Modul

MRT:

Die Erfolgskontrolle erfolgt in Form einer schriftlichen Prüfung im Umfang von 120 Minuten.

FMT:

Die Erfolgskontrolle erfolgt in Form einer schriftlichen Prüfung im Umfang von 90 Minuten. Bei weniger als 20 Prüflingen kann alternativ eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten. Die Modulnote ist die Note der schriftlichen bzw. mündlichen Prüfung.

MRT:

• Studierende haben fundiertes Wissen über die theoretischen Grundlagen der Messtechnik, darunter Skalierungen von Messgrößen, das SI-Einheitensystem, die Modellbildung für Messsysteme, die Beschreibung und Behandlung von systematischen und stochastischen Messabweichungen, die Gewinnung und Linearisierung von Messkennlinien und die Propagation von Messunsicherheiten.
• Studierende beherrschen die Vorgehensweise bei der grundlegenden Gestaltung von Messsystemen unter Berücksichtigung des o.g. Wissens.
• Studierende sind in der Lage, Aufgabenstellungen der Messtechnik zu analysieren, Lösungsmöglichkeiten für Messsysteme zu synthetisieren und die Eigenschaften der erzielten Lösung einzuschätzen
• Ziel ist die Vermittlung der Grundlagen der Regelungs- und Steuerungstechnik, daher können die Studierenden grundsätzliche regelungstechnische Problemstellungen erkennen und bearbeiten. Sie kennen die dafür relevanten Fachbegriffe.
• Die Studierenden sind in der Lage, reale Prozesse formal zu beschreiben und Anforderungen an Regelungsstrukturen im Zeit- und Bildbereich für Festwert- und Folgeregelungen abzuleiten.
• Studierende sind in der Lage die Dynamik von Systemen mit Hilfe graphischer und algebraischer Methoden zu analysieren.
• Die Studierenden können Reglerentwurfsverfahren für einschleifige Eingrößensysteme benennen. Sie können perfekte Regelungen und Steuerungen entwerfen.
• Sie können Entwurfsschritte mit Hilfe des Nyquistkriteriums und der der Wurzelortzkurve durchführen.
• Studierende können Strukturen zur Störgrößenkompensation, von mehrschleifigen Regelkreisen und zwei Freiheitsgrade Strukturen benennen und Entwurfsschritte dafür ausführen.
• Studierende können im Bildbereich entworfene Regelungen und Steuerungen mit dem Fast Sampling Design digitalisieren.
• Studierende kennen Verfahren des Computergestützten Entwurfs und können Teilschritte darin ausführen.

 FMT:

• Studierende haben fundiertes Wissen über Grundlagen, Methoden und Verfahren für das Messen und Prüfen in der industriellen Fertigung.
• Studierende können unterschiedliche Messprinzipien, -verfahren und -geräte hinsichtlich ihrer Voraussetzungen, Eigenschaften, Anwendungsbereiche und Ergebnisse beurteilen.

Studierende sind in der Lage, fertigungsmesstechnische Aufgaben zu analysieren, die daraus folgenden Anforderungen an eine geeignete messtechnische Umsetzung abzuleiten, passende messtechnische Umsetzungen zu finden und die daraus folgenden Eigenschaften des Messergebnisses zu aufzuzeigen..

keine

MRT:

• Beschreibung von Messgrößen
  • Metrische Größen und ihre Eigenschaften
  • SI-Einheitensystem
• Struktur von Messsystemen
• Messabweichungen
  • Systematische und stochastische Abweichungen
• Kurvenanpassung
  • Interpolation
  • Approximation
• Kennlinien und ihre Fehler
  • Linearisierung von Kennlinien
  • Behandlung von Störgrößen
• Unsicherheitspropagation
  • Fehlerfortpflanzung
  • Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM)
• Grundbegriffe der Regelungs- und Steuerungstechnik
  • Regelkreise
  • Steuerungsstrukturen
  • Einbettung in Automatisierungsstrukturen
• Beschreibung von Systemen im Zeit- und Bildbereich
  • Zustandsraumdarstellung
  • Ableitung einer E/A Darstellung
  • Signalflussbilder und Regelkreisglieder
  • Realisierung von Reglern (Analog und Digital)
• Analyse von Regelkreisen im Zeit- und Bildbereich
  • Stationäre Genauigkeit
  • Stabilität
  • Dynamik (Bandbreite)
  • Robustheit
• Entwurf von einschleifigen Regelkreisen
  • Perfekte Regelung
  • Entwurf mit dem Nyquistkriterium
  • Wurzelortskurve
  • Heuristiken
• Entwurf von erweiterten Regelkreisstrukturen
  • Störgrößenkompensation
  • Vermaschung
  • Zwei Freiheitsgrade Struktur

 FMT:

Die Fertigungsmesstechnik spielt eine wesentliche Rolle bei der Sicherstellung einer effizienten industriellen Fertigung. Sie stellt gewissenmaßen die Sinnesorgane für die Qualitätssicherung und die Automatisierungstechnik dar und umfasst alle mit dem Messen und Prüfen verbundenen Tätigkeiten.

Aufbauend auf den methodischen Grundlagen, die Thema der Pflichtvorlesung „Messtechnik“ sind, vermittelt die Vorlesung Verfahren und Umsetzungen für das Messen und Prüfen in der industriellen Praxis. Dabei liegt der Schwerpunkt auf geometrischen Eigenschaften; die meisten vorgestellten Konzepte lassen sich darüber hinaus auf andere Eigenschaften übertragen. Sensorsysteme für die Messung geometrischer Eigenschaften werden vorgestellt und mit ihren charakteristischen Eigenschaften diskutiert.

Die Inhalte umfassen im Einzelnen:

• Grundlagen der FMT
  • Grundbegriffe, Definitionen
  • Maßverkörperungen
  • Messunsicherheiten
• Messtechnik im Betrieb und im Messraum
  • Koordinatenmesstechnik
  • Form- und Lagemesstechnik
  • Oberflächen- und Konturmesstechnik
  • Komparatoren
  • Mikro- und Nanomesstechnik
  • Messräume
• Fertigungsorientierte Messtechnik
  • Messmittel und Lehren
  • Messvorrichtungen
  • Messen in der Maschine
  • Sichtprüfung
  • Statistische Prozessregelung (SPC)
• Optische/berührungslose Messverfahren
  • Integrierbare optische Sensoren
  • Eigenständige optische Messsysteme
  • Optische 2,5D-Koordinatenmesstechnik
  • Optische 3D-Koordinatenmesstechnik
  • Computertomographie
  • Systemintegration und Standardisierung
• Prüfmittelmanagement
  • Bedeutung und Zusammenhänge
  • Beherrschte Prüfprozesse
• Prüfplanung

MRT:

Kenntnisse aus „Signale und Systeme“ sind hilfreich.

FMT:

Kenntnisse der Stochastik und von Grundlagen der Messtechnik sind hilfreich.

MRT:

Gesamt: ca. 180h, davon

1. Präsenzzeit in Vorlesungen und Übungen: 60h
2. Vor-/Nachbereitung der Vorlesungen und Übungen: 60h
3. Klausurvorbereitung und Präsenz in selbiger: 60h

FMT:

Gesamt: ca. 90h, davon

1. Präsenzzeit in Vorlesungen: 23h
2. Vor-/Nachbereitung der Vorlesungen: 23h
3. Klausurvorbereitung und Präsenz in selbiger: 44h