sensorik at Fachhochschule Bielefeld

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Definition “Sensor” ?

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Unterscheidung Sensoren nach Wirkungsweise beim umformen? (physikalische Prinzipien)

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Unterschied zwischen einem Analogsignal und Digitalsignal?

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Wofür werden Filter in der E-Technik verwendet? Welche gibt es?

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Was versteht man unter Präzision bei einem Sensor?

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Was versteht man unter Richtigkeit bei einem Sensor?

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Was versteht man unter Genauigkeit bei einem Sensor?

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Was ist der Unterschied zwischen systematischer und zufälliger Abweichung?

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Was macht ein A/D Wandler?

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Erläutere die Begriffe Messbereich, Sättigungsbereich, Empfindlichkeit und Auflösung eines Sensors.

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Welche Einflüsse von Störgrößen gibt es bei Sensoren?

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sensorik

Definition “Sensor” ?

Sensoren sind Messwertaufnehmer für nichtelektrische Größen.
Sie bilden eine nichtelektrische Messgröße, die an ihrem
Eingang anliegt, auf eine elektrische Größe an ihrem Ausgang
ab. Messungen mit Sensoren sind damit indirekte Messungen
der Messgröße.

sensorik

Definition "Sensorik" ?

Sensorik bezeichnet in der Technik die Wissenschaft und die
Anwendung von Sensoren zur Messung und Kontrolle von
Veränderungen von umweltlichen, biologischen oder
technischen Systemen.

sensorik

Unterscheidung Sensoren nach Wirkungsweise beim umformen? (physikalische Prinzipien)

  • passive oder aktive Sensoren
  • analoge oder digitale Sensoren
  • elektrochemische Sensoren
  • optoelektronische Sensoren
  • magnetoelastische Sensoren
  • kapazitive Sensoren
  • piezoelektrische Sensoren

sensorik

Unterschied zwischen einem Analogsignal und Digitalsignal?

  • Kontinuierliche Signale, können zwischen einem Minimal- und einem Maximalwert jeden beliebigen Wert annehmen. -> Dynamikumfang.
  • Ein Digitalsignal hat einen begrenzten, aber gestuften Wertevorrat, wobei sich ein Wert nur zu einem bestimmten Zeitpunkt ändern kann.

sensorik

Wofür werden Filter in der E-Technik verwendet? Welche gibt es?

Die Elektrotechnik bezeichnet Schaltungen als Filter die ein elektrisches Signal abhängig von der Frequenz in der Amplitude und Phase verändern. 

Dadurch können unerwünschte Signalanteile abgeschwächt und unterdrückt werden.

• Lineare Filter
• Tiefpass
• Hochpass
• Bandpass

....

sensorik

Was versteht man unter Präzision bei einem Sensor?

Die Präzision ist ein Maß für die Übereinstimmung
zwischen unabhängigen Messergebnissen unter festen
Bedingungen. (Messwerte haben eine geringe Streuung)

sensorik

Was versteht man unter Richtigkeit bei einem Sensor?

Die Richtigkeit ist ein Maß für die Übereinstimmung
zwischen dem aus einem großen Datensatz erhaltenen
Mittelwert und dem anerkannten Referenzwert. (Mittelwert stimmt gut mit dem wahren Wert überein)

sensorik

Was versteht man unter Genauigkeit bei einem Sensor?

Die Genauigkeit ist ein Maß für die Übereinstimmung
zwischen dem (einzelnen) Messergebnis und dem wahren
Wert der Messgröße. Genauigkeit kann nur durch verbesserung der Präzision sowie der Richtigkeit erreicht werden.

sensorik

Was ist der Unterschied zwischen systematischer und zufälliger Abweichung?

systematischer Fehler:

  • Abweichung wird durch Sensor verursacht
  • Drift, falsche Eichung etc.
  • Kann beseitigt werden

zufälliger Fehler:

  • Abweichung durch unvermeidbare Störungen
  • Einzelergebnisse schwanken um Mittelwert
  • Unvermeidbar!

sensorik

Was macht ein A/D Wandler?

Ein A/D Wandler konvertiert eine kontinuierliche Größe zu einer digitalen Zahl, welche der Amplitude am Eingang entspricht.

Quantisierungsstufen: Amplitude / 2^nBit

sensorik

Erläutere die Begriffe Messbereich, Sättigungsbereich, Empfindlichkeit und Auflösung eines Sensors.

Messbereich: Wertebereich, in dem die Messgröße mit vorgegebener Genauigkeit gemessen werden kann


Sättigunsbereich: Messung ist im SB nicht mehr möglich -> Übersteuerung


Empfindlichkeit: Die Steigung der Kennlinie im Arbeitspunkt, d.h. die Änderung des Ausganges y bezogen auf die Änderung des Eingangs x


Auflösung: Quantitative Unterscheidung zwischen nahe beiandender liegende Messwerte

sensorik

Welche Einflüsse von Störgrößen gibt es bei Sensoren?

  • Kalibrierungsfehler
  • Hyseresefehler
  • Wiederholbarkeitsfehler
  • Dead Band Error (Nullpunktfehler)

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