Technische Universität Ilmenau

Data Processing and Digital Filter - Modultafeln of TU Ilmenau

The module lists provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

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You can find all details on planned lectures and classes in the electronic university catalogue.

Information and guidance on the maintenance of module descriptions by the module officers are provided at Module maintenance.

Please send information on missing or incorrect module descriptions directly to modulkatalog@tu-ilmenau.de.

module properties Data Processing and Digital Filter in degree program Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 (AST)
module number200221
examination number2300639
departmentDepartment of Mechanical Engineering
ID of group 2372 (Process Measuring Technology )
module leaderProf. Dr. Thomas Fröhlich
term winter term only
languageDeutsch
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationelective module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experience

erfolgreicher Abschluss der Grundlagenmodule Mathematik, Elektrotechnik sowie Mess- und Sensortechnik 

learning outcome

Die Studierenden kennen Messgeräte und Hardwarekomponenten zur Messwerterfassung und -verarbeitung. Die Studierenden sind nach erfolgreichem Abschluss des Moduls in der Lage, Messgeräte für die elektrische Erfassung nichtelektrischer Messgrößen für die unterschiedlichen Messaufgaben hinsichtlich der Herstellerangaben zu bewerten und für die konkrete Messaufgabe auszuwählen. Sie können elektronische Schaltungen zur Messwerterfassung und -verabeitung mit den vorgestellten Hardwarekomponenten entwerfen und in Betrieb nehmen. Die Studierenden sind befähigt, selbstständig kleine Programme zur Messwerterfassung und -verarbeitung auf der Basis einer scriptbasierten Programmiersprache (z.B. MATLAB oder Python) zu erstellen und diese mit den entsprechenden Hardwaremodulen zu testen.

Die Studierenden können die erfassten Messwerte für unterschiedliche Aufgabenstellungen verarbeiten, z.B. durch Signalwandlung, Berechnung von Kennlinien, Korrektur von Messwerten unter Berücksichtigung von Umwelteinflüssen, und ein komplettes Messergebnis/Signalverlauf angeben . 

Die Studierenden kennen verschiedene Algorithmen zur Filterung von Messwerten. Sie können verschiedene Filter für die konkrete Messaufgabe auswählen, rechnerisch implementieren und die damit erzielten Ergebnisse vergleichen und interpretieren.  

content

Die Lehrveranstaltung setzt sich aus unterschiedlichen Komplexen zusammen, die auf den praktischen Einsatz von Hard- und Software zur Messwerterfassung und Messwertverarbeitung im wissenschaftlichen und industriellen Umfeld sowie für die Messgeräteentwicklung abgestimmt sind. 

Sensorsignalgewinnung- und -verarbeitung,
Messsignalgewinnung an interferenzoptischen Sensoren, Signalstruktur interferenzoptischer Messsysteme, Optisch/Elektrische Signalwandlung, Informationsgewinnung, Interpolationsalgorithmen, Korrektur der Messergebnisse durch Berücksichtigung von Umwelteinflüssen, Software zur 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 einer Scriptsprache
Einführung in die Programmierumgebung (z.B. MATLAB oder Python); Toolboxen, Funktiondefinition und Prozeduren, Grundlegende Datenelemente, Hilfesystem, Spezielle Matritzen, auf Vektoren operierende Funktionen, Vergleichsoperatoren und Kontrollstrukturen, Erstellung von Grafiken, Gleichungssysteme lösen; Numerische Genauigkeitsfragen, Konditionszahl, Regression zur numerischen Bestimmung von Kennlinienparametern aus Messwerten, Import/Export von Daten, Kennwerte bestimmen, Automatisierung wiederkehrender Abläufe, Messwerterfassung überverschiedene Schnittstellen, zeitgenaue Abläufe, Regelung/Steuerung von Messgeräten.

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

media of instruction

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

 

literature / references

- 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

evaluation of teaching