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2022 | OriginalPaper | Chapter

9. Messung nichtelektrischer physikalischer Größen

Author : Rainer Parthier

Published in: Messtechnik

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

In diesem Kapitel soll auf der Basis von Messverfahren für elektrische Größen die Messung von nichtelektrischen Größen erläutert werden. Dazu werden die erforderlichen Elemente einer Messkette vorgestellt und der Einfluss ihrer Eigenschaften auf die Messung diskutiert. Den größten Teil dieses Kapitels nimmt die Sensorik ein. Anhand ausgewählter Sensorprinzipien wird die Messung nichtelektrischer Größen mit elektrischen Messverfahren vorgestellt. Dabei bilden die technische Umsetzung des Messprinzips und die mit den jeweiligen Sensoren erreichbare Genauigkeit den Schwerpunkt der Ausführungen.
Die Mehrzahl der in der Umwelt, auch in Produktionsprozessen, auftretenden und damit auszuwertenden physikalischen Größen sind nichtelektrischer Natur. Folglich ist die messtechnische Bewertung dieser nichtelektrischen physikalischen Größen, bzw. der von diesen Größen abgeleiteten Signale eine grundlegende Voraussetzung zur Überwachung von Umwelt- bzw. Produktionsprozessen.
Zur Nutzung der gewonnenen Messsignale in der Steuerungs- und Regelungstechnik sind vorrangig aber elektrische Signale erforderlich. Es muss somit eine Umsetzung des nichtelektrischen Signals aus der Umwelt, das die nichtelektrische physikalische Größe beschreibt, in ein elektrisches Signal erfolgen. Und zwar so, dass die interessierende Messinformation weitgehend unverfälscht erhalten bleibt.

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Glossary
ADW
Zwingend erforderliche Baugruppe in digital arbeitenden Messverarbeitungs- und -anzeigeeinrichtungen. Der ADW, Analog-Digital-Wandler, wandelt ein analoges Messsignal in ein zeit- und wertediskretes Signal um, das in digitalen Messeinrichtungen verarbeitet werden kann.
Messkette
Eine serielle Anordnung von Komponenten, die zur möglichst fehlerfreien Erfassung und wenn erforderlich zur Wandlung von Messinformationen aus der Umwelt erforderlich sind.
Multiplexer
Komponente der Messkette, die nur erforderlich ist, wenn die Messinformationen mehrerer Messstellen mit einer Mess- bzw. Anzeigeeinrichtung bewertet werden sollen. Dann verbindet der Multiplexer aufgrund seiner Steuerinformationen zeitseriell die geforderte Messstelle mit der Mess- bzw. Anzeigeeinrichtung.
Sample & Hold-Glied
Auch als Abtast & Halte-Glied bezeichnet. Hat die Aufgabe zeitlich veränderliche Messsignale in der Messkette für die Zeitdauer der Messsignalwandlung konstant zu halten.
Sensor
Er reagier auf eine zu messende nichtelektrische Messgröße mit Veränderung seiner elektrischen Eigenschaften oder unmittelbar einem elektrischen Messsignal. Damit ermöglicht ein Sensor die elektrische Messung nichtelektrischer physikalischer Größen.
Verstärker
Mit dieser Komponente einer Messkette wird der Pegel eines Messsignals so verändert, dass dieser an den erforderlichen Eingangspegel der nachfolgenden Baugruppe möglichst optimal angepasst ist.
Literature
1.
go back to reference Weber, A.: EMV in der Praxis, 3 Aufl. Hüthig, Heidelberg (2004) Weber, A.: EMV in der Praxis, 3 Aufl. Hüthig, Heidelberg (2004)
2.
go back to reference Habiger, E.: Elektromagnetische Verträglichkeit: Grundzüge ihrer Sicherstellung in der Geräte- und Anlagetechnik, 3 Aufl. Hüthig, Heidelberg (1998) Habiger, E.: Elektromagnetische Verträglichkeit: Grundzüge ihrer Sicherstellung in der Geräte- und Anlagetechnik, 3 Aufl. Hüthig, Heidelberg (1998)
3.
go back to reference Tränkler, H.R., Obermeier, E.: Sensortechnik: Handbuch für Praxis und Wissenschaft. Springer, Berlin (2013) Tränkler, H.R., Obermeier, E.: Sensortechnik: Handbuch für Praxis und Wissenschaft. Springer, Berlin (2013)
4.
go back to reference Schrüfer, E., Reindl, L., Zagar, B.: Elektrische Messtechnik, Messung elektrischer und nichtelektrischer Größen, 12 Aufl. Carl-Hanser, München/Wien (2018)CrossRef Schrüfer, E., Reindl, L., Zagar, B.: Elektrische Messtechnik, Messung elektrischer und nichtelektrischer Größen, 12 Aufl. Carl-Hanser, München/Wien (2018)CrossRef
5.
go back to reference Tränkler, H.-R.: Taschenbuch der Messtechnik, 4 Aufl. Oldenbourg Verlag, München (1996) Tränkler, H.-R.: Taschenbuch der Messtechnik, 4 Aufl. Oldenbourg Verlag, München (1996)
Metadata
Title
Messung nichtelektrischer physikalischer Größen
Author
Rainer Parthier
Copyright Year
2022
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-37971-1_9