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Analoge, digitale und virtuelle Messtechnik

:	Herbert Bernstein
:	Analoge, digitale und virtuelle Messtechnik
:	De Gruyter Oldenbourg
:	9783486720013
:	1
:	CHF 44.90
:

:	Maschinenbau, Fertigungstechnik
:	German

:	346
:	Wasserzeichen/DRM
:	PC/MAC/eReader/Tablet
:	PDF

Das Buch behandelt analoge und digitale Messinstrumente zur Strom-, Spannungs- und Widerstandsmessung mit einem klaren Fokus auf modernen Messgeräten wie den Multimetersystemen, Zwei- und Vierkanal-Oszilloskopen sowie Logik- und Netzwerk-Analysatoren, die in der elektrotechnischen Lehre und Praxis heutzutage die Hauptrolle spielen. Ferner führt das Buch in die weit verbreitete Software MultiSIM ein, die virtuelle Messgeräte zur Verfügung stellt und es so ermöglicht, am Rechner komplexe Messschaltungen aufzubauen, zu testen und zu optimieren.

	Vorwort	5
	1 Analoge und digitale Multimetersysteme	13
	1.1 Zeigermessgeräte	13
	1.1.1 Aufbau von Zeigermessgeräten	14
	1.1.2 Beschriftung von Skalen	17
	1.1.3 Genauigkeitsklassen und Fehler	19
	1.1.4 Messungen mit Zeigermessgeräten	22
	1.1.5 Leistungsmessungen	24
	1.1.6 Widerstandsmessungen	26
	1.2 Digitale Multimetersysteme	30
	1.2.1 3½-stelliges Digital-Voltmeter ICL7106 mit LCD-Anzeige	30
	1.2.2 Umschaltbares Multimeter mit dem ICL7106	33
	1.3 Arbeiten mit dem simulierten Multimeter	37
	1.3.1 Grundeinstellungen des Multimeters	38
	1.3.2 Arbeiten mit simulierten Betriebsmessgeräten	42
	1.3.3 Messen von Kondensatoren und Induktivitäten	43
	1.4 Mikrocontroller als Multimeter	47
	1.4.1 8-Bit-Mikrocontroller ATtiny26	48
	1.4.2 Grundfunktionen des 8-Bit-Mikrocontrollers ATtiny26	48
	1.4.3 Absolute und relative Genauigkeit	49
	1.4.4 Integraler Linearitätsfehler	50
	1.4.5 Differentielle Nichtlinearität	50
	1.4.6 Offsetfehler	51
	1.4.7 Verstärkungsfehler	51
	1.4.8 Aufbau eines digitalen Systems	52
	1.4.9 Unterscheidungsmerkmale zwischen analogen und digitalen Systemen	53
	1.4.10 Systemfehler der AD-Umsetzung	55
	1.4.11 Statische Signale	56
	1.4.12 Quasistatische Signale	56
	1.4.13 Dynamische Signale	56
	1.4.14 Signalparameter	57
	1.4.15 Statistische Methoden der Signalauswertung	58
	1.4.16 Arithmetischer Mittelwert	59
	1.4.17 Fortlaufende Mittelwertbildung	59
	1.4.18 Schrittweise Mittelwertbildung	60
	1.4.19 Quadratischer Mittelwert	62
	1.4.20 Effektivwert	62
	1.4.21 Abtasttheorem und Aliasing	62
	2 Funktionsgenerator und Signalquellen	67
	2.1 Simulierter Funktionsgenerator	68
	2.1.1 Augenblickswert, Scheitelwert und Effektivwert	69
	2.1.2 Rechteck- und Dreieckspannung	70
	2.1.3 Messung der Phasenverschiebung	72
	2.1.4 RC-Glied an symmetrischer Rechteckspannung	73
	2.1.5 Messung einer Schwebung	75
	2.1.6 Messung einer Amplitudenmodulation (AM)	77
	2.1.7 Messung einer Frequenzmodulation (FM)	78
	2.1.8 Messung einer Rauschspannung	80
	2.1.9 Messung einer FSK-Spannung	81
	2.2 Realer Funktionsgenerator	83
	2.2.1 Blockschaltung des Funktionsgenerators MAX038	83
