2

3

4

6

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

• Als Auflösung bezeichnet man im Allgemeinen die kleinstmögliche Änderung einer Größe, die noch zuverlässig gemessen werden kann. Sie hängt von dem Messverfahren und eventuell vorhandenem Hintergrundrauschen ab.
• Die Auflösung hängt bei der Digitalisierung analoger Signale von der Anzahl der verwendeten Bits ab. Kann ein A/D-Wandler beispielsweise einen Spannungsbereich von 0-10V mit 12Bit digitalisieren, so liegt die kleinste detektierbare Spannungsänderung (LSB) bei 10V / 2^12 = 2,4mV .
  

Kleinstes auflösbares Signal am Beispiel eines 10 V Signaleingangsbereiches:

Auflösung(n)  Stufen(2^n)   LSB-Spannung    dB
 2-bit                4         2,5  V     -12
 4-bit               16       625,0 mV     -24
 6-bit               64       156,0 mV     -36
 8-bit              256        39,1 mV     -48
10-bit            1.024         9,8 mV     -60
12-bit            4.096         2,4 mV     -72
14-bit           16.384       610,0 µV     -84
16-bit           65.536       153,0 µV     -96
18-bit          262.144        38,0 µV    -108
20-bit        1.048.576         9,5 µV    -120
22-bit        4.194.304         2,4 µV    -132
24-bit       16.777.216       596,0 nV    -144

Kürzel   Basiseinheit   Basisgröße 

m        Meter          Länge
kg       Kilogramm      Masse
s        Sekunde        Zeit
A        Ampere         elektr. Stromstärke
K        Kelvin         thermodyn. Temperatur
mol      Mol            Stoffmenge
cd       Candela        Lichtstärke

• Eingangsspannungsbereich


• Auflösung


• Abtastrate


• Anzahl der erfassbaren Kanäle
• Betriebsart: "single endend" oder "differentiell"

• statische Drehmomentaufnehmer
  
  
Die Welle dreht sich nicht mehr als 180 °. Das Gehäuse und der Kabelausgang drehen sich mit dem Sensor.


• dynamische Drehmomentaufnehmer
  
  
Die Welle dreht sich mehrfach. Das Gehäuse und der Kabelausgang drehen sich nicht mit dem Sensor. Die Signale und Speisung werden entweder über Schleifringe, berührungslos per Funk bzw. Infrarot oder induktiv übertragen.

Wenn die Änderung der Strömungsgeschwindigkeit (dw) einer Flüssigkeit in einer Zeit (dt) stattfindet, die unterhalb eines Grenzwertes (t_reflex), der Reflexionszeit, liegt, spricht man von einem Druckstoß.

• die vollständig mit einem Fluid gefüllt sind.
  Hierbei geht die Strömung von einer stationären in eine instationäre Strömung über.
• in denen eine Flüßigkeit vor einer Störstelle (z.B. einem Ventil) mit "hohem" Druck anliegt und nach der Störstelle Vakuum herrscht oder Gas mit niedrigem Druck anliegt.
  Hier findet ein Phasenwechsel an der Störstelle statt.

• Allgemein bei allen Sensoren:
  • Wurden alle Hinweise im "Leitfaden zu Anschluß und Montage von DMS-Aufnehmern" bei der Inbetriebnahme des Sensors berücksichtigt?
  • Werden alle im Datenblatt spezifizierten Parameter beim Betrieb des Sensors eingehalten?
    • Betriebstemperaturbereich
    • kompensierter Temperaturereich (Temperaturschock vermeiden!)
    • Lagertemperatur
    • Messbereich
    • Überlastbarkeit
  • Liegt der scheinbar fehlerhafte Messwert (unter Berücksichtigung des evtl. vorhandenen Offsets) innerhalb der zulässigen Fehlergrenzen des Sensors?
    • Fehler
    • Nichtlinearität
    • Hysterese
    • Wiederholbarkeit
    • thermisches Verhalten
    • thermische Nullpunktverschiebung
    • thermische Sensitivitätsdrift
• Bei Kraftaufnehmern:
  • Ist zentrische Krafteinleitung gewährleistet?
  • Ist das Auftreten von Querkräften ausgeschlossen?
• Bei Druckaufnehmern:
  • Wurde das zulässige Anzugsdrehmoment (-> SanShift^TM) eingehalten?
  • Liegen evtl. auftretende Druckstöße innerhalb des Messbereichs (bzw. mindestens innerhalb des Bereiches der Überlastbarkeit ohne Zerstörung)?

