Messtechnik Labor: Bisherige Einstiegstestfragen

Messtechnik Labor: Bisherige Einstiegstestfragen 1. UE
2. UE
3. UE
4. UE
5. UE
6. UE
1. UE
1. Stromrichtiges Messen, Schaltung aufzeichnen und erklären
2. Schaltung für spannungsrichtige Messung, aufzeichen und erklären. Bei welchen
Widerständen wird spannungsrichtig, bei welchen stromrichtig gemessen, und dafür
auch eine Begründung.
Antwort zu 1) und 2):
3. Tastteiler, Schaltung aufzeichnen und erklären welcher Parameter geändert wird, wenn man an der Schraube des Tastteilers dreht. Abgleichbedingung 4. Messbereichserweiterung für Spannung. Vorwiderstand für eine Verdreifachung des Bereichs angeben Rm=100 Ohm 5. was ist RMS + Formel, woher kommt der Name (engl. Übersetzung), wie hängt er mit dem ??Mittelwert?? zusammen 6. was ist RMS + Formel, woher kommt der Name (engl. Übersetzung), wie hängt er mit dem Spitzenwert zusammen(Beim sinus) Antwort zu 5) und 6) 7. Schaltung für Messung des Innenwiderstand des Voltmeters erklären und aufzeichnen 8. Messbereichserweiterung Strommessung
9. Spannungsteiler frequenzunabhängig machen (gegeben), wert für einen Widerstand berechnen 10. Abbildung 1.6 aus dem Laborskriptum gegeben. Frage: Spannung an R2 mit dem Oszilloskop messen. (Entweder R2 und R3 vertauschen, dann sind die Massen von Oszi und Funktionsgenerator gleich. Oder Spannung an R2+R3 an einem Eingang und Spannung an R3 am anderen Eingang legen und die Differenz anzeigen lassen) 11. Frequenzkompensierter Spannungsteiler, mit R1 und C1 gegeben, die Abgleichbedingung war anzugeben, und auch für ein bestimmtes Verhältnis u2/u1 ... dann R2 und C2 berechnen, damit das Verhalten frequenzunabhängig ist. 12. Wie kann die Spannung an einem Widerstand mit dem Oszillator gemessen werden, wenn der Widerstand auf der einen Seite nicht direkt mit der Masse verbunden ist? Differenzbildung oder die Widerstände tauschen, damit eben die eine Seite mit der Masse verbunden ist. 2. UE 1. Sinus von Strom und Spannung, I=100mA, U=5V, t1=3.6ms, t2=10ms 2. Blindleistung und Phasenwinkel bestimmen. 3. Mittelwerte von R=100Ohm, I=0,2A sowie Varianz von R=0,5Ohm und I=0,01A gegeben. Gesucht: Mittelwert und Varianz der Leistung 4. 5/8-Methode, Tau ablesen und die Induktivität der Spule berechnen. T=L/R 5/8 Methode bezieht sich auf das oszi. dieses hat 8 Division in vertikaler Richtung. wenn du dein Signal dann so aufskallierst, dass du genau eine ladekurve vom unteren Rand bis zum endewert am oberen Rand hast, und dich mit dem Cursor genau dort platzierst wo der Übergang vom 5 zum 6 Division deine kurve schneidet bist du nun genau bei der zeitkonstanten tau. 5/8 = 0,625. dh bei 62,5% entspricht einem Tau. dort ist der C zu 62,5% geladen. Eine Ladkurve in etwa skizzieren. 5. Mittelwert und Standardabweichung von 5 Werten 6. Phasenwinkel und Wirkleistung berechnen 7. Spannung und Stromdiagramm delta t gegeben, T auch daraus phi und Blindleistung berechnen 3. UE
