Sensoren I
Mess- und utomatisierungstechnik
Mess- und utomatisierungstechnik
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D. S.
D. S.
Diese Lernkarten behandeln fortgeschrittene Themen zu Sensoren und Messgeräten. Sie erklären das Funktionsprinzip von Dehnungsmessstreifen, Potentiometern und magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräten, sowie die Vierleitermessung und die T-Verteilung. Die Karteikarten decken auch die Anforderungen an Sensoren und spezifische Messgeräte wie Manometer ab. Praktiker und Techniker, die Sensoren und Messgeräte verstehen und anwenden müssen, profitieren von diesen Lernkarten.
was sind die wichtigsten Anforderungen an Sensoren? (5)
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- statische Übertragungseigenschaften
- Empfindlichkeit (Grad der Steigung der Kennlinie)
- Fehlergrenzen
- Robust gegenüber Umgebungsbedingungen
- Dynamische Übertragungseigenschaften
- (Verzögerung bei der Übertragung des Messsignals)
- Zuverlässigkeit
- Wirtschaftlichkeit
nenne 2 verschiedene Potentiometer und erkläre das Funktionsprinzip und Anwendungsgebiet
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- elektrische s Wiederstandselement, dessen Wiederstandswerte mechanisch (drehen, schieben usw) verändert werden können
- mit Drehregler kann Widerstand [R] vergrössert resp. verkleinert werden => U = R*I
- da Strom [I] immer gleich bleibt, verändert sich Spannung [U]
- damit Strom fliessen kann braucht es Spannung => je mehr Spannung, desto mehr Strom kann fliessen
- Licht-Dimmer funktioniert nach dem Prinzip
- je höher [R], desto mehr [U]. Folgt, mehr Strom kann fliessen und Licht wird heller.
Steuerung elektronischer Geräte: Lautstärkeregler am Radio
Schiebepotentiometer; Drehpotentiometer
https://www.youtube.com/watch?v=1eHB5PHqYeI
erkläre das Funktionsprinzip und Anwendungsgebiet von Dehnungsmessstreifen
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Ein Dehnungsmessstreifen, kurz DMS, ist ein Widerstand, der seinen Widerstandswert bei einer Dehnung verändert. Wird der Dehnungsmessstreifen gedehnt (positive Dehnung), dann nimmt sein Widerstand zu. Wird er gestaucht (negative Dehnung), dann nimmt sein Widerstand ab.
- ändern ihren elektrischen Wiederstand bei geringen Verformungen (dehnen, stauchen)
- Dehnungssensoren
wie heissen die Messgeräte zur Druckmessung?
Funktionsprinzip?
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Manometer
- hatten wir in BeTe
- einfachstes Beispiel:
- Ein U-Rohr-Manometer (Bild 1) besteht aus einem U-förmigen Rohr mit einer Flüssigkeit und einer Skala an einem Schenkel. Es wird deshalb auch als Flüssigkeitsmanometer bezeichnet. Ist der Druck auf beiden Seiten gleich groß, so steht die Flüssigkeit in beiden Schenkeln gleich hoch, da es sich um verbundene Gefäße handelt. Wird auf die eine Seite ein Druck ausgeübt, so verschiebt sich die Flüssigkeitssäule solange, bis wieder Kräftegleichgewicht besteht.
was ist die T-Verteilung?
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- wird bei wenigen Messwerten gebraucht.
- man nimmt eine Stichprobe
- ist das gleiche wie Normalverteilung, nur gilt T-Verteilung nur für eine Stichprobe und nicht gesamt.
- Formeln sind sehr ähnlich
- berechnet man die Standardabweichung aus einer Stichprobe, muss die Standardabweichung korrigiert werden, da man eben nicht alle Werte kennt. Für die Korrektur nimmt man den t-Wert
erkläre das Funktionsprinzip der Magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräte
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- Magnetfeld durch Rohrquerschnitt
- zwe Elektroden, welche pos resp. neg Teilchen in Flüssigkeit anziehen => Spannung
- Spannung ist proportional zur Fliessgeschwindigkeit
- Damit und mit dem Rohrquerschnitt kann Durchflussvolumen berechnet werden
was ist ein Wiederstandsthermometer?
nenne die Formel dazu
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- von Wiederstand [R] wird auf Temperatur geschlossen => R = R0 (1+alpha*T)
- R0: Wiederstand bei 0°
- Pt100 => R0 = 100 Omega [R]
- alpha: Konstante
- T: Temperatur
- R0: Wiederstand bei 0°
erkläre das Prinzip der Vierleitermessung
Commandes clavier:
= tourner,
= avant/arrière,
= faire défiler
- U = Rt+RLeitung)*I => Messung wird bei langen Leitungen ungenau!
