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Messtechnik: analog, digital und virtuell

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Bibliographic Details
Previous Title:	Bernstein, Herbert Analoge, digitale und virtuelle Messtechnik
Main Author:	Bernstein, Herbert 1946- (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Berlin De Gruyter Oldenbourg [2018]
Edition:	2., korrigierte und ergänzte Auflage
Series:	De Gruyter Studium
Subjects:	Elektrisches Messgerät Elektrische Messtechnik Oszillograph Messtechnik Fachhochschul-/Hochschulausbildung Oszilloskop TDI Lehrbuch
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Item Description:	1. Auflage (2013) unter dem Titel: Bernstein, Herbert: Analoge, digitale und virtuelle Messtechnik
Physical Description:	XII, 344 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	9783110542172 311054217X

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT ZUR 2. AUFLAGE V 1 ANALOGE UND DIGITALE MULTIMETERSYSTEME 1 1.1 ZEIGERMESSGERAETE........................................................................................................ 1 1.1.1 AUFBAU VON ZEIGERMESSGERAETEN................................................................................. 2 1.1.2 BESCHRIFTUNG VON SKALEN............................................................................................ 5 1.1.3 GENAUIGKEITSKLASSEN UND FEHLER................................................................................ 7 1.1.4 MESSUNGEN MIT ZEIGERMESSGERAETEN .......................................................................... 10 1.1.5 LEISTUNGSMESSUNGEN................................................................................................ 12 1.1.6 WIDERSTANDSMESSUNGEN............................................................................................ 14 1.2 DIGITALE MULTIMETERSYSTEME...................................................................................... 18 1.2.1 3 ^-STELLIGES DIGITAL-VOLTMETER ICL7106 MIT LCD-ANZEIGE .................................... 18 1.2.2 UMSCHALTBARES MULTIMETER MIT DEM ICL7106 ......................................................... 21 1.3 ARBEITEN MIT DEM SIMULIERTEN MULTIMETER.................................................................25 1.3.1 GRUNDEINSTELLUNGEN DES MULTIMETERS....................................................................... 26 1.3.2 ARBEITEN MIT SIMULIERTEN BETRIEBSMESSGERAETEN.........................................................30 1.3.3 MESSEN VON KONDENSATOREN UND INDUKTIVITAETEN........................................................31 1.4 MIKROCONTROLLER ALS MULTIMETER.................................................................................35 1.4.1 8-BIT-MIKROCONTROLLER ATTINY26................................................................................36 1.4.2 GRUNDFUNKTIONEN DES 8-BIT-MIKROCONTROLLERS ATTINY26...........................................36 1.4.3 ABSOLUTE UND RELATIVE GENAUIGKEIT ........................................................................... 37 1.4.4 INTEGRALER LINEARITAETSFEHLER........................................................................................38 1.4.5 DIFFERENTIELLE NICHTLINEARITAET.................................................................................... 38 1.4.6 OFFSETFEHLER...............................................................................................................39 1.4.7 VERSTAERKUNGSFEHLER....................................................................................................39 1.4.8 AUFBAU EINES DIGITALEN SYSTEMS ............................................................................... 40 1.4.9 UNTERSCHEIDUNGSMERKMALE ZWISCHEN ANALOGEN UND DIGITALEN SYSTEMEN ................. 41 1.4.10 SYSTEMFEHLER DER AD-UMSETZUNG............................................................................43 1.4.11 STATISCHE SIGNALE......................................................................................................44 1.4.12 QUASISTATISCHE SIGNALE............................................................................................. 44 1.4.13 DYNAMISCHE SIGNALE................................................................................................44 1.4.14 SIGNALPARAMETER....................................................................................................... 