Elektrische Messtechnik: Messung elektrischer und nichtelektrischer Grössen ; mit 34 Tabellen
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|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
München [u.a.]
Hanser
1990
|
| Edition: | 4., durchges. Aufl. |
| Series: | Studienbücher der technischen Wissenschaften
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XII, 470 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3446161023 |
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| adam_text | E. SCHRUEFER ELEKTRISCHE MESSTECHNIK MESSUNG ELEKTRISCHER UND
NICHTELEKTRISCHER GROESSEN MIT 398 BILDERN UND 34 TABELLEN 4.,
DURCHGESEHENE AUFLAGE CARL HANSER VERLAG MUENCHEN WIEN INHALTSVERZEICHNIS
1 GRUNDLAGEN 1 1.1 UMFANG UND BEDEUTUNG DER ELEKTRISCHEN MESSTECHNIK 1
1.2 MASSEINHEITEN 3 1.2.1 INTERNATIONALES EINHEITENSYSTEM, SI-EINHEITEN 4
1.2.2 EINHEITEN UND NATURKONSTANTEN 7 1.2.3 MESSUNSICHERHEIT BEI DER
DARSTELLUNG DER GRUNDEINHEITEN 8 1.2.4 GROESSEN-UND ZAHLENWERTGLEICHUNGEN
11 1.2.5 UMRECHNUNG NICHTKOHAERENTER EINHEITEN 12 1.3 STATISCHES
VERHALTEN DER MESSGERAETE 12 1.4 STATISCHE MESSFEHLER UND MESSUNSICHERHEITEN
14 1.4.1 VORAUSSETZUNGEN FUER EINE FEHLERFREIE MESSUNG 14 1.4.2
SYSTEMATISCHE MESSFEHLER 15 1.4.3 ZUFAELLIGE MESSFEHLER 17 1.4.4
MESSUNSICHERHEIT BEI BEKANNTEN GARANTIEFEHLERGRENZEN 26 1.5 DYNAMISCHES
VERHALTEN DER MESSGERAETE 28 1.5.1 VERZOEGERUNGSGLIED 1. ORDNUNG 29 1.5.2
VERZOEGERUNGSGLIED 2. ORDNUNG 37 1.5.3 WEITERE BEISPIELE FUER DAS
ZEITVERHALTEN 45 1.6 DYNAMISCHE MESSFEHLER 48 1.6.1 FEHLERMOEGLICHKEITEN
48 1.6.2 KORREKTUR DES DYNAMISCHEN FEHLERS 51 1.7 STRUKTUREN VON
MESSEINRICHTUNGEN 53 1.7.1 KETTENSTRUKTUR 53 1.7.2 PARALLELSTRUKTUR 54
1.7.3 KREISSTRUKTUR 57 1.8 DIE INFORMATIONSTRAGENDEN PARAMETER DER
MESSSIGNALE 58 1.9 ELEKTRISCHES MESSEN NICHTELEKTRISCHER GROESSEN 61 1.9.1
PHYSIKALISCHE EFFEKTE ZUM ELEKTRISCHEN MESSEN NICHTELEKTRISCHER GROESSEN
61 1.9.2 TECHNOLOGIEN ZUR SENSORFERTIGUNG 61 1.9.3 SENSORNAHE
SIGNALVERARBEITUNG 67 2 MESSUNG VON STROM UND SPANNUNG ; SPANNUNG- UND