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Cartes-fiches
was sind die wichtigsten Anforderungen an Sensoren? (5)
- statische Übertragungseigenschaften
- Empfindlichkeit (Grad der Steigung der Kennlinie)
- Fehlergrenzen
- Robust gegenüber Umgebungsbedingungen
- Dynamische Übertragungseigenschaften
- (Verzögerung bei der Übertragung des Messsignals)
- Zuverlässigkeit
- Wirtschaftlichkeit
nenne 2 verschiedene Potentiometer und erkläre das Funktionsprinzip und Anwendungsgebiet
- elektrische s Wiederstandselement, dessen Wiederstandswerte mechanisch (drehen, schieben usw) verändert werden können
- mit Drehregler kann Widerstand [R] vergrössert resp. verkleinert werden => U = R*I
- da Strom [I] immer gleich bleibt, verändert sich Spannung [U]
- damit Strom fliessen kann braucht es Spannung => je mehr Spannung, desto mehr Strom kann fliessen
- Licht-Dimmer funktioniert nach dem Prinzip
- je höher [R], desto mehr [U]. Folgt, mehr Strom kann fliessen und Licht wird heller.
Steuerung elektronischer Geräte: Lautstärkeregler am Radio
Schiebepotentiometer; Drehpotentiometer
https://www.youtube.com/watch?v=1eHB5PHqYeI
erkläre das Funktionsprinzip und Anwendungsgebiet von Dehnungsmessstreifen
- Ein Dehnungsmessstreifen, kurz DMS, ist ein Widerstand, der seinen Widerstandswert bei einer Dehnung verändert. Wird der Dehnungsmessstreifen gedehnt (positive Dehnung), dann nimmt sein Widerstand zu. Wird er gestaucht (negative Dehnung), dann nimmt sein Widerstand ab.
- ändern ihren elektrischen Wiederstand bei geringen Verformungen (dehnen, stauchen)
- Dehnungssensoren
wie heissen die Messgeräte zur Druckmessung?
Funktionsprinzip?
- Manometer
- hatten wir in BeTe
- einfachstes Beispiel:
- Ein U-Rohr-Manometer (Bild 1) besteht aus einem U-förmigen Rohr mit einer Flüssigkeit und einer Skala an einem Schenkel. Es wird deshalb auch als Flüssigkeitsmanometer bezeichnet. Ist der Druck auf beiden Seiten gleich groß, so steht die Flüssigkeit in beiden Schenkeln gleich hoch, da es sich um verbundene Gefäße handelt. Wird auf die eine Seite ein Druck ausgeübt, so verschiebt sich die Flüssigkeitssäule solange, bis wieder Kräftegleichgewicht besteht.
was ist die T-Verteilung?
- wird bei wenigen Messwerten gebraucht.
- man nimmt eine Stichprobe
- ist das gleiche wie Normalverteilung, nur gilt T-Verteilung nur für eine Stichprobe und nicht gesamt.
- Formeln sind sehr ähnlich
- berechnet man die Standardabweichung aus einer Stichprobe, muss die Standardabweichung korrigiert werden, da man eben nicht alle Werte kennt. Für die Korrektur nimmt man den t-Wert
erkläre das Funktionsprinzip der Magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräte
- Magnetfeld durch Rohrquerschnitt
- zwe Elektroden, welche pos resp. neg Teilchen in Flüssigkeit anziehen => Spannung
- Spannung ist proportional zur Fliessgeschwindigkeit
- Damit und mit dem Rohrquerschnitt kann Durchflussvolumen berechnet werden
was ist ein Wiederstandsthermometer?
nenne die Formel dazu
- von Wiederstand [R] wird auf Temperatur geschlossen => R = R0 (1+alpha*T)
- R0: Wiederstand bei 0°
- Pt100 => R0 = 100 Omega [R]
- alpha: Konstante
- T: Temperatur
- R0: Wiederstand bei 0°
erkläre das Prinzip der Vierleitermessung
- U = Rt+RLeitung)*I => Messung wird bei langen Leitungen ungenau!
