t.BA.DSP.PGS.20HS (Physikalische Grundlagen der Sensorik) 
Modul: Physikalische Grundlagen der Sensorik
Diese Information wurde generiert am: 20.04.2024
Nr.
t.BA.DSP.PGS.20HS
Bezeichnung
Physikalische Grundlagen der Sensorik
Veranstalter
T IAMP
Credits
4

Beschreibung

Version: 4.0 gültig ab 01.02.2023
 

Kurzbeschrieb

Die physikalischen Mechanismen und Konzepte von Sensoren werden exemplarisch diskutiert. Ausgehend von physikalischen Gesetzen und Effekten, werden die Messprozesse als solche bis hin zur Verarbeitung der Rohdaten und deren Bezug zu datenbasierten Modellen theoretisch und experimentell ergründet.

Modulverantwortung

 Joanna Weng (wenj)

Lernziele (Kompetenzen)
Ziel Kompetenzen Taxonomiestufen
Die Studierenden kennen die Bedeutung der geläufigsten Messgrössen und deren Einheiten (SI), welche bei der Charakterisierung von Systemen von Bedeutung sind. Elementare Beziehungen zwischen den Messgrössen sind bekannt und können in entsprechenden Berechnungen genutzt werden. (Bsp: Widerstands- oder Leistungsberechnung aus Spannung und Strom etc.). F K2, K3
Die Studierenden können systematische und statistische Fehler bei Messungen identifizieren und kennen Methoden, um diese abzuschätzen. Sie beherrschen die elementare Fehlerrechnung und verstehen Verteilungen und deren Bedeutung für den Messprozess, resp. die Datenauswertung. F, M K2, K3
Die Studierenden verstehen eine Messung als Interaktion von Systemen unter kontrollierter Nutzung physikalischer Effekte, welche sie an ausgewählten Beispielen, inklusive statistischen und quantenmechanischen Systemen, kennen lernen. Die Beziehungen zwischen Modell, Messung und realen Systemen und die Bedeutung von Modellreduktionen werden erkannt. F, M K3, K4, K5
Die Ursachen von Messunsicherheit, Rauschen, Drifts und Querempfindlichkeiten sind bekannt. F, M K2, K3
Die Studierenden sind in der Lage, Datenblätter von Sensoren zu interpretieren, kennen die Konzepte der Digitalisierung von Messdaten und können diese mit geeigneten Sensoren für konkrete Messaufgaben auslegen, inklusive Zuverlässigkeitsbetrachtungen.  F, M K3, K4

Modulinhalte
  • Einführung Sensoren und Messtechnik
  • Bedeutung von Sensoren bei der Datenerzeugung 
  • Messunsicherheit und Fehlerrechnung 
  • Einführung Physikalische Grundlagen  
  • Geläufige Messgrössen zur Charakterisierung von Systemen (z.B. Länge, Zeit, Temperatur, Spannung, Strom etc.) sowie abgeleitete Begriffe wie Energie und Leistung werden physikalisch motiviert
  • An­forderungen resp. Limitierungen bei der Auslegung von Messprozessen, welche unter Nutzung von physikalischen Gesetzen und Effekten an einzelnen Beispielen diskutiert werden. 
  • Im Praktikum werden Eigenschaften von Sensoren in Verbindung mit Messaufgaben zur Systemcharakterisierung untersucht und verschiedene Verfahren für Datenauswertungen implementiert.

Lehrmittel/Materialien
  • Folien
  • Übungsaufgaben und Lösungen
  • Praktikumsunterlagen

Ergänzende Literatur
  • E. Hering, G. Schönfelder, “Sensoren in Wissenschaft und Technik“, 2. Auflage, Springer Vieweg 
  • Physik der technischen BMS
  • P.A. Tipler, G. Mosca, “Physik für Wissenschaftler und Ingenieure“, 7. Auflage, Springer Spektrum (steht als E-Book den Studierenden zur Verfügung).

Zulassungs-voraussetzungen 

 Mathematik aus dem ersten Studienjahr

Unterrichtssprache

 (X) Deutsch ( ) Englisch

Teil des Internationalen Profils

 ( ) Ja (X) Nein

Modulausprägung

 Typ 3a
  Details siehe unter: T_RL_Richtlinie_Modulauspraegungen_Stundengutschriften

Leistungsnachweise
Bezeichnung Art Form Umfang Bewertung Gewichtung
Leistungsnachweise während Studiensemester Test(s) schriftlich   Benotung 20%
Leistungsnachweise während Studiensemester Bericht, Präsentation  schriftlich    Benotung 20%
Semesterendprüfung Prüfung schriftlich   Benotung 60%

Bemerkungen

  

Rechtsgrundlage

 Die Modulbeschreibung ist neben Rahmenprüfungsordnung und Studienordnung Teil der Rechtsgrundlage. Sie ist verbindlich. Eine in der ersten Unterrichtswoche des Semesters schriftlich festgehaltene und kommunizierte Modulvereinbarung kann die Modulbeschreibung präzisieren. Die Modulvereinbarung ersetzt nicht die Modulbeschreibung.
§

Hinweis

Kurs: Physikalische Grundlagen der Sensorik - Praktikum
Nr.
t.BA.DSP.PGS.20HS.P
Bezeichnung
Physikalische Grundlagen der Sensorik - Praktikum

Hinweis

  • Für das Stichdatum 02.08.2099 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.
Kurs: Physikalische Grundlagen der Sensorik - Vorlesung
Nr.
t.BA.DSP.PGS.20HS.V
Bezeichnung
Physikalische Grundlagen der Sensorik - Vorlesung

Hinweis

  • Für das Stichdatum 02.08.2099 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.