Handbuch der
Meßtechnik
herausgegeben von
Prof. Dr.-Ing. Jörg Hoffmann
Mit 819 Bildern und 92 Tabellen
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Inhaltsverzeichnis
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1 Grundbegriffe 25 1.1 Gegenstand der Meßtechnik (W. Richter) 25 1.2 Meßtechnische Disziplinen, Aufgaben und Ziele (W. Richter) 26 1.2.1 Bezeichnungen 26 1.2.2 Strategische Ziele 27 1.2.3 Meßtechnische Handlungen und Einrichtungen 27 1.3 Größen und Einheiten (W. Richter) 29 1.3.1 Größen 29 1.3.2 Einheiten 30 1.4 Meßgrößenwandlung (W. Richter) 31 1.5 Grundstrukturen (W. Richter) 33 1.6 Weiterverarbeitung (W. Richter) 35 1.7 Unifizierung und Schnittstellen (W. Richter) 36 1.7.1 Aufgabenunifizierung 36 1.7.2 Schnittstellen 36 1.8 Signale (W. Richter) 36 1.8.1 Signalmerkmale 37 1.8.2 Signalwandlung 39 1.8.3 Abtastung und Analog/Digital-Umsetzung 39 1.8.4 Einheitssignale 40 1.9 Kennfunktionen und Kennwerte (W. Richter) 42 1.9.1 Statische Kennfunktionen und Kennwerte 42 1.9.2 Dynamische Kennfunktionen und Kennwerte 43 1.9.3 Fehler 44 1.10 Entwicklungstendenzen (W. Richter) 44 1.10.1 Historischer Rückblick 44 1.10.2 Ausblick 46 1.11 Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) (E. O. Göbel) 48 1.11.1 Meßtechnik für den gesetzlich geregelten Bereich 49 1.11.2 Meßtechnik für die Industrie 52 1.11.3 Grundlagenforschung für die Metrologie 52 1.11.4 Internationale Zusammenarbeit 53 1.11.5 Organisationsstruktur 53 1.11.6 Die PTB im Internet 53 1.12 Der Deutsche Kalibrierdienst (DKD) (K. Brinkmann) 53 1.12.1 Kalibrierung und Rückführung: Grundlagen für die Arbeit des DKD 54 1.12.2 Organisationsstruktur des DKD, Akkreditierungskriterien und-verfahren 55 1.12.3 Kalibriermöglichkeiten im DKD 56 1.12.4 Internationale Zusammenarbeit 58
1.13 Die VDI/VDE-Gesellschaft Meß- und Automatisierungstechnik (GMA) (M Schatz) 59 1.13.1 Die Struktur der GMA 59 1.13.2 Arbeitsergebnisse aus den Fachausschüssen 59 1.13.3 Nationale und internationale Kooperationen 60
2 Messen elektrischer Größen 61
2.1 Größen in Gleich- und Wechselspannungssystemen (G. Gruhri) 61 2.1.1 Gleichspannung und Gleichstrom 61 2.1.2 Wechselspannung und Wechselstrom 62 2.1.3 Grundschaltelemente 65 2.1.4 Wechselspannungen und Wechselströme im Dreiphasensystem 66 2.1.5 Impulsförmige und zufällige Spannungs- und Stromverläufe 68 2.1.6 Leistung 68 2.1.6.1 Wirkleistung 69 2.1.6.2 Blindleistung 70 2.1.6.3 Scheinleistung 71 2.1.6.4 Leistungsfaktor 71 2.1.7 Wirk- und Blindenergie 71 2.1.8 Größen des elektrischen und magnetischen Feldes 71 2.2 Meßwerke und Meßgeräte (G. Gruhn) 73 2.2.1 Messung zeitlicher Verläufe 80 2.2.2 Messung von Gleichstrom und Gleichspannung 82 2.2.3 Messung des Quotienten zweier Gleichgrößen 83 2.2.4 Messung des Spitzenwertes 83 2.2.5 Messung des Gleichrichtwertes 84 2.2.6 Messung des Effektivwertes 85 2.2.7 Messung der Leistung 87 2.2.8 Messung der Energie 88 2.2.9 Messung der Frequenz 89 2.2.10 Messung des Phasenwinkels 90 2.2.11 Messung magnetischer Feldgrößen 91 2.2.12 Messung elektrischer Feldgrößen 91 2.2.13 Universalmeßgeräte und Meßplätze 92 2.2.14 Kenngrößen und Anwenderinformationen 92 2.3 Meßzubehör (G. Gruhn) 93 2.3.1 Normale 93 2.3.2 Meßwiderstände 94 2.3.3 Spannungsteiler 94 2.3.4 Meßwandler 95 2.3.5 Meßumformer 96 2.4 Meßverfahren zur Messung elektrischer Größen (G. Gruhn) 96 2.4.1 Widerstand 97 2.4.2 Induktivität 98 2.4.3 Kapazität und Verlustfaktor 99 2.4.4 Spannung 100 2.4.5 Strom 102 2.4.6 Leistung 102 2.4.7 Energie 103
Inhaltsverzeichnis 2.4.8 Phasenwinkel 104 2.4.9 Frequenz 104 2.4.10 Klirrfaktor 104 2.4.11 Formfaktor 104 2.4.12 Teilentladungen 105 2.5 Analyse elektrischer Signale (G. Gruhn) 105 2.5.1 Harmonische Analyse 105 2.5.2 Fourier-Transformation 106 2.6 | Meßgeräte für elektrische Größen 108 2.6.1 | Spannungsmeßgeräte (S. Böttinger) 108 2.6.1.1 I Pegelmesser URV 35 108 2.6.1.2 I Millivoltmeter URV 5 108 2.6.1.3 I Millivoltmeter URV 55 109 2.6.2 | Leistungsmeßgeräte (S. Böttinger) 109 2.6.2.1 Leistungsmeßgerät NRVS 109 2.6.2.2 Zweikanal-Leistungsmesser NRVD 110 2.6.2.3 Leistungs-und Reflexionsmeßgerät NRT 111 2.6.2.4 Durchgangsleistungsmesser NAS 112 2.6.3 | Automatische, programmierbare RCL-Meßgeräte PM 6306 und PM 6304
