Grundlagen at Hochschule Hamm-Lippstadt | Flashcards & Summaries

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TESTE DEIN WISSEN

Was ist die Messabweichung

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TESTE DEIN WISSEN

Differenz zwischen wahrem Wert und gemessenem

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TESTE DEIN WISSEN

Was macht einen Sensor und welche Rolle spielt er in der VL?

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TESTE DEIN WISSEN

Sensoren wandeln physikalische Größen in analoge elektrische Größen um. Elektrische Größen sind z. B. Strom, Spannung, Frequenz, Widerstandswert oder auch eine Zeitinformation, die sich in elektrischen Größen zeigt. Es gibt z. B. temperaturabhängige Widerstände (PT-100), deren Widerstandswert sich mit der Temperatur verändert.

Sensoren werden i. A. zugekauft und nicht selbst entwickelt. Daher beschränkt sich Ihre Aufgabe darauf, den für die Anwendung (Genauigkeit, Robustheit, Kosten) passenden Sensor zu wählen

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TESTE DEIN WISSEN

Kennlinien Sensor

Was sind Eingang und Ausgang

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TESTE DEIN WISSEN

Ausgang des Messsystems ist ein Wert an einer digitalen Schnittstelle

Der Eingang ist immer ein physikalischer Wert, der gemessen werden soll

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TESTE DEIN WISSEN

Welche Bearbeitungsschritte durchläuft der Microcontroller?

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TESTE DEIN WISSEN

1. Analog-Digital-Wandlung

Ein Analog-Digital-Wandler (ADC) gibt eine Zahl aus, die proportional zur Eingangsspannung ist


2. Digitale Signalverarbeitung und Fehlerkorrektur

In diesem Block wird Software programmiert, um die vom ADC ausgegebene Zahl weiter zu verändern. Der Ausgabewert kann z. B. korrigiert werden oder es kann ihm eine Einheit zugewiesen werden.

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TESTE DEIN WISSEN

Wann ist ein System linear?

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TESTE DEIN WISSEN

Ein System ist linear, wenn seine Übertragungsfunktion mathematisch mit einer Geradengleichung beschrieben werden kann.

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TESTE DEIN WISSEN

Wie korrigiert man nichtlineares Verhalten?

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TESTE DEIN WISSEN

Nichtlineares Verhalten wird über die Umkehrfunktion korrigiert. Weist ein System z. B. eine Kennlinie der Form y=m∙x^2auf, dann wenden wir in der digitalen Signalverarbeitung im Mikrocontroller eine Wurzelfunktion auf das Ergebnis an.

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TESTE DEIN WISSEN

Was könnte zu einer unstetigen Kennlinie führen?

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TESTE DEIN WISSEN

Einschränkung des Messberiechs im Datenblatt, System reagiert erst ab einer Mindestgröße und hat eine max. Größe, bei der die Ausgabe, bei größer werdender physikalischer Größe, gleich bleibt

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TESTE DEIN WISSEN

Was bezeichnet ein "Off-Set"?

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TESTE DEIN WISSEN

Als Offset wird eine Verschiebung einer Kennlinie auf der Y-Achse bezeichnet.

Wenn alle Werte der Kennlinie um einen konstanten Wert zu hoch oder zu niedrig sind, dann liegt ein Offset vor.

Der Offset ist eine negative Zahl, wenn alle Ausgangswerte zu klein sind.

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TESTE DEIN WISSEN

Durch welchen parameter wird das "Off-Set" mathematisch beschrieben?

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TESTE DEIN WISSEN

Mathematisch wird er durch den Parameter b in der Geradengleichung y = m ∙ x + b beschrieben. Y ist hier das Ausgangssignal und X das Eingangssignal.

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TESTE DEIN WISSEN

Wie bestimmt man den "Off-Set"?

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TESTE DEIN WISSEN

Den Offset bestimmt man dadurch, dass die physikalische Größe zu 0 gesetzt wird und die Ausgabe des Systems ausgelesen wird.

Um einen Offset zu kompensieren ziehen wir von allen Ausgangswerten, die das System ausgibt, den Offset ab.

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TESTE DEIN WISSEN

Was ist passiert, wenn eine Messkennlinie eine falsche Steigung hat? Bezogen auf den Kennlinienverlauf 

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TESTE DEIN WISSEN

die Abweichung steigt  mit der physikalischen Größe an. Mathematisch wird sie durch den Parameter m in der Geradengleichung y = m ∙ x + b beschrieben.