1. Abgleichbedingung für AC-Wheatstonebrücke, (Ergänzung 5.11.: allgemein war Z1,Z2, Z3 und Z4 gegeben und man sollte die Abgleichbedingungen (!) in Komponentenschreibweise anschreiben, also Re(Z1*Z3)=Re(Z2*Z4) sowie Im(Z1*Z3)=Im(Z2*Z4) ) 2. Erklärung was CMRR ist und eine Schaltung zeichnen mit der man Gleichtaktverstärkung messen kann. (Ergänzung 5.11.:: Gegentaktverstärkung war bekannt, Frage war: Wie kann CMRR bestimmt werden? Also Schaltung für Gleichtaktverstärkung aufzeichnen und diese war auch kurz zu beschreiben ) 3. Maximale Differenzspannung bei einer Vollbrücke (Ergänzung 5.11.: Maximale Differenzspannung für Halbbrücke herleiten) 4. Vorbereitung :Messverstärker Kapitel aus dem Buch (2.3), geg: ein Subtrahierer, gesucht: Ua(Ue) 5. Gleichtaktverstärker und Gegentaktverstärker Messschaltungen auszeichnen 6. Brücke mit komplexen Widerständen gegeben, Z1, Z2, Z3, Z4, allgemein die Abgleichbedingung aufschreiben. Z3 und Z4 waren rein ohmsch, Z1 war eine Parallelschaltung von Widerstand und Kapazität, es sollte der Widerstand R1 und die Kapazität C1 (parallel) für den Abgleich berechnet werden. 7. Eine 1/4 Brücke mit Messverstärker (Verstärkung G) gegeben, CMRR war gegeben, und man sollte die Ausgangsspannung des Messverstärkers für DeltaR = 0 Ohm berechnen. (Ergebnis der Ausgangsspannung war damit auch Null.) Vielleicht muss man aber auch die Gleichtaktverstärkung ausrechnen und dann mit Ugleich in = ½ Uv die Ausgangsspannung ausrechnen 8. Eine Halbbrücke und die Differenzspannung war zu berechnen, wenn der eine Widerstand um +DeltaR und der andere um -DeltaR verändert wird. Z2 war auch wieder eine Parallelschaltung von Kapazität und Widerstand. (wie realer Kondensator)Z3 und Z4 beide ohmsch waren gegeben, als auch die Kapazität und der Parallelwiderstand von Z2 9. Angabe 4. UE 1. Angabe 2. Angabe 3. single ended und differentielle signalübertragung (Signal gegeben, Signal für die jeweilige Art skizzieren)Leitung, Differentielle Übertragung gegeben. Signal für jede Leitung einzeichnen. ​(in den Folien) 4. - SNR erklaeren. Was bedeutet ein SNR von 0dB ? SNR = 10 * log(Pn/Pr ) = 20 * log(Un/Ur ) 5. - Eine Welle wird auf 80 m Lang Kabel geleitet. Geschwindigkeit und frequenz ist gegeben und Wellenlaenge ist gefragt . Sind Wellenphaenomene merkbar ? Lambda = c / f ; Bedingung für Wellenphänomen L> Lambda /4 6. - lambda berechnen frequenz gegeben einmal mit co und einmal mit c* = 0,3 7. - Schaltung mit Spannungsquelle, Ri, Zw und einem Abschlusswiderstand Ra. Gesucht war die Spannung an Ra wenn man mit Gleichspg speist. Ri, und Zw gegeben Ra selber wählen (Zw = Ra für abschluss der leitung) 8. - c gegeben, lambda zu berechnen -> treten welleneffekte auf? (leitungslänge auch gegeben) 9. - formel für verlustbehaftetes Zw + erklären (L',C',R',G') 10. - Ra bei bekanntem Zw berechnen für reflexionsfreien fall (Ra=Zw) und man hatte eine DC SPannung am eingang und musste die DC spannung am Ausgang berechnen für verlustfreien fall - es gab aber einen Ri widerstand irgendwo in Serie, an dem Teil der Eingangsspannung abfiel 11. - 40Msps mit 16 bit, 40 * 10^6 Samples pro Sekunde Ein Sample = ein gemessener Wert, dargestellt in 16 Bit. Wenn du 40*10^6 Samples pro Sekunde misst, musst du 16 * 40 * 10^6 Bits pro Sekunde verarbeiten können. 12. - Differentielle Signalübertragung war gegeben, hier sollte das Ausgangssignal eingezeichnet werden. Hier ist das Signal am Ausgang doppelt so groß wie das Eingangssignals. Wenn sich das invertierte Signal und das "normale" Signal aufheben würden, würde man am Ausgang nichts sehen. 13. - SNR für Leistung und Spannung angeben und erklären. Welchem Verhätlnis entspricht 20dB. 14. - Reflexionsfaktoren waren anzugeben, welche Bedingung für reflexionsfreien Fall. 15. - Übertragungssystem gegeben, die Geschwindigkeit war mit 0,5 *c0 und EpsilonR war auch gegeben, und man sollte eine unbekannte Größe (fällt mir momentan nicht ein) berechnen. 16.
