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Definition Sensor/Elementarsensor?
- Sensor: technisches Gerät, physikalische oder elektromechanische Größe in el. Signal (elektrisches Gerät)
- Elementarsensor: eigentliches Wandlerelement nicht elektrische Größe in el.Größe (z.B. DMS)
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Definition:
Messgröße, Messobjekt, Messung, Prüfung, Messprinzip, Messmethode
- Messgröße: physikalische Größe
- Messobjekt: Träger der Messgröße
- Messung: Tätigkeiten zum quantitativen Vergleich der Messgröße mit einer Einheit
- Prüfung: Feststellen ob Objekt Forderungen erfüllt
- Messprinzip: physikalische Grundlage der Messung
- Messmethode: Art des Vorgehens z.B. Vergleichen
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Definition:
Messverfahren, Messwert, Messabweichung, Messbereich, Ansprechschwelle, Empfindlichkeit
- Messverfahren: praktische Anwendung von Messprinzip und Messmethode
- Messwert: Wert der zur Messgröße gehört Messabweichung: Abweichung zwischen Messwert und wahrem Wert
- Messbereich: Wertebereich in dem die Messabweichung in definierten Grenzen bleibt
- Ansprechschwelle: kleinste Änderung der Eingangsgröße die zur Änderung der Ausgangsgröße führt
- Empfindlichkeit: Änderungs des Ausgangswertes bezogen auf die Änderung des Eingangswertes
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Zeichen das Diagramm mit den Messabweichungen
- Häufigkeit der Messwerte über Messgröße
- Systematische Messabweichung
- Zufällige Messabweichung
- Messabweichung(Gesamt)
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Welche Arten von Messgrößen und zugehörige physikalische Größen gibt es ? (erste Folie)
- mechanisch: Weg, Geschwindigkeit Beschleunigung, Kraft
- chemisch: Ionenkonzentration, Gaskonzentration
- thermisch: Temperatur
- magnetisch: Flussdichte, Feldstärke
- optisch: Lichtquant
- fluidisch: Druck, Volumendurchsatz, Feuchte
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Wie ist ein Sensor grundlegend aufgebaut ?
- Eingang: physikalische Messgröße
- Elementarsensor(Messwertaufnehemer): Umsetzelement,Sensorelement
- Signalaufbereitungselektronik: Signalumformer, Signalanpassung
- Ausgang: elektrische Messgröße
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Was ist ein Intelligenter Sensor ?
- Integrierter Sensor: Elementarsensor + Signalaufbereitung
- Intelligenter Sensor: Integrierte Sensor+ ADU + Signalverarbeitung + Steuerfunktionen
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Einsatzmöglichkeiten von Sensoren in der Fabrikautomatisation?
- mechanische Größen erfassen: Kraft-Momenten Sensor
- Identität feststellen: Mutingsnsor (Menschen Maschine )
- Anwesenheit feststellen: Sicherheitslichtvorhang
- Position oder Orientierung erfassen: Reflexionslichtschalter
- Formeigenschaften erfassen: Halbleiter-Laser-Reflexsensor
- Oberflächenmerkmale aufnehmen: Farbsensor
- Stoffeigenschaften prüfen: Infrarot-Sensor
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Zu erfassende physikalische Größen und mögliche Wirkprinzipien von Sensoren?
- geometrische und optische Größen: Position Form Orientierung Oberfläche
- mechanische Größen: Kräfte Momente Geschwindigkeit Beschleunigung
- fluidische Größen: Druck,Durchfluss,Feuchte
- thermische Größen: Temperatur
- chemische Größen: Gaskonzentration Sauerstoffgehalt pH-Wert
Wirkprinzipien siehe Folie 3.3.1
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Welche Wirkprinzipien zu Positionserfassung gibt es ?
Nenne Beispiele, Vr und Nachteile
- Elektromechanisch: Positionsschalter,Taster,Sprungschalter
- Pneumatisch: Staudrucksensor, Ringstrahlsensor, Luftstrahlschranke
- Induktiv : Wirbelstrominitiatoren
- Kapazitiv: Kondensator
- Akustisch: Ultraschallsensor
- Optoelektrisch: Lichtschranke(Reflex Einweg), konfokale Weißlichtsensorik, Lasersensoren( Laufzeit,Phase,Triangulation, Linientriangulation,Scanner)
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Wie können farbige Objekte unterschieden werden ? Anwendungsbeispiele?
Optoelektrisch: Dreibereichsverfahren, Spektralverfahren
- Kontrolle von Metalloberfläche und Farbe
- optischer Sortieret für farbiges arbeitsgut
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Wie werden Kräfte gemessen ?
- Können nicht direkt gemessen werden
- Aus Veränderung eines Verformungskörpers wird auf wirkende Kraft geschlossen
- Quarz-Kraft Sensor
- magnetoelastischer Sensor
- induktiver Sensor
- DMS- Sensor
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Zeichne den Aufbau zur Messung von Kraft und Momenten mit DMS
Zugehöriger Schaltung
Welche Position wird für den DMS gewählt ?
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Wie werden Beschleunigungen gemessen ?
- Seismische Masse im Feder Dämpfer System
- Über Schwingungsmessung wird Beschleunigung errechnet
- Beispielsweise für Zählaufgaben
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Welche Möglichkeiten gibt es Geschwindigkeiten und Drehzahlen zu messen?
- magnetisch-induktiv
- optisch
- kapazitiv
- Drehmelder: phasenzyklische Winkelmessung
- Inkremetalgeber: Signal digital Pulsfrequenz
- Tachogenerator: proportionale Gleichspannung
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Welche Trends gibt es in der Sensorentwicklung ?
Miniaturisierung, Integration, neue sensitive Materialien
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Was sind die Aufgaben industrielle Bildverarbeitung ?
- Oberflächeninspektion
- Vollständigkeitskontrolle
- Identifikation
- Klassifizierung
- automatische Montage
- Qualitätsprüfung
- Lagebestimmung
- Vermessung
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Wie ist das Vorgehen bei industrieller Bildverarbeitung?
- Bilderzeugung : CCD Kamera
- Bildverarbeitung: Bild digitalisieren
- Merkmalextraktion: entscheidenden Informationen extrahieren
- Bildauswertung: Rechenoperationen
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Wie funktioniert ein CCD-Sensor?
- Charge Coupled Device
- Optik bildet Bild auf Elementen ab
- Fotoelemente erzeugen entsprechend der Intensität Ladungen
- Aus den Signalen kann ein Gesamtbild erstellt werden
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Was ist das Lichtschittverfahren und der Codierte Lichtansatz ?
- Triangulationsprinzip
- Lichtebene schneidet Objekt entlang einer Linie
- Auswertung mit CCD
- Gleiches Prinzip Projektor strahl aber Strukturmuste (Gray Codierung)
- So weniger Messungen Notwendig
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Wie funktioniert die Schattenbildauswertung ?
- Teile fahren auf Lichtdurchlässigem Förderband
- Schatten wird auf CCD projiziert
- Schatten abhängig von der Lage der Teile
- Guter Kontrast, Robust,
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