Technische Universität Ilmenau

Process Measurement and Sensor Technology - Modultafeln of TU Ilmenau

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

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

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 Process Measurement and Sensor Technology in degree program Bachelor Mechatronik 2021
module number200219
examination number230466
departmentDepartment of Mechanical Engineering
ID of group 2371 (Production and Precision Metrology )
module leaderProf. Dr. Eberhard Manske
term winter and summer term
languageDeutsch
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationobligatory module
examexamination performance with multiple performances
details of the certificate

Das Modul Prozessmess- und Sensortechnik mit der Prüfungsnummer 230466 schließt mit folgenden Leistungen ab:

  • mündliche Prüfungsleistung über 30 Minuten mit einer Wichtung von 100% (Prüfungsnummer: 2300636)
  • Studienleistung mit einer Wichtung von 0% (Prüfungsnummer: 2300637)



Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Praktika gemäß Testatkarte in der Vorlesungszeit

alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experience

Abgeschlossenes ingenieurwissenschaftliches Grundstudium (GIG)

 

learning outcome

Die Studierenden erkennen die Bedeutung der Prozessmesstechnik für die Regelung technischer, kybernetischer, mechatronischer und biomedizinscher Prozesse. Sie kennen die Grundbegriffe der Metrologie. Sie analysieren die physikalischen Grundlagen verschiedener Messverfahren der Prozessmesstechnik hinsichtlich ihrer Funktion, den Eigenschaften, der mathematischen Beschreibung für das statische und dynamische Verhalten, den Anwendungsbereich und die Kosten. Sie kennen die Umsetzung dieser Verfahren in verschiedenen Sensorbauformen und können Vor- und Nachteile dieser Sensoren benennen. 

Die Studierenden kennen einfache Prinzipien der Längenmesstechnik. 

Durch die Lösung vertiefender Aufgaben in den Seminaren können die Studierenden in bestehenden Messanordnungen die eingesetzten Prinzipien erkennen und bewerten. Die Studierenden sind fähig, Aufgaben der elektrischen Messung nichtelektrischer Größen zu analysieren, geeignete Messverfahren zur Lösung der Messaufgaben auszuwählen, Quellen von Messabweichungen zu erkennen sowie den Weg der Ermittlung der Messunsicherheit mathematisch zu formulieren und bis zum vollständigen Messergebnis zu lösen. 

Nach den begleitenden Praktika sind die Studierenden in der Lage, komplexe Aufgabenstellungen auf dem Gebiet der Prozessmesstechnik auf der Grundlage ihrer theoretischen Kenntnisse zu lösen und können einzelne Sensorprinzipien in der praktischen Arbeit anwenden. Sie können Messschaltungen aufbauen, Messgeräte selbstständig bedienen, Messergebnisse systematisch erfassen, darstellen und interpretieren. Durch die Zusammenarbeit in zum Teil international besetzten Teams setzen sich die Studierenden mit unterschiedlichen Herangehensweisen an diese Aufgabenstellungen und Meinungen auseinander und vertiefen ihre sozialen Kompetenzen.

 

content

Grundlagen der Messtechnik:
Prozessmesstechnik, Sensortechnik, Wandlungs- und Strukturschema, Messwandlung; Metrologie und metrologische Begriffe, PTB, DKD/DAkkS, Normale, Kalibrieren, Eichen; Einheiten, SI-System; Messen, Messabweichungen (Fehler), ISO-Guide, Messunsicherheit, Messergebnis; Ausgleichsrechnung.

Temperaturmesstechnik:
Kelvindefinition, Thermodynamische Temperaturskale, Gasthermometer, ITS 90, Fixpunkte, Interpolationsinstrumente; Berührungsthermometer, Flüssigkeits-Glasthermometer; Thermoelemente, Widerstandsthermometer, Messschaltungen; Strahlungsthermometer, Strahlungsgesetze; Spektralpyrometer, Gesamtstrahlungspyrometer.

Spannungs- und Dehnungsmesstechnik:
Bedeutung der Spannungs- und Dehnungsmesstechnik, Überblick der Messverfahren; Dehnungsmessstreifen, K-Faktor, messtechnische Eigenschaften; Brückenschaltungen für DMS, Vorzeichenregel, Temperatur- und Kriechkompensation; Anwendung von DMS, geometrische Integration, Kraft-Momenten-Sensoren.

Kraftmesstechnik:
Prinzip der Kraftmessung; Verformungskörper, DMS-Kraftsensoren; Elektromagnetische Kraftkompensation, Parallellenkerkrafteinleitungssystem; Magnetoelastische Kraftsensoren, Piezoelektrische Kraftsensoren, Gyroskopische Kraftmesszelle, Schwingsaitenkraftsensor, Interferenzoptische Kraftsensoren, Faseroptische Kraftsensoren; Dynamisches Verhalten von Kraftsensoren, Ersatzmodell, Bewegungsdifferentialgleichung, Frequenzgänge, dynamische Wägelinie.

Wägetechnik:
Einheit der Masse; Bauelemente einer Waage, Empfindlichkeit, Auftriebskorrektur; Balkenwaage, Laufgewichtswaage, Neigungswaage, Tafelwaage, Brückenwaage, Einfluss von Hebelübersetzungen auf das dynamische Verhalten.

Druckmesstechnik:

Physikalische Prinzipien, Fundamentalverfahren zur Darstellung der Einheit, mechanische und elektrische Drucksensoren.

Durchflussmesstechnik:

Messgrößen, Messverfahren: Wirkdruckverfahren, Staurohr, magnetisch-induktive Durchflussmessung, Coriolis-Durchflussmesser

Längenmesstechnik:

Michelson-Interferometer, Verfahren zur Messung kleiner Längen

Trägheitsmesstechnik:

Bedeutung der Trägheitsmesstechnik, Beschreibung des mathematischen Modells, Weg- und Beschleunigungssensoren (Amplituden- und Phasenfrequenzgänge)

 

media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

Nutzung der Möglichkeiten von Beamer/Laptop mit Präsentationssoftware. Für die Studierenden
werden Lehrmaterialien bereitgestellt. Sie bestehen u.a. aus kapitelweise nummerierten Arbeitsblättern mit Erläuterungen und Definitionen sowie Skizzen der Messprinzipien und -geräte, deren Inhalt mit der Präsentation identisch ist. 

 

literature / references

Die Lehrmaterialien enthalten ein aktuelles Literaturverzeichnis.

 

evaluation of teaching