Holdings: Fahrzeugmesstechnik

Fahrzeugmesstechnik: Grundlagen der Messtechnik und Statistik, Prüfstandstechnik, Messtechnik im Motoren- und Fahrzeugversuch

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Main Author:	Goßlau, Dirk 1970- (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Wiesbaden Springer Vieweg [2020]
Subjects:	Automotive Engineering Engine Technology Automotive engineering Engines Machinery Prüfstand Fahrzeug Messtechnik Kraftfahrzeug Lehrbuch
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	IX, 279 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	9783658284787 3658284781

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG ............................................................................................................... 1 2 GRUNDLAGEN DER MESSTECHNIK .............................................................................. 3 2.1 KURZER HISTORISCHER ABRISS ZUR MESSTECHNIK ............................................ 4 2.2 GRUNDBEGRIFFE DER MESSTECHNIK ................................................................. 8 2.3 GRUNDLEGENDE MESSMETHODEN ................................................................... 9 2.4 SIGNALE UND SIGNALWANDLUNG ..................................................................... 12 LITERATUR .................................................................................................................... 15 3 SI-EINHEITENSYSTEM, GLEICHUNGEN, EINHEITEN, DARSTELLUNGEN ....................... 17 3.1 INTERNATIONALES EINHEITENSYSTEM (SI) ......................................................... 17 3.2 GLEICHUNGEN ................................................................................................. 20 LITERATUR ................................................................................................................... 22 4 ENERGIEPRINZIP DER MESSTECHNIK ....................................................................... 25 5 GRUNDBEGRIFFE DER MESSTECHNIK ......................................................................... 29 5.1 ANFORDERUNGEN AN SYSTEME IM KRAFTFAHRZEUG .......................................... 29 5.2 KENNGROESSEN VON MESSMITTELN ................................................................... 32 5.2.1 ABTASTTHEOREM .............................................................................. 32 5.2.2 EINHEITSSIGNALE .............................................................................. 36 5.2.3 STATISCHE KENNFUNKTIONEN UND KENNWERTE .................................. 38 5.2.4 DYNAMISCHE KENNFUNKTIONEN UND KENNWERTE (KENNLINIEN) ....................................................... 39 LITERATUR ................................................................................................................... 41 6 TEMPERATURMESSUNG ............................................................................................ 43 6.1 EINLEITUNG UND UEBERSICHT ............................................................................ 43 6.2 TEMPERATUREINHEITEN UND UMRECHNUNGEN ................................................ 48 6.3 THERMOELEMENT .............................................................. 49 6.4 METALL-WIDERSTANDSTHERMOMETER ........................................................ 56 V VI INHALTSVERZEICHNIS 6.5 HEISSLEITER/THERMISTOREN (NTC = NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT) ... 59 6.6 MONTAGE/ANSCHLUSS VON THERMOELEMENTEN UND WIDERSTANDSTHERMOMETEM .......................................................................... 60 6.6.1 AUFBRINGEN AUF OBERFLAECHEN ......................................................... 60 6.6.2 EINBRINGEN IN BAUTEILE ................................................................. 61 6.6.3 MONTAGE IN FLUIDFUEHRUNGEN ......................................................... 65 6.6.4 ANSCHLUSS VON THERMOELEMENTEN UND METALL-WIDERSTANDSTHERMOMETEM .............................................. 66 6.6.5 WHEATSTONE * SCHE MESSBRUECKE ..................................................... 