STROMLIEFERNDE AUFNEHMER . . 69 2.1 ELEKTROMECHANISCHE MESSGERAETE UND
IHRE ANWENDUNG 69 2.1.1 MESSWERKE 69 2.1.2 MESSUNG VON GLEICHSTROM UND
GLEICHSPANNUNG 76 2.1.3 MESSUNG VON WECHSELSTROM UND WECHSELSPANNUNG 84
2.1.4 MESSUNG DER LEISTUNG 92 2.1.5 MESSUNG DER ELEKTRISCHEN ARBEIT 99
2.2 KOMPENSATOREN 100 2.2.1 GLEICHSPANNUNGSKOMPENSATION 101 2.2.2
GLEICHSTROMKOMPENSATION 102 2.2.3 SERVOMULTIPLIZIERER UND -DIVIDIERER
103 2.3 MESSWERK- UND KOMPENSATIONSSCHREIBER 104 2.3.1
KONSTRUKTIONSMERKMALE 104 VIII INHALTSVERZEICHNIS 2.3.2
AUSFUEHRUNGSFORMEN 105 2.3.3 ANWENDUNGSBEREICHE DER VERSCHIEDENEN SYSTEME
108 2.4 ELEKTRONENSTRAHL-OSZILLOSKOP 109 2.4.1 ELEKTRONENSTRAHL-ROEHRE
109 2.4.2 BAUGRUPPEN 111 2.4.3 SPEZIAL-OSZILLOSKOPE 118 2.4.4
BETRIEBSARTEN DES ELEKTRONENSTRAHL-OSZILLOSKOPS 119 2.5 MESSVERSTAERKER
121 2.5.1 EINFUEHRUNG 121 2.5.2 NICHTINVERTIERENDER SPANNUNGSVERSTAERKER
128 2.5.3 INVERTIERENDER STROMVERSTAERKER 135 2.5.4 ANWENDUNGEN DES
SPANNUNGSVERSTAERKERS 140 2.5.5 ANWENDUNGEN DES STROMVERSTAERKERS 142
2.5.6 NULLPUNKTFEHLER DES REALEN OPERATIONSVERSTAERKERS 148 2.5.7
MODULATIONSVERSTAERKER 155 2.6 ELEKTRODYNAMISCHE SPANNUNGLIEFERNDE
AUFNEHMER 161 2.6.1 WEG-UND WINKELMESSUNG 162 2.6.2 ANALOGE
DREHZAHLMESSUNG 164 2.6.3 HALL-SONDE 165 2.6.4
INDUKTIONS-DURCHFLUSSMESSER 169 2.7 THERMISCHE SPANNUNGLIEFERNDE
AUFNEHMER 171 2.7.1 THERMOELEMENT 171 2.7.2 INTEGRIERTER
SPERRSCHICHT-TEMPERATUR-SENSOR 179 2.8 CHEMISCHE SPANNUNGLIEFERNDE
AUFNEHMER UND SENSOREN 180 2.8.1 GALVANISCHES ELEMENT 180 2.8.2
PH-MESSKETTE MIT GLASELEKTRODE 181 2.8.3 IONENSENSITIVER
FELDEFFEKT-TRANSISTOR 184 2.8.4 GASSENSITIVER FELDEFFEKT-TRANSISTOR 186
2.8.5 SAUERSTOFFMESSUNG MIT FESTKOERPER-IONENLEITER 186 2.9 PIEZO-UND
PYROELEKTRISCHE LADUNGLIEFERNDE AUFNEHMER 190 2.9.1 WIRKUNGSWEISE UND
WERKSTOFFE 190 2.9.2 PIEZOELEKTRISCHER KRAFTAUFNEHMER 192 2.9.3
PYROELEKTRISCHER INFRAROT-SENSOR 198 2.10 OPTISCHE AUFNEHMER UND
SENSOREN 201 2.10.1 PHOTOELEMENT UND PHOTODIODE 202 2.10.2 PHOTOSENSOREN
FUER POSITIONSMESSUNGEN UND ZUR BILDERZEUGUNG . . . 205 2.10.3 PHOTOZELLE
207 2.10.4 PHOTOVERVIELFACHER 208 2.11 AUFNEHMER FUER IONISIERENDE
STRAHLUNG 208 2.11.1 IONISATIONSKAMMER 208 2.11.2 AUSLOESEZAEHLROHR 212
2.11.3 SZINTILLATIONSZAEHLER 215 2.11.4 HALBLEITER-STRAHLUNGSDETEKTOR 216
3 MESSUNG VON OHMSCHEN WIDERSTAENDEN; WIDERSTANDSAUFNEHMER 219 3.1
STROM-UND SPANNUNGSMESSUNG 219 3.1.1 GLEICHZEITIGE MESSUNG VON SPANNUNG
UND STROM 219 3.1.2 VERGLEICH MIT EINEM REFERENZWIDERSTAND 220 3.2
VERWENDUNG EINER KONSTANTSTROMQUELLE 221 INHALTSVERZEICHNIS IX 3.3
BRUECKENSCHALTUNGEN 226 3.3.1 ABGLEICH-WIDERSTANDSMESSBRUECKE 226 3.3.2
AUSSCHLAG-WIDERSTANDSMESSBRUECKE 229 3.4 VERSTAERKER FUER BRUECKENSCHALTUNGEN
237 3.4.1 SUBTRAHIERER MIT INVERTIERENDEM VERSTAERKER 237 3.4.2
SUBTRAHIERER MIT ELEKTROMETERVERSTAERKER 238 3.4.3 TRAEGERFREQUENZ-BRUECKE
UND -MESSVERSTAERKER 240 3.5 WIDERSTANDSAUFNEHMER ZUR LAENGEN- UND
WINKELMESSUNG 243 3.6 WIDERSTANDS-TEMPERATURFUEHLER 244 3.6.1
METALL-WIDERSTANDSTHERMOMETER 244 3.6.2 HEISSLEITER 249 3.6.3 KALTLEITER
252 3.6.4 SILIZIUM-WIDERSTANDSTEMPERATURSENSOR 254 3.6.5
FEHLERMOEGLICHKEITEN BEI DER ANWENDUNG VON ELEKTRISCHEN BERUEH-
RUNGSTHERMOMETERN 256 3.7 INDIREKTE ANWENDUNG DER WIDERSTANDSTHERMOMETER
FUER KONZENTRATIONSMES- SUNGEN 257 3.7.1 LICL-FEUCHTEGEBER 258 3.7.2
GASANALYSE NACH DEM WAERMELEITVERFAHREN 260 3.7.3 GASANALYSE NACH DEM
WAERMETOENUNGSVERFAHREN 261 3.7.4 THERMOMAGNETISCHE SAUERSTOFFANALYSE 262
3.7.5 GASAUFBEREITUNG 263 3.8 METALLOXID-WIDERSTANDS-GASSENSOR 263 3.9
LICHTEMPFINDLICHER WIDERSTAND 265 3.10 MAGNETISCH STEUERBARER WIDERSTAND
266 3.11 DEHNUNGSMESSSTREIFEN 268 3.11.1 PRINZIP 268 3.11.2
METALL-DEHNUNGSMESSSTREIFEN 269 3.11.3 HALBLEITER-DEHNUNGSMESSSTREIFEN 271
3.11.4 STOERGROESSEN 271 3.11.5 ANWENDUNG DER DMS ZUR SPANNUNGSANALYSE 272
3.12 LINEARISIEREN DER WIDERSTANDSAUFNEHMER-KENNLINIEN 276 3.12.1
LINEARISIEREN DURCH EINEN VOR-UND/ODER PARALLELWIDERSTAND . . . . 277
3.12.2 MESSUNG DES SPANNUNGSABFALLS AN DIFFERENTIAL-
WIDERSTANDSAUFNEHMERN 280 3.12.3 DIFFERENTIAL-WIDERSTANDSAUFNEHMER IN
EINER HALBBRUECKE 281 4 MESSUNG VON BLIND- UND SCHEINWIDERSTAENDEN;
INDUKTIVE UND KAPAZITIVE AUFNEHMER 282 4.1 STROM- UND SPANNUNGSMESSUNG
283 4.1.1 MESSUNG DER EFFEKTIVWERTE 283 4.1.2 VERGLEICH MIT
REFERENZELEMENT 284 4.1.3 GETRENNTE ERMITTLUNG DES BLIND- UND
WIRKWIDERSTANDS 285 4.1.4 MESSUNG EINES PHASENWINKELS 286 4.1.5
STROMMESSUNG IN EINEM FREMDERREGTEN SCHWINGKREIS 288 4.2
WECHSELSTROM-ABGLEICHBRUECKE 289 4.2.1 PRINZIP 289 4.2.2
KAPAZITAETSMESSBRUECKE NACH WIEN 290 4.2.3 INDUKTIVITAETSMESSBRUECKE NACH
MAXWELL 292 4.2.4 INDUKTIVITAETSMESSBRUECKE NACH MAXWELL-WIEN 292 4.2.5
PHASENSCHIEBERBRUECKE 293 INHALTSVERZEICHNIS 4.3
WECHSELSTROM-AUSSCHLAGBRUECKE 293 4.4 INDUKTIVE AUFNEHMER 295 4.4.1
TAUCHANKER-AUFNEHMER ZUR LAENGEN-UND WINKELMESSUNG 295 4.4.2
QUERANKER-AUFNEHMER ZUR LAENGEN- UND WINKELMESSUNG 298 4.4.3
KURZSCHLUSSRING-SENSOR 300 4.4.4 ANWENDUNG DER INDUKTIVEN LAENGEN-UND
WINKELGEBER 300 4.4.5 INDUKTIVER SCHLEIFENDETEKTOR ZUR ERFASSUNG VON
FAHRZEUGEN . . . . 302 4.4.6 MAGNETOELASTISCHE KRAFTMESSDOSE 302 4.5
KAPAZITIVE AUFNEHMER 303 4.5.1 AENDERUNG DES PLATTENABSTANDS 303 4.5.2
AENDERUNG DER PLATTENFLAECHE 304 4.5.3 GEOMETRISCHE AENDERUNG DES
DIELEKTRIKUMS 306 4.5.4 AENDERUNG DER DIELEKTRIZITAETSZAHL DURCH
FEUCHTIGKEIT ODER TEMPERATUR 308 4.6 VERGLEICH DER INDUKTIVEN UND DER
KAPAZITIVEN LAENGENAUFNEHMER 309 4.6.1 ENERGIE DES MAGNETISCHEN UND DES
ELEKTRISCHEN FELDES 310 4.6.2 GROESSTE DER BRUECKENSCHALTUNG ENTNEHMBARE
LEISTUNG 311 4.6.3 STEUERLEISTUNG ZUM VERSTELLEN DER AUFNEHMER 312
DIGITALE MESSTECHNIK; KODIERTE UND INKREMENTALE MESSWERTGEBER 314 5.1
BINAERE SIGNALE UND IHRE LOGISCHEN VERKNUEPFUNGEN 314 5.1.1 BINAERE SIGNALE
314 5.1.2 LOGISCHE VERKNUEPFUNGEN BINAERER SIGNALE 315 5.1.3 GATTER 318
5.2 DARSTELLUNG, ANZEIGE UND AUSGABE NUMERISCHER MESSWERTE 320 5.2.1
DUALES ZAHLENSYSTEM 320 5.2.2 BINAERCODES FUER DEZIMALZAHLEN 321 5.2.3
CODE-UMSETZER 323 5.2.4 ZIFFERNANZEIGEN 324 5.2.5 VERGLEICH DER ZIFFERN-
MIT DER SKALENANZEIGE 325 5.2.6 UMSETZUNG EINES DIGITALEN SIGNALS IN
EINE SPANNUNG; DIGITAL/ANALOG- UMSETZER 326 5.3 BISTABILE KIPPSTUFEN 327
5.3.1 ASYNCHRONES RS-SPEICHERGLIED 327 5.3.2 TAKTGESTEUERTES
