Elektrisches Messen nichtelektrischer Größen

Wegen der großen Bedeutung des e1ektrischen Messens nichte1ek tri scher Größen in der modernen Technik gibt es heute für die Lösung von fast a11en Meßaufgaben serienmäßige Geräte und Ein richtungen. Da es aber schon aus wirtschaft1ichen Gründen kei ne universa1e Meßeinrichtung für den gesamten vorkommenden Einsatzbereich geben kann, muß für jede Meßaufgabe aus der Vie1fa1t der mög1ichen Meßverfahren und Geräte ein anwendungs spezifisches Meßsystem zusammengeste11t werden. So werden z.B. für die Datenverarbeitung der anfa11enden Meßwerte in der Pra xis keine Universa1-Computer, sondern jewei1s spezie11e Meß wertana1ysengeräte eingesetzt. Voraussetzung für die günstigste Wah1 und den optima1en Ein satz der Meßverfahren und -geräte sind Kenntnisse über Aufbau, Wirkungsweise und Eigenschaften der Geräte für die verschie densten Einsatzbedingungen. Das vor1iegende Skriptum s011 sowoh1 dem Studenten a1s auch dem Ingenieur im Betrieb die nötigen Kenntnisse vermitte1n. Im Vordergrund steht die "Technik des Messens", d.h. die An wendung der Meßverfahren. Durch eine straffe G1iederung wird die tlbersicht erhöht und das umfangreiche Gebiet überschaubar gemacht. Mit Rücksicht auf die Fü11e des Stoffes werden Grund- 1agen der e1ektrischen Meßtechnik meist vorausgesetzt und nur dann wiederh01t und ergänzt, wenn dies der V011ständigkeit we gen 'notwendig ist. Am Anfang des Skriptums werden a1s a11gemein gU1tige Grund1a gen für die praktische Anwendung des e1ektrischen Messens nichte1ektrischer Größen die wichtigsten MeßfUh1erprinzipien mit ihren Meßscha1tungen mit kurzen Hinweisen auf deren spezi e11e Anwendung behande1t. Es f01gen die Meßkettenscha1tungen mit Einheitsmeßumformer, Anpaßscha1tungen mit den wichtigsten Meßverstärkerarten und eine tibersicht über Registriergeräte.

Autorentext

Prof. Dr.-Ing. Roman Thiel, Darmstadt

Inhalt

1. Einführung.- 1.1. Meßgrößenübersicht.- 1.2. Meßkette.- 1.3. Definitionen.- 2. Meßfühler.- 2.1. Übersicht über passive und aktive MeßfühlerPrinzipien.- 2.2. Ohmsche Widerstands-Meßfühler.- 2.3. Induktive Meßfühler.- 2.5. Aktive elektrodynamische Meßfühler.- 2.6. Piezoelektrische Meßfühler.- 2.7. Aktive Meßfühler in der Thermodynamik, Optik und Chemie.- 3. Meßkettenschaltungen.- 3.1. Übersicht.- 3.2. Einheitsmeßumformer.- 3.3. Anpasser.- 3.4. Ausgabegeräte.- 3.5. Automatische Meßdatenerfassung.- 3.6. Fernmessung und Telemetrie.- 4.Elektronische Meßdatenverarbeitung.- 4.1. Rechengeräte.- 4.2. Amplitudenmeßgeräte.- 4.3. Frequenzgeräte.- 5. Meßketten-Schaltungsarten und Störspannungen.- 5.1. Meßkettenglieder.- 5.2. Störspannungen in der Meßkette.- 6. Empfindlichkeit, Auflösung und Fehler.- 6.1. Meßkettenempfindlichkeit.- 6.2. Auflösung.- 6.4. Zuverlässigkeit und Sicherheit.- 7. Meßwertaufnehmer für mechanische Größen.- 7.1. Dehnungsmessung.- 7.2. Wegmessung.- 7.3. Drehwinkel-Aufnehmer.- 7.4. Drehzahl- und Winkelgeschwindigkeits-Aufnehmer.- 7.5. Schwingungsmessung.- 7.6. Drehschwingungs- und DrehbeschleunigungsAufnehmer.- 7.7. Kraftmessung.- 7.8. Flüssigkeits- und Gasdruckmessung.- 7.9. Drehmoment- und Leistungsmessung.- 7.10. Zeitmessung.- 8. Temperaturmessung.- 8.1. Widerstandsthermometer.- 8.2. Thermoelemente.- 8.3. Strahlungspyrometer.- 8.4. Sonder-Temperaturmeßverfahren.- 9. Photoelektrische Meßumformer.- 9.1. Photowiderstände und Photodioden.- 9.2. Photozellen und Photovervielfacher.- 9.3. Photoelemente.- 9.4. Phototransistoren und -thyristoren.- 10. Verfahrenstechnische Messungen.- 10.1. Füllstandmessung.- 10.2. Durchflußmessung.- 10.3. Feuchtemessung.- 10.4. pH-Wert-Messung.- 11. Umweltschutz-Messungen.- 11.1.Übersicht.- 11.2. Photometrie.- Weiterführende Bücher.- DIN-Normen und VDI-VDE Richtlinien.- Formelzeichen.