45 1.4.15 STATISTISCHE METHODEN DER SIGNALAUSWERTUNG...........................................................46 1.4.16 ARITHMETISCHER MITTELWERT........................................................................................47 1.4.17 FORTLAUFENDE MITTELWERTBILDUNG...............................................................................47 1.4.18 SCHRITTWEISE MITTELWERTBILDUNG................................................................................48 1.4.19 QUADRATISCHER MITTELWERT......................................................................................... 50 1.4.20 EFFEKTIVWERT............................................................................................................... 50 1.4.21 ABTASTTHEOREM UND ALIASING.....................................................................................50 2 FUNKTIONSGENERATOR UND SIGNALQUELLEN 55 2.1 SIMULIERTER FUNKTIONSGENERATOR ................................................................................. 56 2.1.1 AUGENBLICKSWERT, SCHEITELWERT UND EFFEKTIVWERT.....................................................57 2.1.2 RECHTECK- UND DREIECKSPANNUNG..............................................................................58 2.1.3 MESSUNG DER PHASENVERSCHIEBUNG............................................................................60 2.1.4 RC-GLIED AN SYMMETRISCHER RECHTECKSPANNUNG......................................................61 2.1.5 MESSUNG EINER SCHWEBUNG.......................................................................................63 2.1.6 MESSUNG EINER AMPLITUDENMODULATION (AM)...........................................................65 2.1.7 MESSUNG EINER FREQUENZMODULATION (FM )...............................................................66 2.1.8 MESSUNG EINER RAUSCHSPANNUNG...............................................................................68 2.1.9 MESSUNG EINER FSK-SPANNUNG.................................................................................69 2.2 REALER FUNKTIONSGENERATOR......................................................................................... 71 2.2.1 BLOCKSCHALTUNG DES FUNKTIONSGENERATORS MAX038 .................................................. 71 2.2.2 FUNKTIONSGENERATOR MIT DEM MAX038.....................................................................73 2.2.3 WOBBLER MIT DEM MAX038......................................................................................76 2.3 MIKROCONTROLLER ATTINY26 ALS FREQUENZGENERATOR.....................................................78 2.3.1 MIKROCONTROLLER ALS RECHTECKGENERATOR....................................................................78 2.3.2 MIKROCONTROLLER ATTINY26 ALS SINUSGENERATOR........................................................... 79 3 WATTMETER 85 3.1 ELEKTRODYNAMISCHES MESSWERK................................................................................. 85 3.2 ELEKTRODYNAMISCHES QUOTIENTEN-MESSWERK............................................................... 87 3.3 MESSVERFAHREN IN DER STARKSTROMTECHNIK..................................................................88 3.3.1 LEISTUNGSMESSUNG IM EINPHASENNETZ.......................................................................89 3.3.2 LEISTUNGSMESSUNG IM DREHSTROMNETZ........................................................................ 92 3.3.3 BLINDLEISTUNGSMESSUNG.............................................................................................. 94 3.3.4 LEISTUNGSFAKTORMESSUNG............................................................................................ 95 3.4 MESSPRAKTIKUM.......................................................................................................... 97 3.4.1 LEISTUNGSMESSUNG EINER GLUEHLAMPE.........................................................................97 3.4.2 LEISTUNGSMESSUNG EINER SPULE..................................................................................98 3.4.3 LEISTUNGSMESSUNG EINER RL-SCHALTUNG..................................................................... 99 3.4.4 LEISTUNGSMESSUNG EINER RC-SCHALTUNG....................................................................100 3.4.5 LEISTUNGSMESSUNG EINER KOMPENSATION.................................................................. 101 3.4.6 LEISTUNGSMESSUNG EINER STERNSCHALTUNG (DREHSTROM)............................................. 103 3.4.7 LEISTUNGSMESSUNG AN DREHSTROM............................................................................ 104 3.5 LEISTUNGSMESSER MIT MIKROCONTROLLER ATTINY26 ...................................................... 105 4 OSZILLOSKOPE 107 4.1 ELEKTRONENSTRAHLROEHRE...............................................................................................107 4.1.1 Y-VERSTAERKER MIT ABSCHWAECHER............................................................................... 