RS-SPEICHERGLIED 329 5.3.3 TAKTFLANKENGESTEUERTES D-SPEICHERGLIED 330
5.3.4 TAKTFLANKENGESTEUERTES JK-SPEICHERGLIED 330 5.3.5
TAKTFLANKENGESTEUERTES T-SPEICHERGLIED 331 5.4 ZAEHLER 332 5.4.1
ASYNCHRONER VORWAERTS-DUALZAEHLER 332 5.4.2 ASYNCHRONER
RUECKWAERTS-DUALZAEHLER 333 5.4.3 UMSCHALTUNG DER ZAEHLRICHTUNG 334 5.4.4
SYNCHRONER VORWAERTS-DUALZAEHLER 335 5.4.5 SYNCHRONER VORWAERTS-BCD-ZAEHLER
336 5.4.6 SYNCHRONER RINGZAEHLER 337 5.4.7 ANZEIGE EINER ZAEHLGROESSE 338
5.5 REGISTER 339 5.5.1 PARALLELREGISTER 339 5.5.2 SCHIEBEREGISTER ZUR
PARALLEL/SERIEN-UMSETZUNG 340 5.5.3 SCHIEBEREGISTER ZUR
SERIEN/PARALLEL-UMSETZUNG 341 INHALTSVERZEICHNIS XI 5.6 UMSCHALTER 343
5.6.1 MULTIPLEXER FUER BINAERE SIGNALE 343 5.6.2 UMSCHALTER MIT
RELAISKONTAKTEN FUER ANALOGE SIGNALE 343 5.6.3 UMSCHALTER MIT
FELDEFFEKTTRANSISTOREN FUER ANALOGE SIGNALE 344 5.6.4 ABTAST- UND
HALTEKREIS 345 5.7 DIREKTVERGLEICHENDE A/D-UMSETZER FUER ELEKTRISCHE
SPANNUNGEN 346 5.7.1 KOMPARATOR 346 5.7.2 KOMPARATOR MIT HYSTERESE 347
5.7.3 A/D-UMSETZER MIT PARALLELEN KOMPARATOREN 349 5.7.4 INKREMENTALER
A/D-STUFENUMSETZER 350 5.7.5 INKREMENTALER A/D-NACHLAUFUMSETZER 351
5.7.6 A/D-UMSETZER MIT SUKZESSIVER ANNAEHERUNG AN DEN MESSWERT . . . . 352
5.7.7 DIGITALMULTIMETER 354 5.7.8 DIGITAL-OSZILLOSKOP 355 5.8
A/D-UMSETZER FUER MECHANISCHE GROESSEN; KODIERTE UND INKREMENTALE LAENGEN-
UND WINKELGEBER 356 5.8.1 ENDLAGENSCHALTER 357 5.8.2 KODIERTE LAENGEN-
UND WINKELGEBER 358 5.8.3 INKREMENTALE LAENGEN- UND WINKELGEBER 360 5.8.4
VERGLEICH DER KODIERTEN UND INKREMENTALEN LAENGENGEBER 363 6 ZEIT-UND
FREQUENZMESSUNG; FREQUENZANALOGE MESSWERTGEBER UND WANDLER . . . . 364
6.1 DIGITALE ZEITMESSUNG 364 6.1.1 MESSUNG EINES ZEITINTERVALLS 364
6.1.2 MESSUNG EINER PERIODENDAUER 365 6.1.3 MESSUNG DES PHASENWINKELS
366 6.1.4 NORMALFREQUENZ-UND ZEITZEICHENSENDER 367 6.2 DIGITALE
FREQUENZMESSUNG 368 6.2.1 MESSUNG EINER FREQUENZ ODER IMPULSRATE 368
6.2.2 MESSUNG DES VERHAELTNISSES ZWEIER FREQUENZEN ODER DREHZAHLEN . . .
369 6.2.3 UNIVERSALZAEHLER 369 6.2.4 MESSUNG DER DIFFERENZ ZWEIER
FREQUENZEN ODER DREHZAHLEN . . . . 371 6.3 SPANNUNG/ZEIT- UND
