Messtechnik: Systemtheorie für Ingenieure und Informatiker
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Heidelberg [u.a.]
Springer
2011
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| Ausgabe: | 8., gründlich überarb. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Bis 7. Aufl. u.d.T.: Kiencke, Uwe: Messtechnik |
| Beschreibung: | XIII, 412 S. Ill., graph. Darst. 24 cm |
| ISBN: | 3642202381 9783642202384 |
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IMAGE 1
INHALTSVERZEICHNIS
1 MESSSYSTEME UND MESSFEHLER 3
1.1 MESSSKALEN 3
1.2 METRISCHE GROESSEN 5
1.2.1 EINHEITENSYSTEM 5
1.2.2 ANPASSUNG DER DEFINITIONEN DER EINHEITEN 8
1.3 MESSSYSTEME 9
1.3.1 STRUKTUR VON MESSSYSTEMEN 9
1.3.2 BESCHREIBUNG VON MESSSYSTEMEN IM ZUSTANDSRAUM . . 11 1.3.3
PHYSIKALISCHE MESSKENNLINIE 12
1.3.4 MESSSIGNALE ALS INFORMATIONSTRAEGER 13
1.4 MESSFEHLER 15
1.4.1 ABSOLUTER UND RELATIVER FEHLER 15
1.4.2 FEHLERURSACHEN 16
1.4.3 SPEZIFIZIERTE NORMALBEDINGUNGEN 18
2 KURVENANPASSUNG 25
2.1 APPROXIMATION 26
2.1.1 APPROXIMATION MIT ORTHONORMALEN FUNKTIONENSYSTEMEN 26 2.1.2
LEAST-SQUARES-SCHAETZER 30
2.1.3 REGRESSIONSANALYSE 31
2.2 INTERPOLATION 33
2.2.1 POLYNOMINTERPOLATION 34
2.2.2 INTERPOLATION DURCH LAGRANGE-POLYNOME 35
2.2.3 INTERPOLATION DURCH NEWTON-POLYNOME 37
2.2.4 SPLINE-INTERPOLATION 40
2.2.5 SYSTEMTHEORETISCHE DEUTUNG DER INTERPOLATION 44
2.3 KENNFELDINTERPOLATION 45
3 STATIONAERES VERHALTEN VON MESSSYSTEMEN 53
3.1 STATIONAERE MESSKENNLINIE UND DEREN FEHLER 53
3.1.1 IDEALE UND REALE MESSKENNLINIE 53
3.1.2 ABGLEICH DER MESSKENNLINIE 54
3.1.3 KENNLINIENFEHLER BEI REALER KENNLINIE 56
3.1.4 ABSCHAETZUNG DES KENNLINIENFEHLERS 58
3.2 KENNLINIENFEHLER UNTER NORMALBEDINGUNGEN 62
3.2.1 HERABSETZEN DES MESSBEREICHS 62
3.2.2 REIHENSCHALTUNG ZWEIER NICHTLINEARER GLIEDER 65
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1012630633
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
3.2.3 WAHL DES GUENSTIGSTEN MESSBEREICHS 68
3.2.4 DIFFERENZMETHODE 74
3.2.5 GEGENKOPPLUNG 80
3.3 KENNLINIENFEHLER BEI ABWEICHUNGEN VON DEN NORMALBEDINGUNGEN 83 3.3.1
SUPERPONIERENDE STOERGROESSEN 84
3.3.2 UNTERDRUECKUNG SUPERPONIERENDER STOERGROESSEN MIT DER DIF-
FERENZMETHODE 85
3.3.3 DEFORMIERENDE STOERGROESSEN 87
3.3.4 DEFORMIERENDE STOERGROESSEN BEI GEGENKOPPLUNG . . . 89 3.3.5
SUPERPONIERENDE STOERGROESSEN BEI GEGENKOPPLUNG . . 93 3.3.6 KOMPENSATION
SYSTEMATISCHER STOEREINFLUESSE 93
3.3.7 ABSCHIRMUNG 94
3.3.8 SUPERPONIERENDE STOERGROESSEN IN MESSKETTEN 94
3.3.9 ZERHACKERVERSTAERKER 95
