messtechnik Flashcards
(7 cards)
Ich möchte einen Druck messen – welche Messgröße muss ich dafür üblicherweise zuerst
bestimmen, um daraus den Druck abzuleiten?
Um den Druck p zu messen, muss zunächst die Kraft F bestimmt werden, da Druck über die Beziehung berechnet wird:
p= F/A
Welcher Effekt ist im folgenden Bild dargestellt? Nennen Sie eine Messgröße, die mit
diesem Prinzip gemessen werden kann.
Der dargestellte Effekt ist der Piezoelektrische Effekt. Er beschreibt die elektrische Spannung, die entsteht, wenn ein Piezokristall (z. B. Quarz) mechanisch verformt wird.
Messgrößen:
Kraft: Der piezoelektrische Sensor wandelt die Verformung durch eine Kraft in eine elektrische Spannung um (
𝑈
∝
𝐹
U∝F).
Druck: Verformungen durch Druckbelastung erzeugen proportional eine Spannung
4) Wie funktioniert eine Radar-Geschwindigkeitsmessung?
Die Radar-Geschwindigkeitsmessung basiert auf dem Dopplereffekt. Hierbei wird die Frequenzänderung einer Welle gemessen, die von einem bewegten Objekt reflektiert wird.
Prinzip:
Ein Sender strahlt Wellen mit einer bekannten Frequenz (
𝑓Sender ) aus.
Das reflektierte Signal hat aufgrund der Bewegung des Objekts eine andere Frequenz (𝑓Empfänger ).
Die Frequenzverschiebung (Δ𝑓=𝑓Sender−𝑓Empfänger ) ist proportional zur Geschwindigkeit
5) Nennen Sie ein Anwendungsbeispiel für Beschleunigungssensoren.
Beschleunigungssensoren werden in vielen Anwendungen eingesetzt:
Airbags: Sensoren erkennen plötzliche Beschleunigungsänderungen (Aufprall) und lösen rechtzeitig den Airbag aus.
Smartphones: Automatische Bildschirmdrehung durch Erkennung der Lageänderung.
Drohnen: Bildstabilisierung, um Vibrationen oder Schaukelbewegungen auszugleichen.
Elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP): In Fahrzeugen zur Erkennung und Korrektur von Schleudern.
6) Welches Messgerät zeigt folgendes Bild? Was wird damit gemessen? Nennen Sie ein dafür übliches Messprinzip.
Das gezeigte Messgerät ist ein Piezo-Kraftsensor.
Gemessene Größe: Kraft
𝐹
F.
Messprinzip: Der Sensor nutzt den Piezoeffekt, bei dem die mechanische Verformung des Piezoelements eine elektrische Spannung erzeugt:
𝑈
∝
𝐹
U∝F
(Die Spannung ist proportional zur aufgebrachten Kraft).
) Welche Messgröße wird mit der folgenden Apparatur bestimmt? Wie groß ist die Messauflösung?
Die dargestellte Apparatur misst wahrscheinlich eine dynamische Größe wie Drehmoment oder Drehzahl. Die Messauflösung hängt von den technischen Spezifikationen des Sensors und der Auswerteschaltung ab.
Typische Werte:
Drehmoment: Genauigkeiten im Bereich von
0
,
01
Nm
0,01Nm.
Drehzahl: Auflösungen von
0
,
1
U/min
0,1U/min bei hochpräzisen optischen oder magnetischen Sensoren.