SPANNUNG/FREQUENZ-UMSETZER 371 6.3.1 U/T-IMPULSBREITEN-UMSETZER 371
6.3.2 U/T-ZWEIRAMPEN-UMSETZER 374 6.3.3 U/F-SAEGEZAHN-UMSETZER 377 6.3.4
U/F-UMSETZER NACH DEM LADUNGSBILANZVERFAHREN 378 6.3.5 SYNCHRONER
U/F-UMSETZER NACH DEM LADUNGSBILANZVERFAHREN . . . . 380 6.3.6 VERGLEICH
DER VERSCHIEDENEN UMSETZVERFAHREN 382 6.4 ANALOGE MESSUNG EINES
ZEITINTERVALLS ODER EINER FREQUENZ 384 6.4.1 MESSUNG EINES
ZEITINTERVALLS; T/U-UMFORMUNG 384 6.4.2 MESSUNG EINER FREQUENZ ODER
IMPULSRATE; F/U-UMFORMUNG 385 6.4.3 IMPULSBREITEN-MULTIPLIZIERER 387 6.5
ASTABILE KIPPSCHALTUNGEN ALS FREQUENZUMSETZER 388 6.5.1 ASTABILE
KIPPSCHALTUNG AUS RC-GLIED UND KOMPARATOR 388 6.5.2 ASTABILE
KIPPSCHALTUNG MIT INTEGRATIONSVERSTAERKER UND KOMPARATOR 390 6.5.3
KIPPSCHALTUNG MIT WIDERSTANDSMESSBRUECKE 393 6.5.4 KIPPSCHALTUNG MIT
STABILISIERTEN HILFSSPANNUNGEN 394 6.5.5 U/F-UMSETZER FUER KLEINE SIGNALE
396 XII INHALTSVERZEICHNIS 6.6 HARMONISCHE OSZILLATOREN ALS
FREQUENZUMSETZER 397 6.6.1 ERZEUGUNG UNGEDAEMPFTER SCHWINGUNGEN 398 6.6.2
LC-OSZILLATOR 399 6.6.3 RC-OSZILLATOR 402 6.7 FREQUENZ- ODER
IMPULSRATENLIEFERNDE AUFNEHMER 405 6.7.1 SCHWINGQUARZ ALS FREQUENZNORMAL
405 6.7.2 SCHWINGQUARZ ALS TEMPERATURFUEHLER 413 6.7.3
SCHWINGSAITEN-FREQUENZUMSETZER 414 6.7.4 STIMMGABEL-FREQUENZUMSETZER 415
6.7.5 DREHZAHLAUFNEHMER 417 7 MESSUNG MECHANISCHER GROESSEN 420 7.1
DRUCK-UND DIFFERENZDRUCKMESSUNG MIT FEDERMESSWERKEN 420 7.1.1
DIREKTANZEIGENDE MANOMETER 421 7.1.2 FEDERMESSWERKE MIT ELEKTRISCHEM
ABGRIFF 421 7.1.3 DIFFERENZDRUCK-MESSUMFORMER MIT INNENLIEGENDEM
ELEKTRISCHEN ABGRIFF 426 7.1.4 ANWENDUNG DER DRUCK- UND
DIFFERENZDRUCKMESSGERAETE ZUR FUELLSTANDS- MESSUNG 428 7.2 DURCHFLUSSMESSUNG
429 7.2.1 DURCHFLUSSMESSUNG MIT DROSSELMESSGERAETEN 430 7.2.2
WIRBELFREQUENZ-DURCHFLUSSMESSER 435 7.2.3 THERMISCHER MASSENSTROMMESSER
436 7.2.4 CORIOLIS-MASSENSTROMMESSER 440 7.2.5
ULTRASCHALL-DURCHFLUSSMESSUNG 442 7.3 SCHWINGUNGSMESSUNG 447 7.3.1
RELATIVE SCHWINGUNGSMESSUNG 448 7.3.2 ABSOLUTE SCHWINGUNGSMESSUNG 451
LITERATURVERZEICHNIS 458 SACHWORTVERZEICHNIS 465
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