• Sensor mit konstanter Speisespannung (z.Bsp. Batterie oder Labornetzteil) versorgen
  (Dabei ist unbedingt zu beachten, ob es sich um einen monoplaren oder bipolaren Verstärker handelt, da sich daraus deutliche Unterschiede beim Anschluss ergeben.
  Das jeweilige Anschlussschema ist unter monopolare Speisung bzw. bipolare Speisung dargestellt.)
• Ausgangssignal des Sensors (ohne Belastung) mit Multimeter (oder mit Analogoszilloskop) messen
  (Diese Messung muss unbedingt ohne zusätzliche zwischengeschaltete Elektronik,
  also direkt am Ausgang des Sensors, durchgeführt werden!)
• Wenn möglich, Messung mit Sensor im belasteten Zustand wiederholen

• Sensor komplett von der Elektronik (z.Bsp. externen Messverstärker) trennen
• Widerstand der einzelnen Dehnungsmessstreifen (DMS) messen
  (durch Widerstandsmessung zwischen je zwei der vier Ausgangslitzen,
  vgl. Schaltbild der wheatstoneschen Messbrücke)
• Alle Ausgangskabel miteinander verbinden und Widerstand zwischen diesen und Sensorgehäuse messen
• Sensor mit konstanter Speisespannung (z.Bsp. Batterie oder Labornetzteil) versorgen
  
• Ausgangssignal des Sensors (ohne Belastung) mit Multimeter (oder mit Analogoszilloskop) messen
  (Diese Messung muss unbedingt ohne zwischengeschaltete Elektronik,
  also direkt am Ausgang des Sensors, durchgeführt werden!)
• Wenn möglich, Messung mit Sensor im belasteten Zustand wiederholen
• Falls Shunt-Widerstand vorhanden, Signal des unbelasteten Sensors mit Shuntwiderstand messen

• Messverstärker mit Spannung versorgen
  (Dabei ist unbedingt zu beachten, ob es sich um einen monoplaren oder bipolaren Verstärker handelt, da sich daraus deutliche Unterschiede beim Anschluss ergeben.
  Das jeweilige Anschlussschema ist unter monopolare Speisung bzw. bipolare Speisung dargestellt.)
• Spannung, die der Messverstärker dem Sensor zur Verfügung stellt, mit Analogoszilloskop
  (notfalls auch mit Digitaloszilloskop oder Multimeter) messen
• 4 gleiche (±1%) Widerstände als Wheatstonesche Messbrücke betreiben oder DMS-Simulator verwenden und das so erzeugte mV-Signal auf den Messverstärker-Eingang geben
• Verstärker-Ausgangssignal messen (und wenn möglich mit mV-Signal vergleichen)

• Ist das Rauschen "echt" oder liegt Bit-Rauschen vor?
• Sensoranschlusskabel abgeschirmt?
• Masseschleife?
  (Sensorgehäuse über Abschirmung mit Gehäusen der übrigen Signalverarbeitung verbunden?)
• Bei Sensoren ohne integrierten Verstärker:
  Evtl. Rauschen der Versorgungsspannung kann Ausgangssignal beeinflussen
  -> Sensor-Versorgungsspannung mit Analogoszilloskop prüfen

• Beeinflusst langes Messkabel das Ausgangssignal bzw. die Versorgungsspannung?
• Offset des unbelasteten Sensors (wenn möglich direkt am Sensor, z.Bsp. ohne externen Verstärker) messen
• