Einführung in die elektrische Messtechnik: Grundlagen, Messverfahren, Geräte

Dieses Lehrbuch vermittelt die Grundlagen und Verfahrensweisen der elektrischen Messtechnik zusammen mit ihrer praxisorientierten Anwendung. Nach einer Einführung in grundlegende Begriffe und einer allgemeinen Beschreibung der Eigenschaften elektrischer Messgeräte werden die Messprinzipien und Verfahren zur Messung der wichtigsten elektrischen Größen erläutert. Anwendungsorientiert nach den Messgrößen strukturiert werden zu den beschriebenen analogen und digitalen Verfahren die spezifischen Besonderheiten, Möglichkeiten und Einsatzbereiche der aktuellen Messgeräte vorgestellt. Das Buch deckt die wesentlichen Inhalte einer Vorlesung über die Grundlagen der elektrischen Messtechnik ab, wie sie Studierende der Elektrotechnik sowie der natur- und ingenieurwissenschaftlichen Fächer im Grundstudium hören. Die 3. Auflage enthält jetzt beispielgebende Aufgaben am Ende jedes Hauptkapitels und Lösungen gesammelt am Ende des Buches. Die Beschreibung der Messverfahren und Messsysteme wurde aktualisiert und erweitert, insbesondere in den Bereichen Impedanzmessung, Leistungsmessung, Spektrumsanalyse und Oszilloskope. Vorwort zur 3. Auflage; Vorwort zur 1. Auflage; Inhaltsverzeichnis; 1 Allgemeine Grundlagen; 1.1 Aufgaben der Messtechnik; 1.2 Normen und Begriffe; 1.2.1 Normen und Vorschriften; 1.2.2 Begriffsdefinitionen; 1.2.3 Messtechnische Tätigkeiten; 1.2.4 Messmethoden; 1.3 Einheiten und Normale; 1.3.1 Maßsysteme; 1.3.2 Das Einheitensystem SI; 1.3.3 Darstellung der Einheiten; 1.3.4 Normale und Kalibrierkette; 2 Messabweichung und Messunsicherheit; 2.1 Arten von Messabweichungen; 2.2 Systematische Messabweichungen; 2.2.1 Bekannte und unbekannte systematische Abweichungen. 2.2.2 Fortpflanzung systematischer Messabweichungen2.3 Zufällige Messabweichungen; 2.3.1 Beschreibung statistischer Größen; 2.3.2 Stichprobe einer Messgröße; 2.3.3 Fortpflanzung zufälliger Abweichungen; 2.4 Messunsicherheit und vollständiges Messergebnis; 3 Eigenschaften elektrischer Messgeräte; 3.1 Statisches Verhalten; 3.2 Dynamisches Verhalten; 3.2.1 Beschreibung dynamischer Systeme; 3.2.2 Messsystem 1. Ordnung; 3.2.3 Messsystem 2. Ordnung; 3.2.4 Mehrgliedrige, lineare Systeme; 3.3 Angaben zur Genauigkeit elektrischer Messgeräte; 3.3.1 Fehlergrenze und Grenzwerte der Messabweichungen. 3.3.2 Angabe der Fehlergrenzen4 Elektromechanische und digitale Messgeräte; 4.1 Elektromechanische Messgeräte; 4.1.1 Drehspulmesswerk; 4.1.2 Dreheisenmesswerk; 4.1.3 Elektrodynamisches Messwerk; 4.1.4 Weitere elektromechanische Messwerke; 4.1.5 Symbole für direkt wirkende, elektrische Messgeräte; 4.2 Digitale Messgeräte; 4.2.1 Abtastung und Quantisierung; 4.2.2 Digitalvoltmeter und allgemeines digitales Messgerät; 5 Messung von Strom und Spannung; 5.1 Gleichstromund Gleichspannungsmessung; 5.1.1 Grundschaltungen; 5.1.2 Messbereichserweiterung; 5.1.3 Überlastschutz. 5.2 Wechselstromund Wechselspannungsmessung5.2.1 Beschreibung periodisch zeitabhängiger Größen; 5.2.2 Messgleichrichter; 5.2.3 Effektivwertmessung; 5.2.4 Messwandler; 5.3 Multimeter; 6 Messung von ohmschen Widerständen und Impedanzmessung; 6.1 Ohmsche Widerstandsmessung; 6.1.1 Stromund Spannungsmessung; 6.1.2 Verwendung einer Konstantstromquelle; 6.1.3 Abgleich-Widerstandsmessbrücken; 6.1.4 Ausschlag-Widerstandsmessbrücken; 6.2 Impedanzmessung; 6.2.1 Beschreibung realer passiver Bauelemente; 6.2.2 Stromund Spannungsmessung; 6.2.3 Messung von Strom, Spannung und Phasenwinkel. 6.2.4 Wechselspannungs-Messbrücken6.2.5 Resonanzverfahren; 6.2.6 Messungen an Verbrauchern im Wechselstromnetz; 7 Leistungsund Energiemessung; 7.1 Leistungsbegriffe und Dreiphasensystem; 7.1.1 Wirk-, Blindund Scheinleistung; 7.1.2 Symmetrisches Dreiphasensystem; 7.2 Elektrodynamischer Leistungsmesser; 7.2.1 Leistungsmessung im Gleichstromkreis; 7.2.2 Leistungsmessung im Wechselstromkreis; 7.2.3 Leistungsmessung im Drehstromsystem; 7.3 Digitale Leistungsmesser; 7.3.1 Aufbau eines digitalen Leistungsmessers; 7.3.2 Messungen in Wechselstromund Drehstromsystemen; 7.4 Elektronische Leistungsmesser. Verlagstext: Dieses Lehrbuch vermittelt die Grundlagen und Verfahrensweisen der elektrischen Messtechnik zusammen mit ihrer praxisorientierten Anwendung. Nach einer Einführung in grundlegende Begriffe und einer allgemeinen Beschreibung der Eigenschaften elektrischer Messgeräte werden die Messprinzipien und Verfahren zur Messung der wichtigsten elektrischen Größen erläutert. Anwendungsorientiert nach den Messgrößen strukturiert werden zu den beschriebenen analogen und digitalen Verfahren die spezifischen Besonderheiten, Möglichkeiten und Einsatzbereiche der aktuellen Messgeräte vorgestellt. Das Buch deckt die wesentlichen Inhalte einer Vorlesung über die Grundlagen der elektrischen Messtechnik ab, wie sie Studierende der Elektrotechnik sowie der natur- und ingenieurwissenschaftlichen Fächer im Grundstudium hören Front Matter....Pages 1-11 Allgemeine Grundlagen....Pages 12-29 Messabweichung und Messunsicherheit....Pages 30-49 Eigenschaften elektrischer Messgeräte....Pages 50-73 Elektromechanische und digitale Messgeräte....Pages 74-89 Messung von Strom und Spannung....Pages 90-123 Messung von ohmschen Widerständen und Impedanzmessung....Pages 124-164 Leistungs- und Energiemessung....Pages 165-197 Oszilloskope....Pages 198-229 Zeit- und Frequenzmessung....Pages 230-259 Spektrumanalyse....Pages 260-289 Back Matter....Pages 290-313