72 6.7 STRAHLUNGSPYROMETER .................................................................................. 75 6.8 THERMOGRAFIE, WAERMEBILDKAMERA ............................................................. 77 6.9 WEITERE TEMPERATURMESSMETHODEN ........................................................... 80 LITERATUR .................................................................................................................... 80 7 DEHNUNGSMESSSTREIFEN (DMS) ............................................................................ 81 LITERATUR. .................................................................................................................. 86 8 DRUCKMESSUNG ....................................................................................................... 87 8.1 MESSPRINZIP UND GRUNDLAGEN ...................................................................... 88 8.2 U-ROHR-MANOMETER .................................................................................... 90 8.3 FEDERMANOMETER ......................................................................................... 94 8.4 DRUCKMESSUMFORMER .................................................................................. 95 8.4.1 DRUCKMESSUMFORMER MIT DEHNMESSSTREIFEN-PRINZIP (DMS-PRINZIP) .............................................................................. 96 8.4.2 DRUCKMESSUMFORMER NACH DEM PIEZORESISTIVEN PRINZIP ........... 98 8.4.3 DRUCKMESSUMFORMER MIT DUENNFILM- UND DICKSCHICHTTECHNIK ............................................................... 99 8.4.4 WEITERE DRUCKSENSOREN ............................................................... 99 9 VOLUMEN- UND MASSENSTROMMESSUNG ............................................................... 101 9.1 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN, WIRKDRUCKPRINZIP ........................................... 102 9.2 VOLUMENSTROMMESSUNG .............................................................................. 104 9.2.1 VOLUMENZAEHLER .............................................................................. 105 9.2.2 SCHWEBEKOERPER-VERFAHREN ........................................................... 105 9.2.3 MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG (MID) ..................... 106 9.2.4 ULTRASCHALL-DURCHFLUSSMESSUNG ................................................... 108 9.3 MASSENSTROMMESSUNG ................................................................................ 111 9.3.1 HITZDRAHT- UND HEISSFILMANEMOMETRIE ........................................ 112 9.3.2 CORIOLIS-PRINZIP ............................................................................ 116 LITERATUR .................................................................................................................... 118 10 DREHMOMENTMESSUNG ........................................................................................... 119 10.1 DREHMOMENTERFASSUNG MITTELS DMS ......................................................... 119 10.2 INDUKTIVE UND KAPAZITIVE DREHMOMENTERFASSUNG ...................................... 121 INHALTSVERZEICHNIS VII 10.3 DREHMOMENTERFASSUNG MITTELS KRAFT UND HEBELARM ................................ 121 10.4 PIEZOELEKTRISCHER KRAFTAUFNEHMER ............................................................. 122 11 DREHZAHLMESSUNG ................................................................................................. 125 11.1 OPTISCHE DREHZAHLSENSOREN ........................................................................ 126 11.2 INDUKTIVE SIGNALGEBER ................................................................................ 127 11.3 ERFASSUNG MITTELS WIRBELSTROM ................................................................... 128 11.4 HALL-GENERATOR ............................................................................................. 128 11.5 AMR- UND TMR-SENSOREN .......................................................................... 