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Wie kompensiere ich eine falsche Steigung?

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TESTE DEIN WISSEN

1. Um eine falsche Steigung zu kompensieren muss vorher der Offset kompensiert worden sein.

2.Ist die Steigung zu hoch, Ausgabegröße mit einem Faktor kleiner als 1 multipliziern / zu klein mit faktor >1



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Q:

Was ist die Messabweichung

A:

Differenz zwischen wahrem Wert und gemessenem

Q:

Was macht einen Sensor und welche Rolle spielt er in der VL?

A:

Sensoren wandeln physikalische Größen in analoge elektrische Größen um. Elektrische Größen sind z. B. Strom, Spannung, Frequenz, Widerstandswert oder auch eine Zeitinformation, die sich in elektrischen Größen zeigt. Es gibt z. B. temperaturabhängige Widerstände (PT-100), deren Widerstandswert sich mit der Temperatur verändert.

Sensoren werden i. A. zugekauft und nicht selbst entwickelt. Daher beschränkt sich Ihre Aufgabe darauf, den für die Anwendung (Genauigkeit, Robustheit, Kosten) passenden Sensor zu wählen

Q:

Kennlinien Sensor

Was sind Eingang und Ausgang

A:

Ausgang des Messsystems ist ein Wert an einer digitalen Schnittstelle

Der Eingang ist immer ein physikalischer Wert, der gemessen werden soll

Q:

Welche Bearbeitungsschritte durchläuft der Microcontroller?

A:

1. Analog-Digital-Wandlung

Ein Analog-Digital-Wandler (ADC) gibt eine Zahl aus, die proportional zur Eingangsspannung ist


2. Digitale Signalverarbeitung und Fehlerkorrektur

In diesem Block wird Software programmiert, um die vom ADC ausgegebene Zahl weiter zu verändern. Der Ausgabewert kann z. B. korrigiert werden oder es kann ihm eine Einheit zugewiesen werden.

Q:

Wann ist ein System linear?

A:

Ein System ist linear, wenn seine Übertragungsfunktion mathematisch mit einer Geradengleichung beschrieben werden kann.

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Q:

Wie korrigiert man nichtlineares Verhalten?

A:

Nichtlineares Verhalten wird über die Umkehrfunktion korrigiert. Weist ein System z. B. eine Kennlinie der Form y=m∙x^2auf, dann wenden wir in der digitalen Signalverarbeitung im Mikrocontroller eine Wurzelfunktion auf das Ergebnis an.

Q:

Was könnte zu einer unstetigen Kennlinie führen?

A:

Einschränkung des Messberiechs im Datenblatt, System reagiert erst ab einer Mindestgröße und hat eine max. Größe, bei der die Ausgabe, bei größer werdender physikalischer Größe, gleich bleibt

Q:

Was bezeichnet ein "Off-Set"?

A:

Als Offset wird eine Verschiebung einer Kennlinie auf der Y-Achse bezeichnet.

Wenn alle Werte der Kennlinie um einen konstanten Wert zu hoch oder zu niedrig sind, dann liegt ein Offset vor.

Der Offset ist eine negative Zahl, wenn alle Ausgangswerte zu klein sind.

Q:

Durch welchen parameter wird das "Off-Set" mathematisch beschrieben?

A:

Mathematisch wird er durch den Parameter b in der Geradengleichung y = m ∙ x + b beschrieben. Y ist hier das Ausgangssignal und X das Eingangssignal.

Q:

Wie bestimmt man den "Off-Set"?

A:

Den Offset bestimmt man dadurch, dass die physikalische Größe zu 0 gesetzt wird und die Ausgabe des Systems ausgelesen wird.

Um einen Offset zu kompensieren ziehen wir von allen Ausgangswerten, die das System ausgibt, den Offset ab.

Q:

Was ist passiert, wenn eine Messkennlinie eine falsche Steigung hat? Bezogen auf den Kennlinienverlauf 

A:

die Abweichung steigt  mit der physikalischen Größe an. Mathematisch wird sie durch den Parameter m in der Geradengleichung y = m ∙ x + b beschrieben.

Q:

Wie kompensiere ich eine falsche Steigung?

A:

1. Um eine falsche Steigung zu kompensieren muss vorher der Offset kompensiert worden sein.

2.Ist die Steigung zu hoch, Ausgabegröße mit einem Faktor kleiner als 1 multipliziern / zu klein mit faktor >1



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