Data Processing and digital Filter - Interactive curriculae of TU Ilmenau

Bachelor Technik (GIG) - Grundlagen der Automatisierungstechnik, Fouriertransformation, Laplacetransformation, Reihen und Folgen

Die Studierenden überblicken das Gebiet der Messwertgewinnung und Messwertverarbeitung mechatronischer Größen und die Hard- und Softwarerealisierung interferenzoptischer Messsysteme für die Nanomesstechnik.

Mit der Lehrveranstaltung erwerben die Studierenden zu etwa 60% Fachkompetenz. Die verbleibenden 40% verteilen sich mit variierenden Anteilen auf Methoden-, System- und Sozialkompetenz. 

Die Lehrveranstaltung besteht aus 4 eigenständigen Komplexen, die auf den praktischen Einsatz von Hard- und Software zur Messwerterfassung und Messwertverarbeitung im messtechnischen Labor und für die Messgeräteentwicklung abgestimmt sind. Die Inhalte orientieren sich an den Forschungsschwerpunkten des Instituts für Prozessmess- und Sensortechnik wie Temperaturmesstechnik, Kraftmess- und Wägetechnik, Interferenzoptische Mess- und Sensortechnik usw..

Sensorsignalgewinnung- und -verarbeitung
Messsignalgewinnung an interferenzoptischen Sensoren, Signalstruktur interferenzoptischer Messsysteme, Optisch/Elektrische Signalwandlung, Informationsgewinnung, Interpolation, Umweltkorrektur, Software Messdatenverarbeitung, Script Language;

Hardwarekomponenten
PC-gestützte Signalverarbeitung, PC Einsteckkarten, IEC rechnergestützter Schaltungsentwurf, PCB Systeme, programmierbare Logik, Modulare Messsysteme, Einsatz von Mikrocontrollern zur Signalverarbeitung, Feldbussysteme, IIC Bus

Messwerterfassung und Signalanalyse mit MATLAB
Einführung in Matlab; Welche Toolboxen gibt es, Funktiondefinition und Prozeduren in M-files, Arbeit mit Matlab, Grundlegendes Datenelement, Hilfesystem, Spezielle Matritzen, auf Vektoren operierende Funktionen, Vergleichsoperatoren und Kontrollstrukturen, Grafik, Beispiele: Gleichungssysteme lösen; Numerische Genauigkeitsfragen, Konditionszahl, Regression zur numerischen Bestimmung von Kennlinienparametern aus Messwerten, Beispiel Pt100 Kalibrierschein. Messwertauswertung mit Matlab; Import/Export, Grafiken erstellen, Kennwerte bestimmen, Automatisierung wiederkehrender Abläufe, Beispiele: Messwerterfassung mit Matlab; über RS232 oder IEEE484 Schnittstelle, zeitgenaue Abläufe, Beispiel: Regelung mit Matlab.

Digitale Filter
Grundlagen der digitalen Filterung, Eigenschaften und Wirkungsweise rekursiver und nichtrekursiver Filterstrukturen, Filterentwurfsmethoden, Realisierung und Anwendung digitaler Filter in der Messsignalverarbeitung, Filtersoftware.

Zugang zum MOODLE:

https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=3153

Nutzung der Möglichkeiten von Beamer/Laptop/Präsentationssoftware. Die Lehrenden stellen Skripte der Vorlesungen zur Verfügung und verweisen auf Software, die an der TU Ilmenau verfügbar ist, frei nutzbare Softwareprodukte und Evaluierungsversionen, PC - Demonstrationen mit Matlab

- Gerhardt, Uwe: Signalverarbeitung in der interferenzoptischen Meß- und Sensortechnik. Verlag ISLE 1996. ISBN 3-932633-05-9
- Hesse: Digitale Filter, Teubner Verlag Stuttgart
- Stearns: Digitale Verarbeitung analoger Signale, Oldenburgverlag 1999
- Azizi: Digitale Filter, Oldenburgverlag 1990