(R. Rueger) 113 2.6.4 I Digitalmultimeter der Serie TX (R. Bach) 114 2.6.5 Joszilloskope (/?. Bach) 115 2.6.5.1 Oszilloskope der TDS200-Serie 115 2.6.5.2 Die DPO-Geräteklasse 116 2.6.5.3 Oszilloskope der Serie TDS 3000 117 2.6.5.4 WaveStar-Software für Oszilloskope 117 2.6.6 I Digitalmultimeter für Strom-, Spannungs- und Frequenzmessungen (S. Böttinger) . 118 2.6.6.1 I Digitales Multimeter R6552 118 2.6.6.2 IRMS-Voltmeter URE2, RMS/Peak-Voltmeter URE3 119 2.6.7 | EMV-Meßgeräte (S. Böttinger) 119 2.6.7.1 EMI-Meßempfänger ESCS30 121 2.6.7.2 EMI-Meßempfänger ESI 122 2.6.7.3 EMI-Meßempfänger ESPC 123 2.6.7.4 EMI-Meßempfänger ESHS 10, 30, ESVS 10, 30 und ESS 124 2.6.7.5 Meßempfänger ESN, ESVN 20, 30, 40 126 2.6.7.6 Meßempfänger ESVB 128 2.6.7.7 Meßempfänger ESVD 129 2.6.8 | Spektrum-Signalanalysatoren (S. Böttinger) 129
2.6.8.1 I Hochleistungsanalysatoren für digitalen Mobilfunk und universelle Anwendungen 129 2.6.8.2 Signalanalysator FSIQ 132 2.6.8.3 Spektrumanalysatoren U3641, U3661 134 2.6.8.4 Spektrumanalysatoren R3x65A und R3x71A 134 2.6.8.5 Spektrumanalysatoren R3263, R3465, R3272 135 2.6.8.6 Spektrumanalysator R 3131 136 2.6.8.7 Audioanalysator UPL 137 2.6.8.8 Audioanalysator UPA 137
3 Messen nichtelektrischer Größen 139
3.1 Temperatur (E. Schrüfer) 139 3.1.1 Thermoelemente 139 3.1.2 Metall-Widerstandsthermometer 141 3.1.3 Heißleiter 142 3.1.4 Kaltleiter 143 3.1.5 Silizium-Widerstandstemperatursensor 144 3.1.6 Silizium-Sperrschicht-Temperatursensor 145 3.1.7 Quarztemperatursensor 145 3.1.8 Faseroptisches Lumineszenzfhermometer 146 3.1.9 Störung des Temperaturfeldes durch Berührungsthermometer 146 .10 Thermosäule 147 .11 Bolometer 148 .12 Pyroelektrischer Temperatursensor 148 .13 Strahlungspyrometer 149 .14 I Berührende Temperaturaufnehmer (7. Häring, P. Trageser) 150
3.1.14.1 3.1.14.2 3.1.14.3 3.1.14.4 3.1.14.5 3.1.14.6 3.1.14.7 3.1.14.8 3.1.14.9 3.1.14.10 3.1.14.11 3.1.14.12 3.1.14.13
Gerades Thermoelement mit Spülgasanschluß 150 Absaug-Thermoelement 151 Mehrfach-Stufen-Thermometer 152 Thermoelement für Hochdruckanwendungen 153 Widerstandsthermometer für sterile Anwendungen 154 Thermometer zur Temperaturmessung in partikelbeladenen Gasen . . 154 Widerstandsthermometer für erhöhte hygienische Anforderungen .. 155 Widerstandsthermometer mit extrem kurzen Ansprechzeiten für
sicherheitsrelevante Prozesse 156 Widerstandsthermometer in Lagerschalen und Gehäusen 157 Temperaturmessung mit Winkelthermoelementen 157 Temperaturmessung mit Thermoelementen in Turbinen 158 Rohrwandtemperaturmessung an Wärmetauscherrohren 159 Temperaturmessung mit Thermoelementen in Großdieselmotoren . . 160 3.1.15 | Berührungslose Temperaturaufnehmer (/. Häring, P. Trageser) 161 3.1.15.1 I Infrarot-Temperaturmessung bei der Stahlproduktion 161 3.1.15.2 I Infrarot-Temperaturmessung in der Glasindustrie und an Drehrohr-
und Tunnelöfen 161 3.1.15.3 | Handmeßgerät SENSYTHERMIR-L 163 3.2 Druck (K. W. Bonfig) 164 3.2.1 Federelastische Druckmeßgeräte 164 3.2.2 Flüssigkeitsmanometer 166 3.2.3 Druckmeßumformer 167 3.2.3.1 Druckmeßumformer nach dem Dehnmeßstreifen-(DMS-)Prinzip .. 167 3.2.3.2 Druckmeßumformer nach dem piezoresistiven Prinzip 167 3.2.3.3 Druckmeßumformer nach dem induktiven Prinzip 169 3.2.3.4 Druckmeßumformer nach dem kapazitiven Prinzip 169 3.2.3.5 Druckmeßumformer nach dem Prinzip der Resonanzfrequenzmessung 170 3.2.3.6 Druckmeßumformer nach dem piezoelektrischen Prinzip 171 3.2.3.7 Druckmeßumformer mit Schwingquarzen 172 3.2.3.8 Drucksensoren nach dem Prinzip der akustischen Oberflächenwellen 172
Inhaltsverzeichnis 11 3.2.4
3.2.5
Vakuumdruckmessung 172 I Druckmeßumformer (H. Lamprecht) 172
3.2.5.1 3.2.5.2 3.2.5.3 3.2.5.4 3.2.5.5 3.2.5.6
Druckmeßumformer DMP 343 173 Druckmeßumformer DMP 331/333 173 Druckmeßumformer DMK 361 174 Druckmeßumformer HMP 331, HART®-Protokoll 175 Differenzdruckmeßumformer DMD 331 176 OEM-Druckmeßumformer 176 3.3 Durchfluß (K. W. Bonfig) 177
3.3.1 Durchflußmessung durch energetische Beziehungen einer
Strömung 177 3.3.2 Volumenzähler 179 3.3.3 Schwebekörper-Durchflußmessung 180 3.3.4 Magnetisch-induktive Durchflußmessung (MID) 181 3.3.5 Wirbelfrequenz-Durchflußmessung 182 3.3.6 Laufzeitverfahren (Korrelation) 184 3.3.7 Ultraschall-Durchflußmessung 184 3.3.8 Massendurchflußmessung nach dem Coriolis-Prinzip 186 3.3.9 Durchflußmessung auf thermischer Grundlage 187 3.3.10 Geschwindigkeitsmessung nach dem Laser-Doppler-Verfahren 188 3.3.11 | Schwebekörper-Durchflußmeßgeräte (P. Komp, R. Haak, H. Bernard) 189 3.3.11.1 I Schwebekörper-Durchflußmesser mit Glasmeßkonus 189 3.3.11.1.1 I Schwebekörper-Durchflußmesser mit Glaskonus zum
