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Kurzfragenkatalog

Kurzfragenkatalog

6. Welche Vorteile und

6. Welche Vorteile und Nachteile bietet die Messung mit der Kompensationsschaltung? Vorteile: a) Zu messende Schaltung wird nicht belastet b) Es ist lediglich eine Nulldurchgangsmessung durchzuführen, d.h. benötigt wird lediglich ein Messgerät mit präzisem Nulldurchgang Nachteile: a) Eine präzise einstellbare Spannungsquelle wird benötigt 7. Wie werden Temperaturen gemessen? Temperaturen werden mit Hilfe des Thermoelektrischen Effektes gemessen: a) Temperaturdifferenz wird gemessen b) Messung ist unabhängig von Messstrom und Leitungswiderstand c) Addition von Thermospannungen 8. Wo sollten in der Messtechnik Differenzen gebildet werden? Differenzen sollten in der Messtechnik so früh wie möglich gebildet werden, am besten noch auf dem Sensorchip. Generell ist z.B. bei der Temperaturmessung die Messung einer Temperaturdifferenz besser als die Messung einer absoluten Temperatur. 9. Mit welchen Begriffen werden Sensoren und Messsysteme charakterisiert? a) Empfindlichkeit: Ausgangsgröße pro Eingangsgröße b) Auflösung: Kleinste Änderung der Eingangsgröße, die man am Ausgang erkenen kann (Schrittweite); Dimension der Messgröße c) Genauigkeit: Maximale Abweichung, die auftreten kann, wenn man innerhalb der spezifizierten Bedingungen arbeitet; Dimension der Messgröße d) Kalibrieren: Messen und Dokumentieren des Zusammenhangs zwischen Ausgangsund Eingangsgröße e) Justieren: Einstellen der Messapparatur auf eine vorgegebene Ausgangsgröße bei einer bestimmten Eingangsgröße f) Eichen: Prüfung und Bestätigung duch eine staatliche Behörde nach gesetzlichen Vorschriften 10. Was ist thermischen Rauschen? Rauschen entsteht durch die thermische Bewegung der Molekularteilchen (z.B. Elektronen in einem Leiter). Diese Bewegung wird auch als Brown’sche Molekularbewegung bezeichnet. 11. Was ist NEP? NEP bedeutet Noise Equivalent Power. 12. Wie kann man das Rauschen verringern? a) Verringern des Innenwiderstandes NEP = RauschquivalentesSignal √ Bandbreite 2

) Verringern der Temperatur (durch Kühlung) c) Verringern der Bandbreite durch Tiefpass-Filterung 13. Wie kann man das Signal/Rauschverhältnis verbessern? a) Erhöhen der Empfindlichkeit b) Lock-In-Verfahren verwenden (Modulation der Quelle mit bestimmter Frequenz und phasenselektive Gleichrichtung) 14. Welche Eigenschaften werden an einen idealen Messverstärker gestellt? a) Keine Rückwirkung auf die Messgröße auf der Eingangsseite (hoher Eingangswiderstand bei Spannungseingang, geringer Eingangswiderstand bei Stromeingang) b) Gute Auflösung (wenig Rauschen, geringe Fehler) c) Einstellbare Verstärkung (stabil, keine Temperaturdrift, lineare Eigenschaft) d) keine Rückwirkung auf nachgeschaltete Stufe auf der Ausgangsseite (geringer Ausgangswiderstand bei Spannungsausgang, hoher Ausgangswiderstand bei Stromausgang) 15. Mit welchen Grundregeln werden gegengekoppelte Operationsverstärkerschaltungen analysiert? a) Eingangspotentiale gleich: Up −Un = UD = 0 b) Kein Eingangsstrom: Iein = 0 16. Welche Eigenschaften zeichnen einen realen Operationsvertsärker aus? Ein realer Operationsverstärker verhält sich nicht ideal: a) Exemplarstreuung b) keine unendliche Verstärkung c) Frequenzgang am Eingang, hohe Zeitkonstante (Abhilfe durch Serienschaltung mehrerer OPs mit kleiner Verstärkung) d) schlechte Dynamik bei hochfrequenten Eingangssignalen e) Gleichtakt (Absolutwert der Eingangsspannung hat Einfluss auf den Ausgang) f) Nullpunktfehler und Temperaturdrift (Abhilfe durch Abgleich mit zwei OPs auf einem Chip) g) Rauschen 17. Was ist der piezoelektrische Effekt? Durch mechanische Krafteinwirkung und somit Verformung bilden Kristalle mit asymetrischer Ladungsverteilung eine Oberflächenspannung aus. 18. Welche Vorteile bietet die Brückenschaltung von Dehnungsmessstreifen? a) erhöhte Empfindlichkeit (vierfacher Effekt bei Brückenschaltung von vier DMS) b) Kompensation der Temperaturdrift der DMS bei abgeglichener Brückenschaltung 19. Welche Brückenschaltung wird genutzt, um reelle Widerstände zu messen? → Wheatstone’sche Brückenschaltung 3

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