3.4 RUECKWIRKUNG DES MESSSYSTEMS 99
4 ZUFAELLIGE MESSFEHLER 105
4.1 GRUNDLAGEN DER WAHRSCHEINLICHKEITSTHEORIE 105
4.1.1 WAHRSCHEINLICHKEITSDICHTE 108
4.1.2 WAHRSCHEINLICHKEITSDICHTEN ABGEBILDETER GROESSEN . . . 111 4.1.3
ERWARTUNGSWERTE 1. ORDNUNG 112
4.1.4 ERWARTUNGSWERTE 2. ORDNUNG 114
4.1.5 KORRELATIONSKOEFFIZIENT 116
4.1.6 CHARAKTERISTISCHE FUNKTION 119
4.2 STICHPROBEN 120
4.2.1 HAEUFIGKEITSVERTEILUNG UND HISTOGRAMM 120
4.2.2 STICHPROBENMITTELWERT 122
4.2.3 STICHPROBENVARIANZ 124
4.2.4 GESETZ DER GROSSEN ZAHLEN 127
4.2.5 MITTELUNG ZUR STOERUNGSUNTERDRUECKUNG 129
4.3 NORMALVERTEILTE ZUFALLSVARIABLE 131
4.3.1 NORMALVERTEILUNG 131
4.3.2 ZENTRALER GRENZWERTSATZ 133
4.3.3 X 2 -VERTEILUNG 134
4.3.4 STUDENT'SCHE T-VERTEILUNG 139
4.4 STATISTISCHE TESTVERFAHREN 140
4.4.1 KONFIDENZINTERVALL UND STATISTISCHE SICHERHEIT 140 4.4.2
HYPOTHESEN UND STATISTISCHE TESTS 146
4.4.3 SIGNIFIKANZTEST FUER DEN STICHPROBENMITTELWERT 147 4.4.4 X 2
-ANPASSUNGSTEST 149
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS XI
4.5 QUALITAETSSICHERUNG 153
4.5.1 BEURTEILUNG VON FERTIGUNGSPROZESSEN 153
4.5.2 BESTIMMUNG DER AUSFALLRATE 155
4.5.3 STATISTISCHE PROZESSUEBERWACHUNG 159
4.6 FEHLERFORTPFLANZUNG 164
5 DYNAMISCHES VERHALTEN VON MESSSYSTEMEN 171
5.1 BESCHREIBUNG VON MESSSYSTEMEN 171
5.1.1 SYSTEMEIGENSCHAFTEN 171
5.1.2 LINEARE, ZEITINVARIANTE SYSTEME (LTI-SYSTEME) 172 5.1.3 STABILITAET
174
5.2 EMPIRISCHE ANALYSE VON MESSSYSTEMEN 175
5.2.1 KENNWERTE DER SPRUNGANTWORT 176
5.2.2 NICHTLINEARES DYNAMISCHES VERHALTEN 177
5.2.3 BESTIMMUNG DES FREQUENZGANGES 178
5.3 VERBESSERUNG DES DYNAMISCHEN SYSTEMVERHALTENS 180
5.4 PARAMETEROPTIMIERUNG 183
5.4.1 KRITERIUM *VERSCHWINDENDE MOMENTE DER IMPULSANTWORT" 186 5.4.2
KRITERIUM *KONSTANTER AMPLITUDENGANG FUER KLEINE FREQUEN- ZEN" 189
5.4.3 KRITERIUM *KONSTANTER REALTEIL DES FREQUENZGANGES" . . 194 5.4.4
ITAE-KRITERIUM 200
5.4.5 KRITERIUM *QUADRATISCHES FEHLERINTEGRAL" 206
5.5 STRUKTURAENDERUNG ZUR OPTIMIERUNG DES ZEITVERHALTENS 212 5.5.1
KOMPENSATION DES ZEITVERHALTENS 212
5.5.2 ZEITVERHALTEN BEI GEGENKOPPLUNG 217
6 MESSUNG STOCHASTISCHER SIGNALE 229
6.1 STOCHASTISCHE PROZESSE 229
6.1.1 WAHRSCHEINLICHKEITSVERTEILUNG UND WAHRSCHEINLICHKEITS- DICHTE 231
6.1.2 SCHAR-UND ZEITMITTELWERTE, MOMENTE ERSTER ORDNUNG . 233 6.1.3
MOMENTE ZWEITER ORDNUNG 235
6.1.4 STATIONAERE PROZESSE 237
6.1.5 ERGODISCHE PROZESSE 238
6.2 KORRELATIONSFUNKTIONEN 242
6.2.1 SIGNALKLASSEN 242
6.2.2 KORRELATION FUER LEISTUNGSSIGNALE 245
6.2.3 KORRELATION FUER ENERGIESIGNALE 247