109 4.1.2 X-VERSTAERKER MIT ABSCHWAECHER............................................................................... 110 4.1.3 ZEITABLENKSCHALTUNG.................................................................................................111 4.1.4 ELEKTRONISCHER SCHALTER...........................................................................................112 4.1.5 VORVERSTAERKER...........................................................................................................112 4.2 DIGITALE SPEICHEROSZILLOSKOPE..................................................................................113 4.2.1 ANALOG-DIGITAL-WANDLER.........................................................................................113 4.2.2 GENAUIGKEIT UND AUFLOESUNG....................................................................................114 4.2.3 DIGITALE ZEITBASIS....................................................................................................116 4.2.4 DIGITALISIERUNG DER DATEN........................................................................................116 4.2.5 ALIASING UND ANTI-ALIASING.....................................................................................117 4.2.6 IMPULS-INTERPOLATION.............................................................................................. 120 4.2.7 VERGLEICH ZWISCHEN DIGITAL- UND ANALOGEM SPEICHEROSZILLOSKOP ........................... 122 4.2.8 MESSMERKMALE EINES DIGITALEN SPEICHEROSZILLOSKOPS ............................................ 123 4.2.9 AUSWAHL EINES DIGITALEN SPEICHEROSZILLOSKOPS ....................................................... 126 4.3 MESSUEBUNGEN MIT SIMULIERTEM ZWEIKANAL-OSZILLOSKOP...........................................131 4.3.1 OSZILLOSKOPEINSTELLUNGEN ....................................................................................... 131 4.3.2 MESSUNGEN VON UNSYMMETRISCHEN SPANNUNGEN ...................................................... 133 4.3.3 MESSUNG DER PHASENVERSCHIEBUNG ......................................................................... 137 4.3.4 MESSUNG EINER FREQUENZ MIT LISSAJOUS-FIGUR ......................................................... 139 4.3.5 MESSUNG DER BLINDLEISTUNG .................................................................................... 141 4.3.6 MESSUNG DER PHASENVERSCHIEBUNG AN EINER RCL-REIHENSCHALTUNG........................142 4.3.7 MESSUNG EINER SIGNALKOPPLUNG IN EINEM KLEINSIGNALVERSTAERKER ............................ 143 4.4 MESSUEBUNGEN MIT SIMULIERTEM VIERKANAL-OSZILLOSKOP ........................................... 146 4.4.1 MESSUNG VON UNTERSCHIEDLICHEN SPANNUNGEN ......................................................... 146 4.4.2 SINUSGENERATOR MIT RC-PHASENSCHIEBER ................................................................. 146 5 BODE-PLOTTER 149 5.1 ARBEITEN MIT DEM BODE-PLOTTER............................................................................... 150 5.1.1 VERHALTEN EINES PASSIVEN RC-TIEFPASS-FILTERS ........................................................ 152 5.1.2 VERHALTEN EINES REIHENSCHWINGKREISES...................................................................153 5.1.3 VERHALTEN EINES PARALLELSCHWINGKREISES..................................................................154 5.1.4 REALE SCHWINGKREISE...............................................................................................156 5.1.5 GUETE UND BANDBREITE.............................................................................................. 156 5.1.6 UNTERSUCHUNG EINES LC-FILTERS .............................................................................. 158 5.1.7 UNTERSUCHUNG EINES T- UND ^-FILTERS.......................................................................159 5.1.8 UNTERSUCHUNG EINES TIEFPASS-DOPPELSIEBGLIEDES ................................................... 161 5.1.9 UNTERSUCHUNG EINES BANDPASSES NACH WIEN .......................................................... 162 6 FREQUENZMESSGERAETE 165 6.1 PRAXIS DER DEKADENZAEHLUNG .................................................................................... 165 6.1.1 MENGENZAEHLUNG...................................................................................................... 165 6.1.2 ZEITMESSUNG........................................................................................................... 166 6.1.3 FREQUENZMESSUNG................................................................................................... 