130 LITERATUR .................................................................................................................... 131 12 KRAFTSTOFFVERBRAUCHSMESSUNG ............................................................................ 133 12.1 HEIZWERTBESTIMMUNG ......................................................................... 135 12.2 KRAFTSTOFFVERBRAUCHSMESSUNG AM MOTORENPRUEFSTAND ................................ 141 12.2.1 KRAFTSTOFFWAAGEN ............................................................... 141 12.2.2 KRAFTSTOFF-MASSENSTROMMESSUNG NACH DEM CORIOLIS-PRINZIP ................................................................... 143 12.2.3 KRAFTSTOFF-VOLUMENSTROMMESSUNG MIT HILFSENERGIE ................. 144 LITERATUR .................................................................................................................... 145 13 ABGASMESSUNG ........................................................................................ 147 13.1 ABGASEMISSIONSMESSUNG AM MOTORENPRUEFSTAND ...................................... 149 13.1.1 ANALYSE VON KOHLENWASSERSTOFFEN ........................... 149 13.1.2 ANALYSE VON STICKOXIDEN .............................................................. 152 13.1.3 ANALYSE VON SAUERSTOFF ................................................................ 152 13.1.4 ANALYSE VON KOHLENMONOXID UND KOHLENDIOXID ........................ 153 13.1.5 ERMITTLUNG DER PARTIKELMASSE ODER -ANZAHL ................................ 154 13.1.6 FTIR-SPEKTROSKOPIE - FOURIER TRANSFORM INFRAROT SPEKTROSKOPIE ................................................................. 156 13.2 ABGASMESSUNG AM ROLLENPRUEFSTAND ........................................................... 159 13.3 ABGASMESSUNG AUF DER STRASSE - PEMS/RDE .......................................... 165 LITERATUR .......................................................................................................... 167 14 INDIZIERUNG ............................................................................................................. 169 14.1 EINLEITUNG ..................................................................................................... 169 14.2 GENERELLER AUFBAU ...................................................................................... 171 14.2.1 PIEZOELEKTRISCHER DRUCKSENSOR ..................................................... 172 14.2.2 KURBELWINKELSENSOR ..................................................................... 174 14.2.3 LADUNGSVERSTAERKER ....................................................................... 174 14.2.4 INDIZIERSYSTEM .............................................................................. 177 14.2.5 MESS- UND BERECHNUNGSGROESSEN ....................... 178 LITERATUR ................................................................................................................... 183 VIII INHALTSVERZEICHNIS 15 MOTORENPRUEFSTAND ........................................................................................... 185 15.1 GENERELLER AUFBAU ....................................................................................... 186 15.2 BELASTUNGSEINRICHTUNG ................................................................................ 186 15.2.1 ELEKTRISCHE BELASTUNGSEINRICHTUNG .............................................. 187 15.2.2 WASSERBREMSEN 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.................................................................................................................... 199 16 ROLLENPRUEFSTAND ..................................................................................................... 201 16.1 THEORIE .......................................................................................................... 201 16.1.1 ABBILDUNG VON STRASSENLASTEN AUF DER ROLLE ................................ 202 16.1.2 AUSROLLVERSUCHE - COAST DOWN ..................................................... 