5. UE
1. Wozu dienen Fensterfunktionen. Warum vor der Fouriertransformation? 2. Was ist Aliasing und wie kann es verhindert werden. 3. Spektrum von 2*sin(2*pi*5kHz*t)+3*sin(2*pi*12kHz*t) bei einer Abtastfrequenz von 20kHz. 4. Wie verbindet man eine Symmetrische Spannungsversorgung +/- 5V ? 5. Eine invertierende Messverstaerker ist gegeben mit R1 und R2 , beim R2 gibts ein paralelle Kondensator dazu. 6. Sampling frequenz, R1 , Ue und Ua gegeben C ist gefragt . 7. 2kHz sinus + 17kHz sinus mit einer Abtastfrequenz von 20 kSp/s abgetastet. Betragsamplitude von Sinus ist gefragt. 8. OPV Schaltung (p auf masse, n mit R1, R2||C von n auf ausgang), eingangsspg, ausgangsspg ung R1 gegeben, mit 70kSps, auf nyquist frequ. dimensionieren, R2 und C gesucht 9. Spektrum von sinus funktionen zeichnen wie bei den vorigen gruppen 10. Angabe 6. UE
1. Phasenunabhängiger Synchrondemodulator Schaltung aufzeichnen. 2. Spektrum eines Sinus mit 12 kHz multipliziert mit einem Rechteck mit 10 kHz. 3. Anschlüsse vom Laborplatz gegeben -> Näherungssensor anschließen (zwei bilder sind gegeben, verbindungen einzeichnen) 4. Sinus mit Rechteck multipliziert -> Spektrum zeichnen Spektrum eines Sinus mit 12 kHz multipliziert mit einem Sinus mit einem Rechteck mit 10 kHz: Der Sinus hat als Spektrum einfach 2 Diracstöße, das Rechtecksignal besteht aus Diracstößen bei allen ungeraden Vielfachen von 10 kHz. Das Spektrum des Produkts entspricht der Faltung der Spektren, so erhält man die Summe von 2 verschobenen Kopien des Spektrums des Rechtecksignals. 5. PUSD Schaltung aufzeichnen 6. Gegeben: Sinus(10kHz) und rect(8kHz) diese werden im Zeitbereich miteinander multipliziert Gefragt war NICHT das Spektrum, sondern es war die 1. Harmonische im Zeitbereich zu zeichnen. Die Grundschwingung des rect ist ein sinus mit 8kHz. Im Frequenzbereich eine Faltung eines Dirac-Stoßes bei 10kHz mit einem Dirac-Stoß bei 8kHz. Dadurch ergibt sich durch die Verschiebung (siehe Labor-Skript S.60 oben) ein Stoß bei 2kHz (= 1. Harmonische) und ein Stoß bei 18kHz (= 2. Harmonische). Nun muss man nur mehr den 2kHz Sinus im Zeitbereich zeichnen (vielleicht noch die Periodendauer T=1/f ausrechnen und einzeichnen) 7. Wie schaut das Spektrum eines sinusförmigen Signals mit einemRechteckfenster aus ? 8. Sie wollen mit einem ADC mit 30kSPs und U_ADC=+-1V ein unbekanntes Signal U_st=+-5V abtasten. Legen Sie dafür das gezeichnete Vorfilter auf die Nyquist-Frequent aus wobei R1=10k -->R2 und C gesucht 9. PSSG Skizze 10. Zwei Vorteilen von PUSD im Vergleich zu PSSG 11. 10kHz-Sinus wird mit 10kHz-Rechteck im Zeitbereich multiplizert Ges: Spektrum von 0 bis 70kHz 12. die Funktionsweise des Näherungssensor erklären 13. Angabe