168 6.1.4 FREQUENZVERHAELTNISMESSUNG ................................................................................... 168 6.1.5 FREQUENZUNTERSETZUNG............................................................................................ 169 6.1.6 REALISIERUNG EINER ZAEHLERDEKADE ............................................................................ 170 6.2 MESSUNGEN MIT DEM SIMULIERTEN FREQUENZZAEHLER................................................... 171 6.3 MULTIFUNKTIONSZAEHLER UND FREQUENZZAEHLER.............................................................. 174 6.3.1 MULTIFUNKTIONSZAEHLER ICM7216A/B UND FREQUENZZAEHLER ICM7216C/D ................ 174 6.3.2 FUNKTIONEN DES ICM7216A/B................................................................................. 177 6.3.3 MULTIFUNKTIONSZAEHLER MIT DEM ICM7216A BIS 10 MHZ .......................................... 177 6.3.4 FREQUENZZAEHLER BIS 10 MHZ MIT DEM ICM7216C/D ............................................... 177 6.3.5 ERWEITERTE SCHALTUNGEN MIT DEM ICM7216C/D ...................................................... 178 7 LOGIKANALYSATOR UND BITMUSTERGENERATOR 183 7.1 DIGITALE MESSGERAETE..................................................................................................183 7.1.1 SIMULIERTER BITMUSTERGENERATOR............................................................................... 185 7.1.2 SIMULIERTER LOGIKANALYSATOR.....................................................................................186 7.1.3 UNTERSUCHUNG DES DEZIMALZAEHLERS 7490 .................................................................. 188 7.1.4 UNTERSUCHUNG DES SCHIEBEREGISTERS 74164 .............................................................. 190 7.1.5 UNTERSUCHUNG EINES 8-BIT-DA-WANDLERS................................................................ 191 7.1.6 UNTERSUCHUNG EINES 8-BIT-AD-WANDLERS................................................................ 194 7.1.7 MIKROCONTROLLER MIT LED-BARANZEIGE.................................................................... 195 7.1.8 MIKROCONTROLLER AM LOGIKANALYSATOR...................................................................... 196 7.1.9 MIKROCONTROLLER MIT DA-WANDLER........................................................................... 199 7.1.10 MIKROCONTROLLER MIT AD-WANDLER...........................................................................200 7.1.11 MIKROCONTROLLER MIT AD- UND DA-WANDLER............................................................200 8 LOGIKKONVERTER 203 8.1 ARBEITEN MIT DEM LOGIKKONVERTER...........................................................................203 8.1.1 VERFAHREN NACH QUINE UND MCCLUSKEY...................................................................205 8.1.2 UNTERSUCHUNG EINER NEGIERTEN UND-VERKNUEPFUNG.................................................205 8.1.3 UNTERSUCHUNG EINER UND-ODER-VERKNUEPFUNG MIT ZWEI EINGAENGEN .................... 206 8.1.4 UNTERSUCHUNG EINER UND-ODER-VERKNUEPFUNG MIT DREI VARIABLEN ....................... 207 8.1.5 UNTERSUCHUNG EINER UND-ODER-VERKNUEPFUNG MIT VIER VARIABLEN ....................... 208 8.2 SCHALTUNGSANALYSE VON TTL-BAUSTEINEN.................................................................. 210 8.2.1 UNTERSUCHUNG DES NAND-GATTERS 7400.................................................................210 8.2.2 UNTERSUCHUNG DES EXKLUSIV-ODER-GATTERS 7486..................................................212 8.2.3 INHIBITION UND IMPLIKATION......................................................................................213 8.2.4 UNTERSUCHUNG DES UND/NOR-GATTERS 7451...........................................................215 9 KENNLINIENSCHREIBER (I/U-ANALYSE) 217 9.1 KENNLINIE................................................................................................................ 217 9.1.1 STATISCHE KENNLINIENAUFNAHME EINER DIODE............................................................219 9.1.2 DYNAMISCHE KENNLINIENAUFHAHME EINER DIODE......................................................220 9.1.3 KENNLINIENSCHREIBER MIT DIODE...............................................................................223 9.1.4 STATISCHER UND DYNAMISCHER WERT EINER DIODE........................................................224 9.2 KENNLINIENSCHREIBER FUER TRANSISTOREN.......................................................................226 9.2.1 EINFACHE MESSUNGEN UND PRUEFUNGEN AN BIPOLAREN TRANSISTOREN ............................ 226 9.2.2 MESSUNG DES GLEICHSTROMVERSTAERKUNGSFAKTORS B ................................................... 