Messen kleiner Durchflußmengen (DK-Geräte) 190 3.3.11.1.2 iKunststoff-Schwebekörper-Durchflußmesser 190 3.3.11.2 I Schwebekörper-Durchflußmesser mit Metallmeßkonus 190 3.3.11.2.1 I Schwebekörper-Durchflußmesser mit Metallkonus zum
Messen kleiner Durchflußmengen (DK-Metall) 191 3.3.11.2.2 | Schwebekörper-Durchflußmesser mit geführtem Schwe-
bekörper (H-Geräte) 191 3.3.12 Magnetisch-induktive Durchflußmeßgeräte (L. Schultheis) 193 3.3.13 Wirbelfrequenz-Durchflußgerät Prowirl 77 (F. Ohle) 196 3.3.14 Ultraschall-Durchflußmeßgeräte (A. Boer) 199 3.3.15 Durchflußmeßgeräte nach dem Coriolis-Prinzip (W. Drahm) 202 3.3.16 Durchflußmeßgeräte auf thermischer Grundlage (H. J. Boer, P. Wagner) 204 3.3.17 Strömungsgeschwindigkeitsmeßgerät nach dem LDA-Verfahren (R. Schledde). . . . 207 3.3.18 Strömungsgeschwindigkeitsmeßgerät nach dem PIV- Verfahren (R. Schledde) . . . . 207 3.4 Füllstand und Grenzstand (K. W. Bonfig) 208 3.4.1 Verfahren mit Schwimmern und Tastplatten 208 3.4.2 Kapazitive und konduktive Füllstandsmessung 210 3.4.3 Füllstandsmessung mit thermischen Verfahren 211 3.4.4 Füllstandsmessung mit radiometrischen Verfahren 211 3.4.5 Füllstandsmessung mit Schall und Ultraschall 212 3.4.6 Füllstandsmessung mit optischen Verfahren 213 3.4.7 Füllstandsmessung mit Mikrowellen nach dem Radar-Prinzip 213 3.4.8 Füllstandsmessung über Kraft-und Druckmessungen 214 3.4.9 Weitere Methoden zur Grenzstandsüberwachung und zur Füllstandsmessung . . . . 215 3.4.10 I Schwimmer-Füllstandserfassung (L. Klemmt, K. Soppelsa) 215
3.4.11 | Kapazitive und konduktive Füllstandsmeßgeräte (M Krause) 218 3.4.11.1
3.4.11.1.1 3.4.11.1.2 3.4.11.1.3 3.4.11.2 3.4.11.2.1 3.4.11.2.2 3.4.11.2.3
Kapazitive Füllstandsmeßgeräte 218 Typische Anwendungsgebiete 218 Segmentierung 219 Einbauempfehlungen für kapazitive Sonden 220 Konduktive Füllstandsmeßgeräte 220 Typische Anwendungen 220 Sondentypen 220 Einbauempfehlungen für konduktive Sonden 221 3.4.12 | Schall- und Ultraschall-Füllstandsmeßgeräte (W. Schrank) 221 3.4.12.1 I Nivosonic-Meßlinie 221 3.4.12.2 I Prosonic-Meßlinie 222 3.4.12.3 I Kompaktgerät Prosonic T 224 3.4.13 [ Mikrowellen-Füllstandsmeßgeräte (G. Gritsch) 224 Mikrowellen-Füllstandsmeßgeräte der Familie Micropilot 224 3.4.13.1
3.4.13.2 3.4.13.3 3.4.13.4 3.4.13.5
Segmentierung 225 Mikrowellen-Füllstandsmeßgerät Micropilot II FMR 231E 225 Mikrowellen-Füllstandsmeßgerät Micropilot FMR 230V 226 Mikrowellen-Füllstandsmeßgeräte Micropilot FMR 130 und
FMR 131 227 3.4.14 | Druck-Füllstandsmeßgeräte LMP/LMK (H. Lamprecht) 228 3.4.14.1 I Einschraubsonde LMP 331 228 3.4.14.2 I Einschraubsonden LMK 351/LMK 361 229 3.4.14.3 I Tauchsonde LMP 308 229 3.4.14.4 |Tauchsonden LMK 358/LMK 858 230 3.5 Dichte (K. W. Bonfig) 230 3.5.1 Dichtemessung fester Stoffe 231 3.5.1.1 Wägemethoden 231 3.5.1.2 Auftriebsmethoden 231 3.5.2 Dichtemessung von Flüssigkeiten 232 3.5.2.1 Wägemethoden, kontinuierlich und diskontinuierlich 232 3.5.2.2 Auftriebsmethoden, kontinuierlich und diskontinuierlich 232 3.5.2.3 Hydrostatische Dichtemeßmethoden 233 3.5.2.4 Radiometrische Dichtemeßmethoden 234 3.5.2.5 Resonanz- bzw. Schwingungsdichtemeßmethoden 234 3.5.2.6 Spezielle Verfahren für die Dichtemessung 235 3.5.3 Dichtemessung von Gasen 235 3.5.3.1 Wäge-und Auftriebsmethoden zur Gasdichtemessung 235 3.5.3.2 Ausström-und Schleuderverfahren für die Gasdichtemessung . . . . 235 3.5.3.3 Schwingungsmethoden für die Gasdichtemessung 236 3.5.4 I Dichtemeßgeräte für Flüssigkeiten (J. Bahro) 237 3.5.5 I Dichtemeßgeräte für Gase (/. Bahro) 240 3.6 Viskosität (K. W. Bonfig) 241 3.6.1 Abhängigkeit der Viskosität von verschiedenen Einflußgrößen 242 3.6.2 Kapillarviskosimeter 242 3.6.3 Rotationsviskosimeter 243 3.6.4 Verschiebung zweier konzentrischer Zylinder 243 3.6.5 Kugelfallviskosimeter 243
Inhaltsverzeichnis 13 3.6.6 Schwebekörperviskosimeter 243 3.6.7 Schwingungsviskosimeter 243 3.6.8 I Kapillarviskositätsmeßgeräte (7. Bahro) 244 3.6.9 | Rotationsviskositätsmeßgeräte (7. Bahro) 246 3.7 Oberflächenspannung (7. Hoffmann) 248 3.7.1 Ringaufnehmer 248 3.7.2 Plattenaufnehmer 249 3.7.3 I Oberflächentensiometer Sigma 70 (T. Wagner) 249 3.7.4 I Tropfenvolumen- und Blasendruck-Tensiometer (A. Hofmann) 250 3.8 Messen mechanischer und geometrischer Größen (7. Hoffmann, W. Richter) 252 3.8.1 Messen von Längen und Winkeln 252 3.8.1.1 Mechanische Verfahren 252 3.8.1.2 Induktive und kapazitive Verfahren 253 3.8.1.3 Optische Verfahren 254 3.8.1.4 Ultraschallverfahren 256 3.8.1.5 Winkelbestimmung 257 3.8.1.6 Handmeßmittel (D. Winterling) 257 3.8.1.6.1 Meßschrauben 257 3.8.1.6.2 Fühlhebelmeßgeräte 257 3.8.1.6.3 Feinzeiger 258 3.8.1.6.4 Digitale Meßuhren 259 3.8.1.7 Universelles Form- und Verzahnungsmeßgerät PRIMÄR MX 4