206 16.2 BELASTUNGSEINRICHTUNG UND ROLLE ............................................................... 209 16.3 FAHRZEUGFIXIERUNG ...................................................................................... 209 16.4 FAHRERLEITGERAET, FAHRTWINDGEBLAESE, OPERATOR ............................................ 210 16.5 ZYKLEN ......................... 212 17 FAHRZEUGMESSTECHNIK ........................................................................................... 217 17.1 WICHTIGE SENSOREN IM SERIENFAHRZEUG ....................................................... 217 17.1.1 LAMBDA-SONDE .............................................................................. 217 17.1.2 TEMPERATURSENSOREN ...................................................................... 222 17.1.3 KLOPFSENSOR .................................................................................. 223 17.1.4 DREHRATENSENSOR ........................................................................... 224 17.1.5 LENKRADWINKELSENSOR ................................................................... 228 17.2 MESSTECHNIK IN DER FAHRZEUGENTWICKLUNG UND -BEURTEILUNG ................... 229 17.2.1 GRUNDLAGEN GPS .......................................................................... 230 17.2.2 GESCHWINDIGKEITSMESSUNG ........................................................... 231 17.2.3 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FEHLERBETRACHTUNG ........................................................................ 247 20.1 MESSFEHLER ................................................................................................... 247 20.2 TRENNUNG SYSTEMATISCHER UND ZUFAELLIGER FEHLERANTEILE ........................... 249 20.3 KORREKTUR SYSTEMATISCHER MESSFEHLER ......................................................... 251 20.4 STATISTISCHE AUSWERTUNG .............................................................................. 256 20.5 MESSUNSICHERHEIT ........................................................................................ 264 20.6 ANWENDUNGSBEISPIEL ZUR ANGABE EINES MESSWERTES MIT MESSUNSICHERHEIT .................................................................................. 267 FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN .............................................................................. 271 STICHWORTVERZEICHNIS 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adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG . 1 2 GRUNDLAGEN DER MESSTECHNIK . 3 2.1 KURZER HISTORISCHER ABRISS ZUR MESSTECHNIK . 4 2.2 GRUNDBEGRIFFE DER MESSTECHNIK . 8 2.3 GRUNDLEGENDE MESSMETHODEN . 9 2.4 SIGNALE UND SIGNALWANDLUNG . 12 LITERATUR . 15 3 SI-EINHEITENSYSTEM, GLEICHUNGEN, EINHEITEN, DARSTELLUNGEN . 17 3.1 INTERNATIONALES EINHEITENSYSTEM (SI) . 17 3.2 GLEICHUNGEN . 20 LITERATUR . 22 4 ENERGIEPRINZIP DER MESSTECHNIK . 25 5 GRUNDBEGRIFFE DER MESSTECHNIK . 29 5.1 ANFORDERUNGEN AN SYSTEME IM KRAFTFAHRZEUG . 29 5.2 KENNGROESSEN VON MESSMITTELN . 32 5.2.1 ABTASTTHEOREM . 32 5.2.2 EINHEITSSIGNALE . 36 5.2.3 STATISCHE KENNFUNKTIONEN UND KENNWERTE . 38 5.2.4 DYNAMISCHE KENNFUNKTIONEN UND KENNWERTE (KENNLINIEN) . 39 LITERATUR . 41 6 TEMPERATURMESSUNG . 43 6.1 EINLEITUNG UND UEBERSICHT . 43 6.2 TEMPERATUREINHEITEN UND UMRECHNUNGEN . 48 6.3 THERMOELEMENT . 49 6.4 METALL-WIDERSTANDSTHERMOMETER . 56 V VI INHALTSVERZEICHNIS 6.5 HEISSLEITER/THERMISTOREN (NTC = NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT) . 59 6.6 MONTAGE/ANSCHLUSS VON THERMOELEMENTEN UND WIDERSTANDSTHERMOMETEM . 60 6.6.1 AUFBRINGEN AUF OBERFLAECHEN . 60 6.6.2 EINBRINGEN IN BAUTEILE . 61 6.6.3 MONTAGE IN FLUIDFUEHRUNGEN . 65 6.6.4 ANSCHLUSS VON THERMOELEMENTEN UND METALL-WIDERSTANDSTHERMOMETEM . 66 6.6.5 WHEATSTONE * SCHE MESSBRUECKE . 72 6.7 STRAHLUNGSPYROMETER . 75 6.8 THERMOGRAFIE, WAERMEBILDKAMERA . 77 6.9 WEITERE TEMPERATURMESSMETHODEN . 80 LITERATUR . 80 7 DEHNUNGSMESSSTREIFEN (DMS) . 81 LITERATUR. . 86 8 DRUCKMESSUNG . 87 8.1 MESSPRINZIP UND GRUNDLAGEN . 88 8.2 U-ROHR-MANOMETER . 