Anzeige

Top News (Anzeigen):

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.

Mitunter fallen innerhalb einer messtechnischen Anwendung Messwerte in ganz unterschiedlichen Größenordnungen an. Um die Zahlenwerte nicht mit unübersichtlich vielen Ziffern zu versehen, könnte man, wie oben gezeigt, entsprechende Vorsätze verwenden. Für eine Darstellung in einem Diagramm, bei dem die Achse in einer festen Einheit bzw. einem Vielfachen davon skaliert werden muss, ist dies jedoch keine Lösung. Für diesen Fall bietet sich eine logarithmische Darstellung der Messwerte an, was auch im SI vorgesehen ist.

Hierbei muss man den eigentlichen Messwert stets auf einen definierten Referenzwert beziehen – also den Quotienten bilden – und danach logarithmieren. Fast ausschließlich verwendet wird dazu der 10er-Logarithmus (log). Der sich ergebende neue Wert trägt als Einheit das Bel (B) bzw. – auch dies wiederum die meist verwendete Variante – Dezibel (dB), also das Zehntel eines Bels. In seltenen Fällen wird der natürliche Logarithmus (ln) benutzt, die Einheit nennt sich dann Neper (Np). Im Falle einer elektrischen Leistung P wäre also die übliche logarithmische Darstellung

(Formel 4)

In der Messtechnik hat sich eingebürgert, dass zunächst nur Leistungen – allgemein spricht man von „Leistungsgrößen“ – gemäß dieser Definition in dB angegeben werden. Die meisten anderen Größen werden in leicht abgewandelter Form – hier am Beispiel der elektrischen Spannung U – gemäß

(Formel 5)

dargestellt und nennen sich in diesem Kontext „Leistungswurzelgrößen“ (früher auch „Feldgrößen“). Dieser Name deutet auf eine sich dahinter verbergende spezielle physikalische Sichtweise hin: Stellt man sich in (4) vor, dass P bzw. Pref an einem ohmschen Widerstand R abfallen, so lässt sich (4) mit den beiden Beziehungen

(Formel 6)

bzw.

(Formel 7)

direkt in (5) umformen.

Elektrische Leistungen und Spannungen stellen bereits den Großteil der Messgrößen dar, für die in der Messtechnik überhaupt nur Dezibelangaben üblich sind. Auch sind diese nur bei bestimmten Anwendungen mit einem großen Messbereich wie der Hochfrequenztechnik, der Charakterisierung von sog. Frequenzgängen bei Verstärkern oder bei akustischen Größen (hier auch mit anderen Messgrößen wie z.B. dem Schalldruck) stärker verbreitet. Generell spricht man auch von „Pegeln“, wenn Messwerte logarithmisch angegeben werden.

Eine Angabe in Dezibel macht natürlich nur Sinn, wenn – im Zweifelsfall zusätzlich zur Nennung der Berechnungsvariante gemäß (4) oder (5) – angegeben ist, welcher Referenzwert verwendet wurde. Hierzu haben sich folgende Schreibweisen in den Einheiten eingeführt:

dB(mW)      Leistungspegel, bezogen auf 1 mW
dB(mV)      Spannungspegel, bezogen auf 1 mV
dB(µV)       Spannungspegel, bezogen auf 1 µV

Beispielsweise gelten damit folgende Korrespondenzen für Leistungspegel:

1 µW        = 0,000.001 W       = – 30 dB(mW)
10 µW      = 0,000.01 W         = – 20 dB(mW)
100 µW    = 0,000.1 W           = – 10 dB(mW)
1 mW       = 0,001 W              = 0 dB(mW)
10 mW     = 0,01 W                = 10 dB(mW)
100 mW   = 0,1 W                  = 20 dB(mW)
1 W                                          = 30 dB(mW)
10 W                                        = 40 dB(mW)
100 W                                      = 50 dB(mW)
1 kW         = 1.000 W              = 60 dB(mW)

Einen speziellen Sonderfall hält die Messtechnik in diesem Zusammenhang noch bereit: Mitunter werden Spannungspegel auch in dBm angegeben – nicht zu verwechseln mit obigen dB(mV). Dies vor allem bei Messsystemen, die für höhere Frequenzen ausgelegt sind. Bei Schaltungen für diese Frequenzen ist es üblich, zur Vermeidung sog. Reflexionen Leitungsenden mit einem ohmschen Widerstand, der in etwa dem sog. Wellenwiderstand des Kabels entsprechen sollte, abzuschließen. Oftmals wird hierzu ein 50 Ω-Widerstand verwendet. Viele Messgeräte für Hochfrequenzanwendungen sind intern an ihren Ein- bzw. Ausgangsbuchsen bereits mit diesen Widerständen beschaltet. Bei dBm-Angaben nimmt man nun als Referenzspannung diejenige, die an einem solchen 50 Ω-Widerstand eine Leistung von 1 mW produziert. (7) nach Uref aufgelöst ergibt für diese Werte eine Spannung von ca. 0,224 V, mit der gemäß (5) der Spannungspegel – nunmehr in dBm – für beliebige Spannungen U berechnet werden kann. Somit steht 0 dBm für eine Spannung von ca. 0,224 V, während 20 dBm ca. 2,24 V entspricht.

Top News (Anzeigen):

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.

Menü schließen