(R. Bartelt) 260 3.8.1.8 | Langenmeß-Interferometer Serie ZMI (A. Köhler) 261 3.8.2 Positionsbestimmung (7. Hoffmann, W. Richter) 262 3.8.2.1 Optische Verfahren 262 3.8.2.2 Nichtoptische Verfahren 263 3.8.3 Messen von Dehnungen und daraus abgeleiteten Größen (7. Hoffmann, W. Richter) 265 3.8.3.1 Metall-Dehnmeßstreifen 266 3.8.3.2 Halbleiter-Dehnmeßstreifen 266 3.8.3.3 Anordnungen von Dehnmeßstreifen 267 3.8.3.4 Dehnmeßstreifen (H. Neumann) 267 3.8.3.4.1 Dehnmeßstreifen FAE-Serie 267 3.8.3.4.2 Dehnmeßstreifen FSE-Serie 268 3.8.3.4.3 Dehnmeßstreifen FSM-Serie 269 3.8.3.4.4 Halbleiter-Dehnmeßstreifen SNB- und SP-Serie 269 3.8.4 Messen von Kräften (7. Hoffmann, W. Richter) 270 3.8.4.1 | Kraftaufnehmerfamilie U3 (K. Nowak) 272 3.8.5 Beschleunigungs- und Schwingungsmessung (7. Hoffmann, W. Richter) 272
3.8.5.1 3.8.5.1.1 3.8.5.1.2 3.8.5.1.3 3.8.5.1.4 3.8.5.1.5 3.8.5.1.6 3.8.5.1.7
Vibrationsaufnehmer (M. Vielen) 274 Vibrationsaufnehmer zur Maschinenüberwachung 274 Vibrationsaufnehmer mit ( 4 . . . 20 mA)-Ausgang 274 Vibrationsaufnehmer mit zentrischer Bohrung 275 Vibrationsaufnehmer in Miniaturausführung 275 Vibrationsaufnehmer für extreme Temperaturen 275 Vibrationsaufnehmer für den Unterwassereinsatz 276 Vibrationsaufnehmer für triaxiale Messungen 276
3.8.6
3.8.5.1.8 I Acht-Kanal- Versorgungseinheit HOL490 277 3.8.5.2 I LDA-Geschwindigkeitsmeßgeräte für feste Oberflächen
(H. Seibach) 277 Messung der Masse (7. Hoffmann, W. Richter) 279 3.8.6.1
3.8.6.1.1 3.8.6.1.2 3.8.6.1.3 3.8.6.1.4 3.8.6.1.5 3.8.6.2 3.8.6.3 3.8.6.4
Bauformen elektronischer Waagen (C. Berg) 280 Plattformwaagen 280 Ladentischwaagen 281 Präzisionswaagen 281 Analysen- und Mikrowaagen 282 Massekomparatoren 282 Häufige elektronische Zusatzfunktionen an Waagen (C. Berg) 283 Aufstell- und Umgebungsbedingungen für Waagen (C. Berg) 283 Eichvorschriften für Waagen (C. Berg) 284 3.8.7 Drehmomentmessung (7. Hoffmann, W. Richter) 285
3.8.7.1 3.8.7.1.1 3.8.7.1.2 3.8.7.1.3 3.8.7.1.4 3.8.7.1.5 3.8.7.1.6 3.8.7.1.7 3.8.7.1.8 3.8.7.1.9 3.8.7.1.10
Drehmomentmeßeinrichtungen (H. Schwegler) 285 Drehmomentsensoren 285 Grundformen der Meßkörper 286 Bauformen statischer DMS-Drehmomentsensoren 286 Bauformen rotierender DMS-Drehmomentsensoren 286 Mechanische Ankopplung von Drehmomentsensoren mittels
Kupplungen 287 Ausgleichsverhalten von Kupplungen 287 Eigenresonanz einer Meßstrecke 287 Meßbereichsauslegung 287 Elektrische Daten 287 Elektrische Übertragungssysteme Rotor-Stator 288 3.8.8 Messen von Oberflächeneigenschaften fester Stoffe (7. Hoffmann, W. Richter) . . . . 289 3.8.8.1 Bestimmung von Gestaltabweichungen 289 3.8.8.2 Bestimmung der Härte 290 3.8.8.3 Bestimmung der Schichtdicke 290 3.8.8.4 Rauheitsmeßgeräte 291 3.8.8.4.1 Mechanische Rauheitsmeßgeräte (M. Bonillo) 291 3.8.8.4.2 Weißlichtinterferenzmikroskop NewView (P. Kuschnir) 293 3.8.8.5 Härtemeßgeräte 294 3.8.8.5.1 Härtemeßgerät für Metalle UH250 (R. Prauss) 294 3.8.8.5.2 Härtemeßgeräte für Elastomere und Kunststoffe
(R. Sautter) 295 3.8.8.6 I Schichtdickenmeßgeräte 296 3.8.8.6.1 I Elektromagnetische Schichtdickenmeßgeräte (U. Zahl) 296 3.8.8.6.2 I Röntgenfluoreszenz-Schichtdickenmeßgerät
Xray ComPact (A. Wittkop, F. Seitz) 300 3.9 Zeitmessung (H. Kopp) 301 3.9.1 Zeitskalen 301 3.9.2 Zeitbasen 301 3.9.2.1 ÄC-Schaltungen 301 3.9.2.2 Kondensator-Konstantstromladung 302 3.9.2.3 LC-Oszillatoren 303 3.9.2.4 Quarzoszillatoren 303
Inhaltsverzeichnis 15 3.9.3 Zeitsignale von Funksendern , 303 3.9.3.1 DCF77 303 3.9.3.2 GPS 303 3.10 Frequenzmessung (H. Kopp) 304 3.10.1 Bestimmung der Frequenz 304 3.10.2 Rückführung der Frequenz- auf die Zeitmessungen 304 3.10.3 Frequenzteiler, Frequenzvervielfachung 304 3.10.4 [SechsstelligerDual-Frequenzzähler OC7166 (7. Zrust) 305 3.11 Drehzahl- und Winkellageerfassung (H. Kopp) 306 3.11.1 Optische Signalgeber 306 3.11.2 Induktive Signalgeber 307 3.11.3 Feldplatten- und Hall-Geber 307 3.11.4 Tachogenerator 308 3.11.5 Stroboskop 308 3.11.6 I Sechsstelliger Quadraturzähler INF8-C (7. Zrust) 308 3.11.7 | Sechsstelliger MultiZähler OC 7111 (7. Zrust) 309 3.12 Konzentrations- und Analysenmeßtechnik (7. Hoffmann) 310 3.12.1 Wichtige Grundprinzipien 311 3.12.1.1 Prinzip der Absorption 311 3.12.1.2 Prinzip der Reflexion 312 3.12.1.3 Prinzip der Emission 312 3.12.1.4 Prinzip der Chromatographie 312 3.12.2 Gas- und Flüssigkeitschromatographie 313 3.12.2.1 I Gaschromatographen 314 3.12.2.1.1 I Laborgaschromatograph (C. Mladek) 314 3.12.2.1.2 I Prozeßgas-Chromatographiesystem Vista II (A. Morlath) 317 3.12.2.2 I Flüssigkeitschromatograph (C. Mladek) 318 3.12.3 Massenspektroskopie (7. Hoffmann) 320 3.12.3.1 | Massenspektrometer (C. Mladek) 322 3.12.4 NMR-Spektroskopie (7. Hoffmann) 323
