Download Elektronische Meßtechnik: Meßsysteme und Schaltungen by Prof. Dr.-Ing. Jürgen Winfried Klein, Prof. Dr.-Ing. Peter PDF

By Prof. Dr.-Ing. Jürgen Winfried Klein, Prof. Dr.-Ing. Peter Dullenkopf, Prof. Dr.-Ing. Albrecht Glasmachers (auth.)

Dieses Studienbuch behandelt die Elektronische Meßtechnik aus der Sicht des Schaltungstechnikers. Es werden Komponenten, Schaltungen und Methoden der Signalverarbeitung in der Meßtechnik vorgestellt, die es ermöglichen, den Teil der Meßkette zwischen dem analog arbeitenden Sensor und der digitalen Meßwertver­ arbeitung zu analysieren, aufzubauen und zu optimieren. Das Buch basiert auf Lehrveranstaltungen des Studiengangs Elektrotechnik der Ruhr-Universität Bochum. Es wendet sich an Studenten im Hauptstudium der Elektrotechnik sowie als ergänzende Literatur an Naturwissenschaftler, die Elek­ tronische Meßtechnik anwenden. Schließlich soll dieses Studienbuch auch eine Hilfe für den Ingenieur in der Praxis sein, der sein Wissen auf diesem Gebiet er­ gänzen oder auffrischen will. Voraussetzung für das Verständnis des hier dargebotenen Lehrstoffes sind die Kenntnis der mathematischen Grundlagen, wie sie im Grundstudium der Inge­ nieurwissenschaften und Naturwissenschaften geboten werden, die Kenntnis der Grundlagen der Elektrotechnik, zumindest phänomenologische Kenntnisse der Halbleitertechnik sowie Grundkenntnisse der Elektronischen Schaltungstechnik. Schließlich werden auch Grundkenntnisse über die allgemeine Meßtechnik sowie über die verschiedenen Fehlerarten und deren Fortpflanzung in der Meßkette vor­ ausgesetzt. Andererseits werden in diesem Lehrbuch theoretische Grundlagen nur so weit und so tiefgründig vorgestellt, wie dies im Rahmen der Elektronischen Meßtechnik nötig ist. Die hier gebotenen theoretischen Abhandlungen erheben additionally keinen Anspruch auf Vollständigkeit und ersetzen nicht entsprechende spezielle Lehrbücher.

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Für Anwendungen, bei denen auch Gleichspannungskomponenten der Eingangssignale U 1 und U2 korrekt verarbeitet werden sollen, stellen die Eigenschaften a) b) c) Ausgangsspannung nicht massebezogen Eingangsspannungen nicht beide massebezogen kleiner linearer Aussteuerungsbereich der Eingänge erhebliche Nachteile dar. 28. Um die Ausgangsspannung massebezogen zur Verfügung zu stellen, wird hier ein Operationsverstärker als Stromdifferenzverstärker an die Lastwiderstände Re angekoppelt. 80) wird dadurch unabhängig von der positiven Versorgungsspannung UB und von den Widerständen Re.

7, so erkennt man, daß die Beeinflussung der Ringverstärkung vr =k . Vo grundsätzlich auf zwei Arten möglich ist: a) Variation von vo (sog. innere Frequenzgangkompensation) b) Variation von k (sog. 24) ersichtlich, bei Variation von Vo die ideale Betriebsverstärkung A vB,id =-1( I II I I I solange nicht ändert, wie vr = k . Vo » 1 erllalten bleibt. Bei Variation von k dagegen wird selbst für vr » 1 die ideale Betriebsverstärkung verändert, wenn nicht zufällig eine Beschaltung des OP vorliegt, bei der sich mit der k-Veränderung zwangsläufig eine A -Veränderung ergibt, die den Quotienten Alk konstant hält.

Liegt die Eingangsspannung UE im "Fenster" zwischen U 1 und U2, so weisen beide Operationsverstärker die Ausgangsspannungen UA,max auf (s. 22 b)). Für Werte von UE außerhalb des "Amplitudenfensters" liegen bei den beiden OPs verschiedene Ausgangsspannungen vor. 22 a) dargestellte Verknüpfungs-(UND-)Gatter die Werte UA,max als logische "1" und die Werte UA,min als logische "0", so liefert der y-Ausgang nur für UE-Werte im "Amplitudenfenster" die logische "1 ". Bezüglich des dynamischen Verhaltens des Fensterkomparators gelten entsprechende Überlegungen wie beim einfachen Komparator (s.

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