228 9.2.3 MESSUNG DER EINGANGSKENNLINIE I B = F (U BE )..........................................................230 9.2.4 AUSGANGSKENNLINIEN EINES TRANSISTORS................................................................... 233 9.2.5 DYNAMISCHE AUFNAHME VON AUSGANGSKENNLINIEN.................................................. 235 10 KLIRRFAKTORMESSGERAET 239 10.1 MESSEN EINER BANDSPERRE MIT KLIRRFAKTORMESSGERAET ................................................ 241 10.1.1 KLIRRFAKTOR.............................................................................................................. 241 10.1.2 ZWEISTUFIGER VERSTAERKER MIT KAPAZITIVER KOPPLUNG................................................ 242 10.1.3 INTERMODULATIONS-VERZERRUNGEN............................................................................. 244 11 SPEKTRUMANALYSATOR UND NETZWERKANALYSATOR 247 11.1 GRUNDLAGEN DER SPEKTRUMANALYSE.......................................................................... 247 11.1.1 FREQUENZBEREICHE................................................................................................... 247 11.1.2 EMPFINDLICHKEIT..................................................................................................... 248 11.1.3 SIGNALANZEIGEBEREICH............................................................................................. 248 11.1.4 DYNAMIKBEREICH..................................................................................................... 249 11.1.5 MESSUNG EINES AM-DEMODULATORS......................................................................... 251 11.1.6 ARBEITEN MIT DEZIBEL.............................................................................................. 253 11.2 NETZWERKANALYSATOR................................................................................................ 261 11.2.1 SMITH-KREISDIAGRAMM............................................................................................ 263 11.2.2 MESSEN MIT DEM NETZWERKANALYSATOR..................................................................... 263 11.2.3 MESSEN EINES COLLINS-FILTERS.................................................................................. 267 11.2.4 ANPASSSCHALTUNGEN IN DER HF-TECHNIK................................................................... 270 12 SIMULIERTE INDUSTRIEMESSGERAETE 273 12.1 HP-FUNKTIONSGENERATOR 33120A............................................................................. 273 12.2 HP-MULTIMETER 34401A ......................................................................................... 278 12.3 HP-OSZILLOSKOP 54622D........................................................................................ 281 12.4 TEKTRONIX-OSZILLOSKOP TDS 2024.......................................................................... 284 13 ANALYSEMETHODEN BEI SIMULATIONEN MIT MULTISIM UND PSPICE 287 13.1 ANALYSIERMETHODEN................................................................................................ 292 13.2 SIMULATION UND ANALYSE......................................................................................... 293 13.3 AC-FREQUENZANALYSE.............................................................................................. 295 13.4 ZEITBEREICHS-TRANSIENTENANALY SE............................................................................ 301 13.5 FOURIER-ANALYSE..................................................................................................... 304 13.6 RAUSCH- UND RAUSCHZAHLANALYSE............................................................................ 309 13.7 VERZERRUNGSANALYSE................................................................................................ 315 13.8 ANALYSE MIT LINEAR VARIABLER GLEICHSPANNUNG (DC-WOBBELN DER UEBERTRAGUNGSFUNKTION)........................................................................................... 320 13.9 EMPFINDLICHKEITSANALYSE........................................................................................ 322 13.10 PARAMETERDURCHLAUF-ANALYSE (LINEARE VARIABLE PARAMETERWERTE) ........................... 324 13.11 TEMPERATURDURCHLAUF-ANALYSE (VARIABLE TEMPERATUREN).........................................327 13.12 MONTE-CARLO-ANALYSE.............................................................................................329 13.13 POL-ZNULLSTELLENANALYSE...........................................................................................332 13.14 WORST-CASE-ANALYSE (UNGUENSTIGE BEDINGUNGEN)....................................................336 WEITERFIIHRENDE LITERATUR 339 STICHWORTVERZEICHNIS 341
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