3.12.4.1 | Digitales Fourier-Transform Kernresonanz Spektrometer AVANCE (G. 7. Wolff) 324 3.12.5 Röntgenfluoreszenzanalyse (7. Hoffmann) 325
3.12.5.1 3.12.5.1.1 3.12.5.1.2 3.12.5.1.3 3.12.5.1.4
Röntgenfluoreszenzspektrometer (M. Haschke) 327 Tischspektrometer 328 Laborspektrometer 328 Mikro-Fluoreszenz-Spektrometer 329 Wellenlängendispersive Spektrometer 330 3.12.6 Optische Analyseverfahren (7. Hoffmann) 330 3.12.6.1 UV/VIS-Spektroskopie 330 3.12.6.2 Flammenspektroskopie/AAS, AES 331 3.12.6.3 Funken-/Bogenspektroskopie 332 3.12.6.4 Fluoreszenzspektroskopie 332 3.12.6.5 Infrarot- und Raman-Spektroskopie 332 3.12.6.6 Refraktometrie 335 3.12.6.7 Polarimetrie 336 3.12.6.8 [ Optische Spektroskope 337
3.12.6.8.1 I UV/VIS-Spektralfotometer Unicam UV 1 und VV500 (C. Deusen) . 337 3.12.6.8.2 I AAS Unicam SOLAAR 969, 969 Z, 989 und 989 QZ (C. Deusen). . 338 3.12.6.8.3 | Sequentielles AES-ICP-Spektrometer Atomscan Advantage
(C. Deusen) 339 3.12.6.8.4
3.12.6.8.5 3.12.6.8.6 3.12.6.8.7 3.12.6.8.8 3.12.6.8.9 3.12.6.8.10 3.12.6.8.11 3.12.6.8.12 3.12.6.8.13 3.12.6.9
Simultanes AES-ICP-Spektrometer IRIS Advantage (C. Deusen) . . 339 FTIR-Spektrometer Avatar 360 E.S.P.™ (C. Deusen) 340 FTIR-Spektrometer Protege™ 460 E.S.P und 460 N (C. Deusen) .. 340 FTIR-Spektrometer Magna-IR® 560/760 E.S.P. (C. Deusen) 341 FTIR-Spektrometer Magna-IR® 860 E.S.P.™ (C. Deusen) 341 Nic-Plan-Infrarot-Mikroskop (C. Deusen) 342 FT-Raman-Modul (C. Deusen) 343 FT-Raman-Spektrometer 960 E.S.P.™ (C. Deusen) 343 Modulare Vielkanalspektrometer (7. Schlütter) 344 NDIR-Infrarot-Analysatormodul Uras 14 (A. Morlath) 345 Polarimeter POL S-2 (T. Wagner) 347 3.12.7 Kalorimetrie (7. Hoffmann) 347 3.12.7.1 I Diskontinuierliches Kalorimeter (H. Pinhack) 348 3.12.7.2 | Kontinuierliches Kalorimeter (T. Haug) 352 3.12.8 Wärmeleitfähigkeitsmessung zur Gaskonzentrationsbestimmung (7. Hoffmann) . . . 353
3.12.8.1 I Geräte zur Gaskonzentrationsbestimmung über die Wärmeleit-
fähigkeit (A Morlath) 354 3.12.8.1.1 I Wärmeleit-Analysatormodul Caldos 15 354 3.12.8.1.2 I Wärmeleit-Analysatormodul Caldos 17 355 3.12.9 Wärmetönungsmessung (7. Hoffmann) 356 3.12.10 Flammenionisationsmessung (7. Hoffmann) 356 3.12.10.1 | FID-Analysatormodul Multi-FID 14 (A. Morlath) 356 3.12.11 Sauerstoffmessung (7. Hoffmann) 357 3.12.11.1 Ringkammersauerstoffsensor 358 3.12.11.2 Hitzdrahtsauerstoffsensor 358 3.12.11.3 Magnetomechanische Geräte 358 3.12.11.4 Magnetopneumatische Geräte 359 3.12.11.5 Festkörper-Sauerstoffsensor 359 3.12.11.6 I Sauerstoffmeßgeräte (A. Morlath) 360 3.12.11.6.1 I Sauerstoff-Analysatormodul Magnos 16 360 3.12.11.6.2 I Sauerstoff-Analysatormodul Magnos 17 361 3.12.12 Feuchtemessung (7. Hoffmann) 362 3.12.12.1 Aspirationshygrometer 362 3.12.12.2 LiCl-Hygrometer 363 3.12.12.3 Elektrolysehygrometer 363 3.12.12.4 Tauspiegelhygrometer 364 3.12.12.5 Kapazitive Feuchtesensoren 364 3.12.12.6 Haarhygrometer 365 3.12.12.7 Bistreifenhygrometer 365 3.12.12.8 Neutronen-Feuchtesensor 365 3.12.12.9 Weitere Feuchtesensoren 366 3.12.12.10 I Meßgeräte für Feuchte und Taupunkt (Ä. Kolass) 366 3.12.12.10.1 I Tauspiegelhygrometer DEWMET SD, DEWMET TD und
DEWMETTDH 366
Inhaltsverzeichnis 17 3.12.12.10.2 | Präzisions-Tauspiegelhygrometer S4000, S4020, S4000RS und
S4000TRS 368 3.12.12.10.3 I Kapazitive Feuchtesensoren vom Typ Ceramic Moisture Sensor . . . 370 3.12.13 Konduktometrie (7. Hoffmann) 372 3.12.13.1 [ Leitwerthandmeßgerät GMH3430 (A. Hinreiner) 373 3.12.14 Potentiometrie (7. Hoffmann) 375 3.12.14.1 pH-Wert-Sensoren 375 3.12.14.2 Ionenselektive Sensoren 376 3.12.14.3 Redoxpotentialsensoren 376 3.12.14.4 | pH-/Redox-/Temperaturmeßgerät GMH 3530 (K. Zielinski) 377 3.12.15 Elektrodenkinetische Meßverfahren (7. Hoffmann) 378 3.12.15.1 [ Elektrochemische Analysengeräte (U. Loyall) 379 3.12.16 Partikelmeßtechnik (7. Hoffmann) 381 3.12.16.1 Mechanische Verfahren (7. Hoffmann) 382 3.12.16.1.1 | Siebe und Siebmaschinen {W. Mutter) 383 3.12.16.2 Optische Verfahren (7. Hoffmann) 386 Bildanalysesystem CAMSIZER® (7. Pankratz) 390 Extinktions- und Trübungsmeßgeräte (P. Seefeld) 391 3.12.16.2.1
