung.- * 5.7.10 Frequenz- und Zeitnormale.- Zusammenfassung.- Literatur.- 3 Anlagen zur Kontrolle technischer Prozesse.- Aufbaulehrgang, der die elektrische Messung nichtelektrischer Größen einschließt und zum systemtheoretischen Denken überleitet.- 6 Elektrische Messung nichtelektrischer Größen.- Darstellungsziele.- 6.1 Einleitende Bemerkungen.- ? 6.2 Weg.- ? 6.3 Dehnung.- ? 6.4 Druck.- ? 6.5 Menge.- ? 6.6 Schwingungsgrößen.- ? 6.7 Temperatur.- 6.8 Feuchte.- 6.9 Wasseranalyse.- 6.9.1 pH-Wert.- 6.9.2 Redoxpotential.- 6.9.3 Leitfähigkeit.- 6.9.4 Sauerstoffgehalt.- 6.10 Gasanalyse.- * 6.10.1 Wärmeleitfähigkeitsverfahren.- * 6.10.2 Infrarot-Absorptionsverfahren.- * 6.10.3 Mikrowellen-Absorptionsverfahren.- * 6.10.4 Gas-Chromatographen.- * 6.10.5 Elektronenspin-Resonanz-Spektroskopie.- * 6.10.6 Gasspurenanalyse.- * 6.11 Radioaktivität.- Zusammenfassung.- Literatur.- 7 Elektrische Meßanlagen.- Darstellungsziele.- 7.1 Einleitende Bemerkungen.- ? 7.2 Energieübertragung.- ? 7.3 Verfahrenstechnik.- ? 7.4 Umweltschutz.- 7.5 Explosionsschutz.- * 7.6 Fernmessung.- * 7.7 Vielkanalmeßtechnik.- * 7.8 Vielstellenmeßtechnik.- * 7.9 Datenverarbeitung.- * 7.10 Datenbussysteme.- * 7.11 Meß- und Abgleichautomaten.- Zusammenfassung.- Literatur.- 8 Systemtheorie der Meßtechnik.- Darstellungsziele.- 8.1 Systemstrukturen.- 8.2 Übertragungsverhalten.- 8.2.1 Klassifizierung von Übertragungssystemen.- ? 8.2.2 Lineare zeitunabhängige Systeme.- ? 8.2.3 Netzwerke aus konzentrierten Elementen.- ? 8.2.4 Dynamische Meßfehler und Korrekturmöglichkeiten.- ? 8.2.5 Meßtechnisch günstige Übertragungssysteme.- 8.2.6 Abtastung und Digitalisierung.- * 8.3 Zustandsbestimmung.- * 8.4 Erkennungsprobleme.- * 8.5 Adaptive Systeme.- Zusammenfassung.- Literatur.- A. Bücher.- B. Sammlungen.- C. Verzeichnisse.- D. Zeitschriften.- E. Aufsätze.- Sachwortverzeichnis.