6.2.4 EIGENSCHAFTEN DER KORRELATIONSFUNKTIONEN 249
IMAGE 4
XII INHALTSVERZEICHNIS
6.3 KORRELATIONSMESSTECHNIK 251
6.3.1 MESSUNG VON KORRELATIONSFUNKTIONEN 251
6.3.2 AEHNLICHKEIT VON SIGNALEN, LAUFZEITMESSUNG 252
6.3.3 CLOSED-IOOP-KORRELATION 257
6.3.4 POLARITAETSKORRELATION 260
6.3.5 AEHNLICHKEIT VON SPEKTREN, DOPPLERFREQUENZMESSUNG . . 261 6.3.6
SELBSTAEHNLICHKEIT 263
6.4 LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM 265
6.4.1 RAUSCHEN 267
6.4.2 UEBERLAGERUNG ZUFAELLIGER STOERSIGNALE 272
6.4.3 UEBERTRAGUNG STOCHASTISCHER SIGNALE DURCH LTI-SYSTEME 273 6.4.4
SYSTEMIDENTIFIKATION 276
6.4.5 WIENER-FILTER 282
7 ERFASSUNG ANALOGER SIGNALE 295
7.1 ABTASTUNG 296
7.1.1 BANDUEBERLAPPUNGSFEHLER {ALIASING) 298
7.1.2 ANTI-ALIASING-FILTER 299
7.1.3 MITTELWERTBILDUNG BEI ENDLICHER ABTASTDAUER 302
7.1.4 ZEITLICHE ABTASTFEHLER 305
7.2 QUANTISIERUNG 310
7.2.1 WAHRSCHEINLICHKEITSDICHTEN VON SIGNALAMPLITUDEN . . 312 7.2.2
AMPLITUDENDICHTE EINER FOURIER-REIHE 314
7.2.3 QUANTISIERUNGSTHEOREM 317
7.2.4 WAHRSCHEINLICHKEITSDICHTE DES QUANTISIERUNGSFEHLERS . 321 7.2.5
OPTIMALE QUANTISIERUNG 324
7.2.6 MINIMIERUNG DES RELATIVEN QUANTISIERUNGSFEHLERS . . . 325 7.2.7
DITHERING 328
7.3 ANALOG-DIGITAL-UMSETZER 333
7.3.1 A/D-NACHLAUFUMSETZER 333
7.3.2 A/D-UMSETZER MIT SUKZESSIVER APPROXIMATION 334 7.3.3 INTEGRIERENDE
A/D-UMSETZER 336
7.3.4 DELTA-SIGMA-UMSETZER 338
7.3.5 RATIOMETRISCHE MESSUNG 347
7.4 DIGITAL-ANALOG-UMSETZER 347
7.4.1 PARALLELE D/A-UMSETZER 348
7.4.2 SERIELLE D/A-UMSETZER 350
8 ERFASSUNG FREQUENZANALOGER SIGNALE 355
8.1 ALLGEMEINER FREQUENZBEGRIFF 356
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS XIII
8.2 DIGITALE DREHZAHLMESSUNG 362
8.2.1 PERIODENDAUERMESSUNG 363
8.2.2 FREQUENZMESSUNG 365
8.2.3 MAXIMALER QUANTISIERUNGSFEHLER FUER EINEN ZAEHLVORGANG 366 8.2.4
MITTELWERTBILDUNG BEI DER DREHZAHLMESSUNG 368
8.2.5 ABTASTUNG BEI DER DREHZAHLMESSUNG 370
8.2.6 QUANTISIERUNG BEI FORTLAUFENDEN PERIODENDAUERMESSUN- GEN 371
8.2.7 LEISTUNGSDICHTE DES QUANTISIERUNGSFEHLERS 375
8.2.8 KOMPENSATION MECHANISCHER FEHLER DES SENSORRADES . 378
8.3 KONTINUIERLICHE FREQUENZMESSUNG 382
8.3.1 PHASENREGELKREIS 384
8.3.2 FREQUENZREGELKREIS 388
8.4 POSITIONS- UND RICHTUNGSERKENNUNG 390
8.4.1 DREHRICHTUNGSERKENNUNG 390
8.4.2 POSITIONSBESTIMMUNG 392
A SYMBOLE UND TABELLEN 397
A.1 SYMBOLE 397
A.2 TABELLEN 400
LITERATURVERZEICHNIS 401
INDEX 405 |
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| author | Puente León, Fernando 1969-2020 Kiencke, Uwe 1943- |
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