3.12.16.2.2 3.12.16.2.3 3.12.16.2.4
Streulicht/Beugungsspektrometer Coulter LS 230 (T. Schoofs) . . . . 393 Flugzeit-Korngrößenspektrometer AeroSizer/AeroDisperser
(R. Köhler) 394 3.12.16.2.5 \ Phasen-Doppler-Partikelgrößen- und -geschwindigkeitsmeßgerät
(M. Stieglmeier) 395 3.12.16.2.6 | Photonenkorrelationsspektrometer Coulter N4Plus (7: Schoofs) . . . 396 3.12.16.3 Sedimentationsverfahren (7. Hoffmann) 396 3.12.16.3.1 | Sedimentationsmeßgerät LUMOSED (H. Pitsch) 398 3.12.16.4 Feldstörungsverfahren (7. Hoffmann) 399 3.12.16.4.1 | Coulter-Counter Multisizer He (7: Schoofs) 400 3.12.16.5 Akustische Verfahren (7. Hoffmann) 400 3.12.16.5.1 | Ultraschallspektrometer OPUS/F (S. Röthele, W. Witt) 400 3.12.16.6 Oberflächenbestimmungsverfahren (7. Hoffmann) 401 3.12.16.6.1 | BET-Oberflächenbestimmungsgerät Coulter SA 3100 (T. Schoofs) . 402 3.12.17 Probennahme und Probenteilung (7. Hoffmann) 402 Einrichtungen zur Probenteilung (H. Pitsch) 403 Riffelteiler RT 403 Labordrehrohrteiler PK1000 404 Laborprobenteiler PT100 404 Einrichtungen zur Probenzuführung (S. Röthele, W. Witt) 405 Naßdispergiergerät QUIXEL 405 Trockendispergiergerät RODOS 405 TWISTER-in-line Probennahme (S. Röthele, W. Witt) 406 3.13 Messung ionisierender Strahlung (E. Schrüfer) 407 3.13.1 Größen und Einheiten 407 3.13.2 Detektoren für y-Strahlung 407 3.13.2.1 Ionisationskammer 407 3.13.2.2 Auslösezählrohr 408 3.13.2.3 Szintillationszähler 408 3.12.17.1
3.12.17.1.1 3.12.17.1.2 3.12.17.1.3 3.12.17.2 3.12.17.2.1 3.12.17.2.2 3.12.17.3
3.13.2.4 Halbleiter-Strahlungsdetektor 409 3.13.2.5 Impulshöhenanalyse 409 3.13.3 Detektoren für/?-Strahlung 410 3.13.4 Detektoren für a-Strahlung 410 3.13.5 Neutronenflußmessung 410 3.13.5.1 BF3-Zählrohr 410 3.13.5.2 Borbelegte Ionisationskammer 411 3.13.5.3 Spaltkammer 411 3.13.5.4 Neutronen-Beta-Detektoren 411 3.13.6 Dosismessung 412 3.13.7 Integriertes Meß- und Informationssystem zur Überwachung der Umweltradioak-
tivität 413 3.13.8 | Meßgeräte für ionisierende Strahlung (W. Bucher) 413
3.13.8.1 3.13.8.2 3.13.8.3 3.13.8.4 3.13.8.5 3.13.8.6 3.13.8.7
Ionisationskammer KG 220 EEM 413 Neutronen-Ionisationskammern KNK 50 und KNU 50 414 Szintillationsmeßkopf für ß-Strahlung SB 40 414 Szintillationsmeßkopffüry-StrahlungSG65M 415 Zählrohrdetektor ZG 50 415 Aerosol-Monitor AD 24 416 Digitale Signalverarbeitung für die Kernstrahlungsmeßtechnik,
System TK 250 417 3.14 Messung optischer Größen (H. Kopp) 418 3.14.1 Strahlungsphysikalisches und lichttechnisches Maßsystem 418 3.14.2 Empfänger zur Messung optischer Strahlung 420 3.14.2.1 Fotowiderstände 420 3.14.2.2 Fotodioden 420 3.14.2.3 Fototransistoren 422 3.14.2.4 Sekundärelektronenvervielfacher (SEV) und Kanalelektronenver-
vielfacher (KEV) 423 3.14.2.5 Charge Coupled Device (CCD) 423 3.14.2.6 Lateraleffektdioden 424 3.14.2.7 Breitbandige Strahlungsempfänger 424 3.14.2.8 UV-Sensoren 424 3.14.3 Besonderheiten von Empfängern für Lichtmessungen 424 3.14.3.1 V(Ä)- Anpassung 424 3.14.3.2 Kosinusanpassung 425 3.14.4 Messung lichttechnischer Größen 425 3.14.4.1 Verfahren der Lichtschwächung 425 3.14.4.2 Beleuchtungsstärke 426 3.14.4.3 Leuchtdichte 427 3.14.4.4 Lichtstrom 428 3.14.4.5 Lichtstärke 429 3.14.4.6 Lichtstärkeverteilung 429 3.14.4.7 Farbmessungen 430 3.14.4.8 Lichttechnische Stoffkennzahlen 431 3.14.5 Fotometrische Normale 431 3.14.5.1 Fotometrische Strahlungsnormale 431 3.14.5.2 Fotometrische Empfängernormale 431
Inhaltsverzeichnis 19 3.14.5.3 Fotometrische Reflexionsnormale 431 3.14.5.4 Normlichtarten 432 3.14.6 | Lichtmeßgeräte (E. Krochmann) 432 3.14.6.1 Luxmeter 432 3.14.6.2 Goniofotometer 434 3.14.6.3 Reflexions-und Transmissions-Meßgerät 437 3.14.6.3.1 Meßgrößen 438 3.14.6.3.2 Systemkomponenten 439 3.14.6.3.3 Ulbrichtsche Kugel 439 3.14.6.3.4 Kugelfarbe 440 3.14.6.3.5 Beleuchtungseinrichtung 441 3.14.6.3.6 Beleuchtungseinrichtung für diffusen Lichteinfall mit
