t.BA.DSP.PGS.20HS (Physikalische Grundlagen der Sensorik) 
Modul: Physikalische Grundlagen der Sensorik
Diese Information wurde generiert am: 27.09.2021
Nr.
t.BA.DSP.PGS.20HS
Bezeichnung
Physikalische Grundlagen der Sensorik
Veranstalter
T IAMP
Credits
4

Beschreibung

Version: 2.0 gültig ab 01.08.2020
 

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

Beer Samuel (beer)

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 Studierenden verstehen die grundlegenden Beziehungen zwischen Messdauer und Messunsicherheit. Die Ursachen von Rauschen, Drifts und Querempfindlichkeiten sind bekannt, können erfasst und in der Datenauswertung berücksichtigt werden. 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. F, M K3, K4

Modulinhalte

Die Bedeutung von Sensoren bei der Datenerzeugung und die Interpretation für datenbasierte Modelle werden dargelegt. Systemüberlegungen führen zu grundlegenden An­forderungen resp. Limitierungen bei der Auslegung von Messprozessen, welche unter Nutzung von physikalischen Gesetzen und Effekten an einzelnen Beispielen diskutiert werden.

Geläufige Messgrössen zur Charakterisierung von Systemen (Länge, Zeit, Temperatur, Spannung, Strom etc.) sowie abgeleitete Begriffe wie Energie und Leistung werden physikalisch motiviert. Die Erkenntnisse dienen der kritischen Hinterfragung und Interpretation der Messdaten resp. erlauben es, die Anforderungen an einen Sensor und die Datenauswertung für reale Modelle zu spezifizieren.

Die Bedeutung von Drifts, Rauschen und Querempfindlichkeiten, der Statistik der Rohdaten, sowie des Systemzustandes (stabil, transient, chaotisch etc) wird an konkreten Fragenstellungen erörtert.

Im Praktikum werden Eigenschaften von Sensoren in Verbindung mit Messaufgaben zur Systemcharakterisierung untersucht und verschiedene Verfahren für Datenauswertungen implementiert.

Lehrmittel/Materialien

 

Ergänzende Literatur

 

Zulassungs-voraussetzungen 

 

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 schriftlich     20%
Semesterendprüfung Prüfung schriftlich     80%

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.
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.