	2.2.2 Funktionsgenerator mit dem MAX038	85
	2.2.3 Wobbler mit dem MAX038	88
	2.3 Mikrocontroller ATtiny26 als Frequenzgenerator	90
	2.3.1 Mikrocontroller als Rechteckgenerator	90
	2.3.2 Mikrocontroller ATtiny26 als Sinusgenerator	91
	3 Wattmeter	97
	3.1 Elektrodynamisches Messwerk	97
	3.2 Elektrodynamisches Quotienten-Messwerk	99
	3.3 Messverfahren in der Starkstromtechnik	100
	3.3.1 Leistungsmessung im Einphasennetz	101
	3.3.2 Leistungsmessung im Drehstromnetz	104
	3.3.3 Blindleistungsmessung	106
	3.3.4 Leistungsfaktormessung	107
	3.4 Messpraktikum	109
	3.4.1 Leistungsmessung einer Glühlampe	109
	3.4.2 Leistungsmessung einer Spule	110
	3.4.3 Leistungsmessung einer RL-Schaltung	111
	3.4.4 Leistungsmessung einer RC-Schaltung	112
	3.4.5 Leistungsmessung einer Kompensation	113
	3.4.6 Leistungsmessung einer Sternschaltung (Drehstrom)	115
	3.4.7 Leistungsmessung an Drehstrom	116
	3.5 Leistungsmesser mit Mikrocontroller ATtiny26	117
	4 Oszilloskope	119
	4.1 Elektronenstrahlröhre	119
	4.1.1 Y-Verstärker mit Abschwächer	121
	4.1.2 X-Verstärker mit Abschwächer	122
	4.1.3 Zeitablenkschaltung	123
	4.1.4 Elektronischer Schalter	124
	4.1.5 Vorverstärker	124
	4.2 Digitale Speicheroszilloskope	125
	4.2.1 Analog-Digital-Wandler	125
	4.2.2 Genauigkeit und Auflösung	126
	4.2.3 Digitale Zeitbasis	128
	4.2.4 Digitalisierung der Daten	128
	4.2.5 Aliasing und Anti-Aliasing	129
	4.2.6 Impuls-Interpolation	132
	4.2.7 Vergleich zwischen Digital- und analogem Speicheroszilloskop	134
	4.2.8 Messmerkmale eines digitalen Speicheroszilloskops	135
	4.2.9 Auswahl eines digitalen Speicheroszilloskops	138
	4.3 Messübungen mit simuliertem Zweikanal-Oszilloskop	143
	4.3.1 Oszilloskopeinstellungen	143
	4.3.2 Messungen von unsymmetrischen Spannungen	145
	4.3.3 Messung der Phasenverschiebung	149
	4.3.4 Messung einer Frequenz mit Lissajous-Figur	151
	4.3.5 Messung der Blindleistung	153
	4.3.6 Messung der Phasenverschiebung an einer RCL-Reihenschaltung	154
	4.3.7 Messung einer Signalkopplung in einem Kleinsignalverstärker	155
	4.4 Messübungen mit simuliertem Vierkanal-Oszilloskop	158
	4.4.1 Messung von unterschiedlichen Spannungen	158
	4.4.2 Sinusgenerator mit RC-Phasenschieber	158
	5 Bode-Plotter	161
	5.1 Arbeiten mit dem Bode-Plotter	162
	5.1.1 Verhalten eines passiven RC-Tiefpass-Filters	164
	5.1.2 Verhalten eines Reihenschwingkreises	165
	5.1.3 Verhalten eines Parallelschwingkreises	166
	5.1.4 Reale Schwingkreise	168
	5.1.5 Güte und Bandbreite	168
	5.1.6 Untersuchung eines LC-Filters	170
	5.1.7 Untersuchung eines T- und -Filters	171
	5.1.8 Untersuchung eines Tiefpass-Doppelsiebgliedes	173
	5.1.9 Untersuchung eines Bandpasses nach Wien	174
	6 Frequenzmessgeräte	177
	6.1 Praxis der Dekadenzählung	177
	6.1.1 Mengenzählung	177
	6.1.2 Zeitmessung	178
	6.1.3 Frequenzmessung	180
	6.1.4 Frequenzverhältnismessung	180
	6.1.5 Frequenzuntersetzung	181
	6.1.6 Realisierung einer Zählerdekade	182
	6.2 Messungen mit dem simulierten Frequenzzähle