Normlichtart A 441 3.14.6.3.7 I Fotometerkopf 441 3.14.6.3.8 I Anzeigegerät mit Regeleinrichtung 441 3.14.6.3.9 I Normale 442 3.15 Messung akustischer Größen (G. Fuder) 442 3.15.1 Schalldruckpegel 442 3.15.1.1 Bewertete Schalldruckpegel 443 3.15.1.2 Maximalwerte des Schalldruckpegels 444 3.15.1.3 Addition von Schalldruckpegeln 445 3.15.1.4 Mittelwerte des Schalldruckpegels 445 3.15.2 Geräte zur Messung von Schalldruckpegeln 446 3.15.3 Beurteilung praktischer Schallsituationen 447 3.15.4 Lautstärkepegel und Lautheit 448 3.15.4.1 Ermittlung des Lautstärkepegels durch Hörvergleich 448 3.15.4.2 Lautheit 449 3.15.4.3 Berechnung von Lautstärkepegel und Lautheit 450 3.15.4.4 Vergleichende Wertung der Kenngrößen Schalldruckpegel, Lautstär-
kepegel und Lautheit 451 3.15.5 Schalleistungspegel 451 3.15.6 Direkte Messung der Schallintensität 452 3.15.7 Akustische Nahfeld-Holografie 453 3.15.8 | Meßgeräte für akustische Größen (7. Schmitz) 454
3.15.8.1 3.15.8.2 3.15.8.3 3.15.8.4 3.15.8.5 3.15.8.6
Mikrofone 455 Kalibriergeräte 456 Handhaltbare, batteriebetriebene Schallpegelmesser 456 Meßsysteme für Mehrkanalmessungen 459 Meßsysteme für Lautstärkemessungen 462 Meßsysteme für Schallintensitätsmessungen 462 4 Meßelektronik 464 4.1 Analoge Meßelektronik (C. Lehmann) 464 4.1.1 Prinzipien der analogen Meßwertverarbeitung 464 4.1.1.1 Strukturen und Komponenten von Meßeinrichtungen 464 4.1.1.2 Prinzip der Rückkopplung 465 4.1.1.3 Varianten der elektrischen Anpassung 466
4.1.2 Systemkomponenten analoger Meßgeräte 468 4.1.2.1 Tastköpfe 468 4.1.2.2 Sensoren in Brückenschaltungen 469 4.1.2.3 Meßverstärker 471 4.1.2.4 Analoge Rechenschaltungen 480 4.1.2.5 Hilfsschaltungen für Meßwandler 484 4.1.2.6 Analoge elektronische Schalter 488 4.1.2.7 Filter 490 4.2 Digitale Meßelektronik (K. Urbanski) 493 4.2.1 Grundlagen der Digitaltechnik 493 4.2.1.1 Zuordnungssysteme 494 4.2.1.2 Boolesche Algebra 495 4.2.1.3 Logische Grundverknüpfungen 497 4.2.1.4 Minimieren von Schaltfunktionen 497 4.2.2 Kombinatorische Grundschaltungen 500 4.2.2.1 Code-Umsetzer 500 4.2.2.2 Zahlenkomparator 501 4.2.2.3 Multiplexer und Demultiplexer 502 4.2.2.4 Addierer 503 4.2.3 Sequentielle Grundschaltungen 504 4.2.3.1 Prinzipieller Aufbau einer sequentiellen Schaltung 504 4.2.3.2 Monostabile Kippstufen (Monoflops) 505 4.2.3.3 Bistabile Kippstufen (Flipflops) 505 4.2.3.4 Zähler 507 4.2.3.5 Registerund Schieberegister 508 4.2.4 Eigenschaften digitaler integrierter Schaltkreise 510 4.2.5 Anwenderspezifische Bausteine (ASICs) 514 4.2.5.1 Fullcustom 514 4.2.5.2 Semicustom 514 4.2.5.3 Programmierbare Logik 515 4.2.6 Mikrocomputer-Schaltkreise 517 4.2.6.1 Struktur des Mikrocomputers 517 4.2.6.2 Mikroprozessoren 518 4.2.6.3 Schreib-/Lesespeicher (RAM) 519 4.2.6.4 Festwertspeicher (ROM) 521 4.2.6.5 Ein-/Ausgabe-Bausteine 522 4.2.6.6 Mikrocontroller 522 4.2.7 Meßgeräte für die Logikanalyse 524 4.2.7.1 Logikprüfer 524 4.2.7.2 Logikanalysator 524
5 Rechnerkopplung 526
5.1 Analog/Digital- und Digital/Analog-Umsetzer (7. Hoffmann) 526 5.1.1 A/D-Umsetzer 526 5.1.1.1 Parallel-A/D-Umsetzer 526 5.1.1.2 Sukzessive-Approximation-A/D-Umsetzer 527 5.1.1.3 Nachlauf-A/D-Umsetzer 527
Inhaltsverzeichnis 21 5.1.1.4 Rampen-A/D-Umsetzer 528 5.1.1.5 Dual-Slope-A/D-Umsetzer 529 5.1.1.6 Charge-Balancing- A/D-Umsetzer 530 5.1.2 D/A-Umsetzer 531 5.1.2.1 Stromgewichtete D/A-Umsetzer 531 5.1.2.2 Ä-2/?-D/A-Umsetzer 532 5.2 Intelligente Sensorik (K. Urbanski) 532 5.3 Bussysteme in der Meßtechnik (H. Kopp) 534 5.3.1 Bus-Topologie 534 5.3.2 OSI-Schichtenmodell 535 5.3.3 Physikalische Schnittstellenstandards 536 5.3.3.1 RS232C 536 5.3.3.2 RS422 536 5.3.3.3 RS485 537 5.3.4 Datenübertragung 537 5.3.4.1 Busse für serielle Übertragung 537 5.3.4.2 Synchronisationsverfahren 537 5.3.4.3 Bus-Zugriffsverfahren 538 5.3.4.4 Bus-Protokolle 538 5.3.4.5 Sicherung gegen Übertragungsfehler 538 5.3.5 Meßgerätebus IEEE488 538 5.3.5.1 IEEE STD 488.1 538 5.3.5.2 IEEE STD 488.2 539 5.3.6 Beispiele genormter Feldbussysteme 539 5.3.7 Kopplungen unterschiedlicher Bussysteme (Gateways) 540 5.3.8 Maßnahmen zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) 540 5.3.9 | Bussysteme für Sensoren und Meßgeräte (W. Trentmann) 541
5.3.9.1 5.3.9.2 5.3.9.3 5.3.9.4 5.3.9.5 5.3.9.5.1 5.3.9.5.2 5.3.9.5.3 5.3.9.5.4 5.3.9.5.5 5.3.9.5.6 5.3.9.5.7
IEEE488.2 541 HS488 541 USB 541 IEEE1394 (Firewire) 542 Feldbusse 542 CAN-Bus 545 Interbus 546 DIN-Meßbus 547 Profibus DP 547 Profibus PA 548 ASI 548 Bitbus 549 6 A u s g a b e g e r ä t e (C. Lehmann) 550 6.1 Digitale Anzeigeelemente 550 6.1.1 Optoelektronische Anzeigeelemente 550 6.1.1.1 Binärsignal-Anzeige mit LED 550 6.1.1.2 Quasi-analoge Anzeige 550 6.1.1.3 Numerische Anzeige mit LCD 551 6.1.1.4 Alphanumerische Anzeigen 552
