Sonstiges

Question 1

Beschreiben Sie die Funktionsweise von Dehnmessstreifen (DMS)!

Answer 1

Erzeugung elektrischer Signale durch resistive (auf Druck reagierend) Änderung eines ohmschen Widerstandes.
–> Ausnutzung der Widerstandsänderung aufgeklebter DMS
ΔR/R=K*Δl/l

Question 2

Beschreiben Sie die Funktionsweise von Piezoelektrischen Druckaufnehmern (Druckwandler)!

Answer 2

Auftreten einer elektrischen Spannung durch Ladungsverschiebung aufgrund von Verformung in bestimmten Quarzkristallen.

• -> Negative Ionen im Kristallgitter werden durch Krafteinwirkung gegen positive Ionen so verschoben, dass das Ladungsgleichgewicht gestört wird und der Kristall nicht mehr elektrisch neutral ist.
• -> Größe der Ladung abhängig von aufgebrachten KRaft.
• Transversale (üblicher) und Longitudinale Ausführungen möglich

Question 3

Beschreiben Sie die Funktionsweise von Piezoresistiven Druckaufnehmern!

Answer 3

• benutzen DMS aus Silikonmaterialien
• -> großes Signal, mechanisch widerstandsfähig
• Druck wirkt über dünne Stahlmembran auf Messzelle
• Messzelle enthält Widerstände, die zu einer Wheatstone-Brücke zusammengeschaltet sind
• -> Druckeinwirkung verstimmt Messbrücke, Ausgangssignal kann gemessen und ausgewertet werden

Question 4

Beschreiben Sie die Funktionsweise einer Wheatstonschen Brückenschaltung!

Answer 4

Eine Wheatstone Gleichstrombrücke wird zur Widerstandsbestimmung verwendet.

• 4 Widerstände, 2 bekannt, 1 einstellbar, 1 unbekannt
• In Abgleichverfahren (Kompenstationsverfahren)
• oder Ausschlagverfahren verwendet

Erhöhung der Speisespannung bis Brücke abgeglichen ist und damit Brückenspannung verschwindet.
–> Berechnung des unbekannten Widerstandes möglich

Änderung des Widerstandes kann als Funktion der Anströmgeschwindigkeit beim Hitzdraht genutzt werden.

Question 5

Beschreiben Sie die Funktionsweise eines Thermoelements!

Answer 5

• Leiterschleife aus zwei unterschiedlichen Metallen
• Wenn beide Kontaktstellen unterschiedliche Temperaturen haben, dann fließt Strom (Seebeck)
• Auftreten einer Thermospannung aufgrund eines Temperaturgefälles
• -> elektrische Spannung näherungsweise linear proportional zur Temperatur

Question 6

Beschreiben Sie die Funktionsweise eines Widerstandsthermometer!

Answer 6

Widerstandsthermometer nutzen Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes von Leitern, der über begrenzten Bereich linear verläuft

• Da Widerstand nicht direkt messbar ist, misst man stattdessen Strom und Spannungsabfall
• -> Konstantstromquelle, um nur noch eine Messgröße zu haben

Als Widerstand wird meist ein Platinwiderstand verwendet, der bei 0° einen Widerstand von 100 Ohm hat.
–> PT100