MLU
PHY.06662.01 - Sensorik (Vollständige Modulbeschreibung)
Originalfassung Englisch
PHY.06662.01 5 CP
Modulbezeichnung Sensorik
Modulcode PHY.06662.01
Semester der erstmaligen Durchführung
Fachbereich/Institut Institut für Physik
Verwendet in Studiengängen / Semestern
  • Physik und Digitale Technologien (180 LP) (Bachelor) > Physik Physik u. Dig. Tech. 180, Akkreditierungsfassung gültig ab WS 2019/20 > Pflichtmodule
Modulverantwortliche/r
Weitere verantwortliche Personen
Prof. Dr. Georg Schmidt, Dr. Sandro Wefel
Teilnahmevoraussetzungen
Kompetenzziele
  • Verständnis der Umwandlung physikalischer Größen (Druck, Beschleunigung, Temperatur) in elektrische Signale, Aufbau von Sensoren
  • Verständnis der störungsarmen Verstärkung und Messung kleinster elektrischer Signale
  • Verständnis der verschiedenen Möglichkeiten der Analog/Digitalwandlung
  • Varianten der digitalen Vernetzung von Sensorsystemen
  • Methoden der Informationsgewinnung aus Sensorsignalen und der Anzeige von Messergebnissen
Modulinhalte
1. Begriffe
  • Sensorik und Aktorik, Sensor und Transducer, Regelkreis
  • Sensorelement - Sensor, Sensorsystem
  • Sensorsystem mit Referenzsignal und Referenzstrecke
2. Aufbau von Sensoren
  • Aktive Sensoren (z.B. Photodioden etc.)
  • Passive Sensoren (z.B. Resistive Sensoren, Kapazitive Sensoren)
  • Sensoren mit Regelkreis
  • Digitale Sensoren (Lichtschranken, Bimetallschalter etc.)
3. Aufbereitung der elektrischen Signale
  • Messbrücken
  • der ideale und der reale Operationsverstärker
  • Störgrößen: Rauschen, Offset, Thermospannungen, Brumm
4. Analog/Digitalwandler
  • Grundlagen
  • Beispiele:
Dual Slope Wandler, Sigma/Delta Wandler, Successive approximation Wandler
5. Sensorinterfaces
  • Sensornetze und Sensorknoten
  • Stromversorgung
  • Auswahl drahtgebundener und drahtloser Sensorknoten und Protokollstacks:
Parallele Schnittstellen und serielle Schnittstellen, Busse und Netze,
Besonderheiten drahtloser Verbindungen
6. Aufbereitung der digitalen Werte, Informationsgewinnung aus Sensorsignalen
  • Anzeige und Registrierung analoger Größen, Charakteristische Analogwerte
  • Digitale Verfahren:
Mittelwerte, Numerische Integration und Differentiation, Kreuzkorrelation und Autokorrelation
  • Sensordatenfusion
  • Mikrocontroller - Vorverarbeitung, Auswertung und Anzeige
Lehrveranstaltungsformen Seminar
Seminar
Kursus
Unterrichtsprachen Deutsch, Englisch
Dauer in Semestern 1 Semester Semester
Angebotsrhythmus Modul jedes Sommersemester
Aufnahmekapazität Modul unbegrenzt
Prüfungsebene
Credit-Points 5 CP
Modulabschlussnote LV 1: %; LV 2: %; LV 3: %.
Faktor der Modulnote für die Endnote des Studiengangs 1
Modulveran­staltung Lehrveranstaltungs­form Veranstaltungs­titel SWS Workload Präsenz Workload Vor- / Nach­bereitung Workload selbstge­staltete Arbeit Workload Prüfung incl. Vorbereitung Workload Summe
LV 1 Seminar Projektseminar 0
LV 2 Seminar Projektseminar 0
LV 3 Kursus Selbststudium 0
Workload modulbezogen 150 150
Workload Modul insgesamt 150
Prüfung Prüfungsvorleistung Prüfungsform
LV 1
LV 2
LV 3
Gesamtmodul
mündl. Prüfung oder Klausur oder elektronische Klausur
Wiederholungsprüfung
Regularien Teilnahme­voraussetzungen Angebots­rhythmus Anwesenheits­pflicht Gewicht an Modulnote in %
LV 1 Sommersemester Nein %
LV 2 Sommersemester Nein %
LV 3 Sommersemester Nein %