6.2 Bildsichtgeräte 552 6.2.1 Farbbildröhren für Monitore 552 6.2.1.1 Prinzipieller Aufbau 552 6.2.1.2 Frequenzkennwerte 553 6.2.1.3 Grundfunktionen der Grafikkarte 553 6.2.2 LCD-Bildschirme 554 6.3 Drucker 554 6.3.1 Funktionsprinzipien im Überblick 554 6.3.2 Druckerschnittstellen 555 6.3.2.1 Centronics-Schnittstelle 556 6.3.2.2 IEC-Bus-Schnittstelle 556 6.3.2.3 Serielle Schnittstelle V.24/RS 232 C 556 7 M e ß f e h l e r (7. Hoffmann, 7. Biermann) 557 7.1 Fehlerdefinition 557 7.2 Fehlerarten 558 7.2.1 Quantisierungsfehler und digitaler Restfehler 558 7.2.2 Statische Fehler 559 7.2.3 Dynamische Fehler 559 7.2.4 Systematische Fehler 561 7.2.5 Zufällige Fehler 561 7.3 Trennung von systematischen und zufälligen Fehleranteilen 562 7.4 Kennlinienkorrektur 562 7.4.1 Lineare Approximation 563 7.4.2 Geradenapproximation 563 7.4.3 Polynominterpolation 564 7.4.4 Spline-Interpolation 566 7.5 Fehlerfortpflanzung 567 7.6 Meßbereich, Auflösung und Meßgenauigkeit 568 8 A u s w e r t u n g v o n M e ß e r g e b n i s s e n (7. Hoffmann, J. Biermann) 569 8.1 Der Begriff der Meßreihe 569 8.1.1 Schätzwerte und wahre Werte 569 8.1.2 Mittelwert und Erwartungswert 570 8.1.3 Stichprobenvarianz und Varianz 570 8.1.4 Mittlerer Fehler der Einzelmessung 570 8.1.5 Mittlerer Fehler des Mittelwertes 571 8.1.6 Mittlerer Fehler der Standardabweichung 572 8.1.7 Empirische Kovarianz und Korrelationskoeffizient 572 8.2 Grafische Darstellung von Meßergebnissen 573 8.2.1 Histogramm und Verteilungsdichtefunktion 573 8.2.2 Summenhäufigkeit und Verteilungsfunktion 573 8.2.3 Weitere Darstellungsmöglichkeiten 574 8.3 Regressionsrechnung 574 8.3.1 Einfache lineare Regression 575 8.3.2 Vertrauensintervalle für Regressionskoeffizient und-konstante 576 8.3.3 Mehrfache lineare und nichtlineare Regression 576
Inhaltsverzeichnis 23 8.4
9.2 Tests 8.4.1 8.4.2 8.4.3 8.4.4 8.4.5
576
8.5
Der f-Test als einseitiges Problem 577 Derf-Test als zweiseitiges Problem 577 Der ^-Streutest 578 Der /-Zweistichprobentest 578 Der F-Test 578 Weitere Auswertungsmethoden 579
9 ] PC-Meßtechnik und rechnergestützte Meßwertverarbeitung
(W. Trentmann) 580 9.1 | Hardware 580 9.1.1 Signalaufbereitung 581 9.1.2 A/D-Wandler-Karten 582 9.1.3 Aufbau von PC-Meßwerterfassungs-Karten 583 9.1.4 Rechner-Bussysteme 587 9.1.5 Meßwerterfassungssystem im Erweiterungsgehäuse 591 9.1.6 Anschluß von Meßgeräten über externe PC-Schnittstellen 593 9.1.6.1 I Meßgeräte mit serieller Schnittstelle RS232 593 9.1.6.2 I Meßgeräte und Module mit paralleler Centronics-Schnittstelle . . . . 593 Vergleich verschiedener Bussysteme 594 Auswahlkriterien für Meßwerterfassungs-Systeme 594
| Software 595 9.2.1
9.2.2 9.2.3 9.2.4 9.2.5 9.2.6 9.2.7 9.2.8
Betriebssysteme 595 Programmierung in Standardsprachen 595 Visuelle Programmiersprachen 596 Grafische Programmierung 596 Schnittstellen - Kommunikation mit anderen Programmen 596 Software-Standards für die Kommunikation von Meßgeräten 597 Link-Software 598 Softwarepakete für die Meßwerterfassung 598 9.2.8.1
9.2.8.2 9.2.8.3 9.2.8.4 9.2.8.5 9.2.8.6 9.2.8.7
LabView 598 HP VEE 599 DasyLab 600 DIAdem 600 TestPoint 602 Visual Designer 603 Computerbasierende Instrumente 603 9.3 | Weiterverarbeitung der Meßdaten 604
9.3.1 9.3.2 9.3.3 9.3.4 9.3.5 9.3.6
Mathematik- und Statistikpakete 604 Prozeßvisualisierung 604 Fuzzy-Logik 604 Neuronale Netze 605 Bildverarbeitung 605 Data Mining 605
10 Qualitätsmanagement in d e r Fertigung (T. Pfeifer) 606 10.1 Normen und Richtlinien 607 10.2 Prüfplanung 608 10.2.1 Aufgaben der Prüfplanung 608 10.2.2 Aufbau und Inhalt eines Priifplans 610 10.2.3 Datenbedarf bei der Prüfplanerstellung 611 10.2.4 Vorgehensweise bei der Prüfplanerstellung 611 10.3 Prüfdatenerfassung 616 10.3.1 Prüfarten und -methoden 616 10.3.2 Meß- und Prüftechnik 620 10.3.3 Rechnerunterstützte Datenerfassung 626 10.4 Prüfdatenauswertung 627 10.4.1 Aufbereitung, Verdichtung und Darstellung von Prüfdaten 628 10.4.2 Kennzahlen und Kennzahlensysteme in der Prüfdatenauswertung 631 10.4.3 Anwendung der PrüfdatenausWertung im Unternehmen 631 10.5 Prüfmittelmanagement 633 10.5.1 Prüfmittelplanung und-beschaffung, Eignungsprüfung 636 10.5.2 Prüfmittelverwaltung 637 10.5.3 Prüfmittelüberwachung 638 11 Einheiten u n d U m r e c h n u n g e n (W. Richter) 642 12 Firmen und Einrichtungen mit Bezügen zur Meßtechnik (7. Hoffmann) . . . 655 13 Formelzeichenverzeichnis 686 14 Verzeichnis englisch-deutscher Begriffe und Abkürzungen 689 15 Literaturverzeichnis 697 16 Sachwortverzeichnis 722
