GRUNDLAGENPRAKTIKUM (GLP)
GRUNDLAGENPRAKTIKUM (GLP)
GRUNDLAGENPRAKTIKUM (GLP)
GRUNDLAGENPRAKTIKUM (GLP)
Das Grundlagenpraktikum bietet Studierenden die Möglichkeit, theoretische Grundlagen, die sie während der Vorlesungen "Messtechnik" und "Elektronik" gesammelt haben, praxisnah zu vertiefen.
Innerhalb vorgegebener Zeitfenster erarbeiten Studierende in kleinen Gruppen die Lösungen für praktische Aufgaben und üben dabei den Umgang mit Messgeräten und das Aufbauen, Messen und Protokollieren von Schaltungen. Messergebnisse müssen kritisch ausgewertet und verständlich dargestellt werden. Nicht zuletzt erlernen sie während der Ausarbeitung der Versuchsberichte die allgemeinen Normen wissenschaftlich-technischer Informationsvermittlung.
Ausstattung
Die Grundausstattung der Arbeitsplätze besteht aus folgenden Geräten:
- Digitaloszilloskop
- bis zu drei Handmultimeter
- Netzteil
- Digitaler Signalgenerator
Für die automatisierte Messdatenerfassung und –verarbeitung stehen Arbeitsplätze mit PCs zur Verfügung; die Messgeräte und Signalquellen sind über USB angebunden und werden über LabVIEW gesteuert:
- USB-Oszilloskope
- Digitale Signalgeneratoren
- Vier-Quadranten-Quellen mit Messfunktionen
- Präzise Tischmultimeter
Versuche
Versuche zur Messtechnik
- Grundkurs elektrische Messgeräte und Spannungsteiler
- Messung von Spannungen, Strömen und Widerständen mit dem Digitalmultimeter (DMM), Messungen an einem belasteten Spannungsteiler
- Messverfahren für Widerstände, Wheatstone-Brücke
- Direkte Widerstandsmessung mit dem DMM, Anwendung der Strom-Spannungs-Methode, Messung durch Abgleich einer Wheatstonebrücke
- Sensoranwendung: Messung der Kennlinie eines Drehwinkelgebers mit magnetoresistiven Widerständen in Brückenschaltung
- Nichtlineare Spannungsquellen, Widerstände und Dioden
- Aufnahme der Lastkennlinie eines Akkumulators und der Spannungskennlinie einer Solarzelle, Bestimmung der Kenngrößen wie differentieller Widerstand des Akkus und den Punkt maximaler Leistung der Solarzelle, Messung der Kennlinie nichtlinearer Zweipole (Dioden, Varistor)
- Digitales Speicheroszilloskop (DSO)
- Erfassung unterschiedlicher Signale mit dem DSO (einmalig / periodisch, AC / DC, mit / ohne Tastkopf), Verwendung der eingebauten Messfunktionen, Rechtecksignal an einem Tiefpass: Bestimmung der Kenngrößen aus dem Signalverlauf
Sinussignal an einem Hochpass: Bestimmung der Grenzfrequenz durch Messung von Amplituden und Phasenverschiebung (2-Kanal-Messungen)
Rechtecksignal an einem Hochpass: Bestimmung der Grenzfrequenz durch Messung der Anstiegszeit
- Erfassung unterschiedlicher Signale mit dem DSO (einmalig / periodisch, AC / DC, mit / ohne Tastkopf), Verwendung der eingebauten Messfunktionen, Rechtecksignal an einem Tiefpass: Bestimmung der Kenngrößen aus dem Signalverlauf
- Frequenzgang und Scheinwiderstand
- Halbautomatische Messdatenerfassung mit LabVIEW und einem USB-Oszilloskop (NI USB-5133), Analyse und Verwendung der eingebauten Messfunktionen (Histogramm von Stichproben, Unsicherheiten bestimmen), Messung des Frequenzgangs (Tiefpass, Bandpass), Darstellung im Bode-Diagramm
- Automatisierte Messdatenerfassung
- Kalibrierung des eigenen Multimeters (zum Versuch inklusive Datenblatt mitbringen!) im Vergleich mit einem Referenzmultimeter (Agilent 34410A) in den Betriebsarten DC, AC und Widerstand mit einer halbautomatischen Messprozedur (LabVIEW), Programmierung eines Messablaufs in LabVIEW zur Erfassung einer Kennlinie (Diode, Varistor)
Versuche zur Elektronik
- Grundschaltungen mit Operationsverstärkern
- Transistor-Grundschaltungen
- Regelung eines Gleichstrommotors
- Spannung/Frequenzumsetzer mit Analogschaltern
- Kippschaltungen mit diskreten Bauelementen
Anmeldung
Die Anmeldung findet in der Regel zum Ende des vorhergehenden Semesters über einen Moodle-Kurs statt. Informationen dazu gibt es in der Vorlesung "Messtechnik" oder über die Webseite unter „Aktuelles“.
Zugehörige Vorlesungen
- Anerkennung mit 7 ECTS
- Inhalt:
- Passive Bauelemente; Halbleiter; Widerstände mit physikalisch abhängigen Werten; aktive Halbleiterbauelemente; Einsatzbereiche der Bauelemente; Grundschaltungen; Schaltungen für Strom- und Spannungsversorgungen; Verstärker; Operationsverstärker und Anwendungen; Filter erster Ordnung; Transistor als Schalter; Kippschaltungen; Schaltungssimulation mit Pspice oder MultiSim
Informationen zu den Inhalten der Vorlesung "Elektronik" sowie eine Reihe von Selbsttests finden Sie im Moodlekurs "Elektronik".
- Anerkennung mit 5 ECTS
- Inhalt:
- Grundlagen: Einheiten, Messprinzipien, Messabweichungen, statisches und dynamisches Verhalten von Messsystemen, Fehlerfortpflanzung, Fehlerwahrscheinlichkeit, Regressionsanalyse
- Analoge Messverfahren: Zeigermesswerke, Strom- und Spannungsmessungen, Bestimmung von Widerständen, Wechselstromgrößen, Leistungsmessung, Analog-Oszilloskop
- Digitale Messverfahren: Analog-Digital-Umsetzer, Digitales Speicheroszilloskop, Digital-Multimeter, Messung von Zeit und Frequenz
- Messhilfsgeräte: Messbrücken für Gleich- und Wechselstrom, Generatoren, Netzgeräte