90 8.3 FEDERMANOMETER . 94 8.4 DRUCKMESSUMFORMER . 95 8.4.1 DRUCKMESSUMFORMER MIT DEHNMESSSTREIFEN-PRINZIP (DMS-PRINZIP) . 96 8.4.2 DRUCKMESSUMFORMER NACH DEM PIEZORESISTIVEN PRINZIP . 98 8.4.3 DRUCKMESSUMFORMER MIT DUENNFILM- UND DICKSCHICHTTECHNIK . 99 8.4.4 WEITERE DRUCKSENSOREN . 99 9 VOLUMEN- UND MASSENSTROMMESSUNG . 101 9.1 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN, WIRKDRUCKPRINZIP . 102 9.2 VOLUMENSTROMMESSUNG . 104 9.2.1 VOLUMENZAEHLER . 105 9.2.2 SCHWEBEKOERPER-VERFAHREN . 105 9.2.3 MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSUNG (MID) . 106 9.2.4 ULTRASCHALL-DURCHFLUSSMESSUNG . 108 9.3 MASSENSTROMMESSUNG . 111 9.3.1 HITZDRAHT- UND HEISSFILMANEMOMETRIE . 112 9.3.2 CORIOLIS-PRINZIP . 116 LITERATUR . 118 10 DREHMOMENTMESSUNG . 119 10.1 DREHMOMENTERFASSUNG MITTELS DMS . 119 10.2 INDUKTIVE UND KAPAZITIVE DREHMOMENTERFASSUNG . 121 INHALTSVERZEICHNIS VII 10.3 DREHMOMENTERFASSUNG MITTELS KRAFT UND HEBELARM . 121 10.4 PIEZOELEKTRISCHER KRAFTAUFNEHMER . 122 11 DREHZAHLMESSUNG . 125 11.1 OPTISCHE DREHZAHLSENSOREN . 126 11.2 INDUKTIVE SIGNALGEBER . 127 11.3 ERFASSUNG MITTELS WIRBELSTROM . 128 11.4 HALL-GENERATOR . 128 11.5 AMR- UND TMR-SENSOREN . 130 LITERATUR . 131 12 KRAFTSTOFFVERBRAUCHSMESSUNG . 133 12.1 HEIZWERTBESTIMMUNG . 135 12.2 KRAFTSTOFFVERBRAUCHSMESSUNG AM MOTORENPRUEFSTAND . 141 12.2.1 KRAFTSTOFFWAAGEN . 141 12.2.2 KRAFTSTOFF-MASSENSTROMMESSUNG NACH DEM CORIOLIS-PRINZIP . 143 12.2.3 KRAFTSTOFF-VOLUMENSTROMMESSUNG MIT HILFSENERGIE . 144 LITERATUR . 145 13 ABGASMESSUNG . 147 13.1 ABGASEMISSIONSMESSUNG AM MOTORENPRUEFSTAND . 149 13.1.1 ANALYSE VON KOHLENWASSERSTOFFEN . 149 13.1.2 ANALYSE VON STICKOXIDEN . 152 13.1.3 ANALYSE VON SAUERSTOFF . 152 13.1.4 ANALYSE VON KOHLENMONOXID UND KOHLENDIOXID . 153 13.1.5 ERMITTLUNG DER PARTIKELMASSE ODER -ANZAHL . 154 13.1.6 FTIR-SPEKTROSKOPIE - FOURIER TRANSFORM INFRAROT SPEKTROSKOPIE . 156 13.2 ABGASMESSUNG AM ROLLENPRUEFSTAND . 159 13.3 ABGASMESSUNG AUF DER STRASSE - PEMS/RDE . 165 LITERATUR . 167 14 INDIZIERUNG . 169 14.1 EINLEITUNG . 169 14.2 GENERELLER AUFBAU . 171 14.2.1 PIEZOELEKTRISCHER DRUCKSENSOR . 172 14.2.2 KURBELWINKELSENSOR . 174 14.2.3 LADUNGSVERSTAERKER . 174 14.2.4 INDIZIERSYSTEM . 177 14.2.5 MESS- UND BERECHNUNGSGROESSEN . 178 LITERATUR . 183 VIII INHALTSVERZEICHNIS 15 MOTORENPRUEFSTAND . 185 15.1 GENERELLER AUFBAU . 186 15.2 BELASTUNGSEINRICHTUNG . 186 15.2.1 ELEKTRISCHE BELASTUNGSEINRICHTUNG . 187 15.2.2 WASSERBREMSEN . 188 15.2.3 WIRBELSTROMBREMSEN . 190 15.2.4 REGELUNGSARTEN BELASTUNGSEINRICHTUNG- VERBRENNUNGSMOTOR . 192 15.3 FAHRHEBELSTELLER . 194 15.4 PRUEFSTANDSAUTOMATISIERUNG . 194 15.5 MEDIENKONDITIONIERUNG . 195 15.6 GEBAEUDE-INFRASTRUKTUR . 195 15.7 SCHNITTSTELLEN . 198 LITERATUR . 199 16 ROLLENPRUEFSTAND . 201 16.1 THEORIE . 201 16.1.1 ABBILDUNG VON STRASSENLASTEN AUF DER ROLLE . 202 16.1.2 AUSROLLVERSUCHE - COAST DOWN . 206 16.2 BELASTUNGSEINRICHTUNG UND ROLLE . 209 16.3 FAHRZEUGFIXIERUNG . 209 16.4 FAHRERLEITGERAET, FAHRTWINDGEBLAESE, OPERATOR . 210 16.5 ZYKLEN . 212 17 FAHRZEUGMESSTECHNIK . 217 17.1 WICHTIGE SENSOREN IM SERIENFAHRZEUG . 217 17.1.1 LAMBDA-SONDE . 217 17.1.2 TEMPERATURSENSOREN . 222 17.1.3 KLOPFSENSOR . 223 17.1.4 DREHRATENSENSOR . 224 17.1.5 LENKRADWINKELSENSOR . 228 17.2 MESSTECHNIK IN DER FAHRZEUGENTWICKLUNG UND -BEURTEILUNG . 229 17.2.1 GRUNDLAGEN GPS . 230 17.2.2 GESCHWINDIGKEITSMESSUNG . 231 17.2.3 LAGEBESTIMMUNG . 232 17.2.4 RADKRAEFTE . 233 17.2.5 MESSLENKRAD . 235 LITERATUR . 235 18 BREMSANHAENGER . 237 LITERATUR . 240 INHALTSVERZEICHNIS IX 19 WINDKANAL . 241 LITERATUR . 245 20 STATISTIK UND FEHLERBETRACHTUNG . 247 20.1 MESSFEHLER . 247 20.2 TRENNUNG SYSTEMATISCHER UND ZUFAELLIGER FEHLERANTEILE . 249 20.3 KORREKTUR SYSTEMATISCHER MESSFEHLER . 251 20.4 STATISTISCHE AUSWERTUNG . 256 20.5 MESSUNSICHERHEIT . 264 20.6 ANWENDUNGSBEISPIEL ZUR ANGABE EINES MESSWERTES MIT MESSUNSICHERHEIT . 267 FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN . 271 STICHWORTVERZEICHNIS . 275
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