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Seit kurzem ist jedes der elf Hauptkapitel dieses Kompendiums auch als E-Book erhältlich. Die E-Book-Versionen bieten eine optimierte Lesbarkeit auf Mobilgeräten wie auch am Desktop. Weitere Infos hier.

Etliche in der Messtechnik und Sensorik bekannte Institutionen haben nach wenigen Wochen der Freischaltung bereits über das Kompendium berichtet, z.B. das Messweb sowie die Strategische Partnerschaft Sensorik. Auch in Wikipedia haben wir etliche Links bereits entdeckt. Einen ausführlichen Bericht finden Sie ab S. 3 der Ausgabe 92 des Sensorik-Magazins. Das Magazin wird herausgegeben vom renommierten, vom Bayerischen Wirtschaftsministerium unterstützten Sensorik-Cluster.

Die Professur für Regelungstechnik und Elektrische Messtechnik verfügt über langjährige Erfahrung in der Durchführung von praxisnahen Studien- und Forschungsarbeiten für Unternehmen. Besonderes Know-How besteht in der Akquisition staatlicher Forschungsfördergelder für kleine und mittelständische Unternehmen (KMUs), welche die Professur im Rahmen geplanter Kooperationen gerne übernimmt. Web: https://www.unibw.de/regelungs-und-messtechnik

Die speziell auf Spezialisten und Führungskräfte in der Entwicklung fokussierte Technikstudie stellt die komplette Bandbreite der am Markt verfügbaren Komponenten bzw. Produkte für die IOT-Integration in eigene Geräte und Systeme dar. Wer ein Entwicklungsprojekt plant, das IOT-Fähigkeiten in das eigene Produkt bringt, erhält mit der Studie ein effizientes Auswahlwerkzeug. Ein zusätzlich enthaltener Grundlagenteil erläutert in übersichtlicher Weise die dabei relevanten Technologien. Zur Studie: https://www.studie-iot.de

Fördern Sie Ihre Mitarbeiter/-innen im technischen Bereich, indem Sie Ihnen einen Gutschein zu unserem Fortbildungszertifikat überlassen. Die notwendige fachliche Vorbereitung – z.B. in Form eines Studiums unseres hier frei zugänglichen Online-Kompendiums – kann der/die Mitarbeiter/-in absolut flexibel zu Zeiten durchführen, die betrieblichen wie privaten Rahmenbedingungen entgegen kommen. Der abschließende Test kann online durchgeführt und beliebig wiederholt werden. Weitere Infos hier.

Jede einzelne der Komponenten aus Bild 2 führt das jeweilige Eingangssignal in ein Ausgangssignal über, wobei der Zusammenhang durch eine Kennlinie angegeben werden kann. Für den Sensor ist eine solche Kennlinie in Bild 4 aufgeführt. Sie gibt für den einleitend angesprochenen statischen Fall zu jeder Messgröße ϑw die vom Sensor erzeugte elektrische Spannung U an. Der vom Hersteller garantierte Bereich, in dem der Sensor gemäß Spezifikation korrekt arbeitet, nennt sich „Messbereich“ (engl. range); er wird durch Angabe zweier Werte, des Messbereichsbeginns und des Messbereichsendes, z.B. in der Form „-40 … +120 °C“ definiert. Die Differenz zwischen Messbereichsende und Messbereichsbeginn nennt sich „Spanne“ (engl. span), in unserem Beispiel wäre diese 160 °C. Die Spanne korreliert beim Spannungsausgang mit dem sog. „Vollbereichssignal“ (engl. full scale output, FSO).

Bild 3: Kennlinie eines Sensors

Abgesehen von noch zu diskutierenden anderen Kennlinieneigenschaften ist es stets vorteilhaft, wenn die Kennlinie im gesamten Messbereich eine gewisse Steilheit besitzt. Anders ausgedrückt: Änderungen der Messgröße ϑw sollen auch zu einer deutlichen Änderung der Spannung U führen. Mathematisch ausgedrückt entspricht die Steilheit an einer bestimmten Stelle ϑw der Ableitung der Ausgangsgröße U(ϑw) nach ϑw gemäß

(Formel 8)

in der Messtechnik generell Empfindlichkeit E genannt. Grafisch kann man bekannterweise diese Ableitung auch als Steigung der Tangente an der jeweiligen Stelle ϑw begreifen, so wie dies in Bild 4 dargestellt ist.

Bild 4: Empfindlichkeit der Kennlinie

Im Messsystem aus Bild 2 werden nun sozusagen die Kennlinien jeder einzelnen Komponente hintereinander „geschaltet“, so dass eine das gesamte Messsystem beschreibende Kennlinie gemäß Bild 5 daraus resultiert. Die Kunst des Herstellers eines Messsystems besteht darin, diese Kennlinie möglichst so zu gestalten, dass sie dem Ideal

(Formel 9)

möglichst weit entspricht, also einer Geraden mit einer Empfindlichkeit E von 1. Wie wir gleich noch sehen werden, hängt der konkrete Verlauf einer Kennlinie aber nicht nur von der Herstellung ab, sondern auch von Einflusseffekten während des Messprozesses. Es hängt folglich immer von der Herstellung und Anwendung eines Messsystems ab, wie genau man wirklich messen kann. Womit wir beim nächsten Aspekt unserer Betrachtungen wären, den Messabweichungen.

Bild 5: Messsystemkennlinie

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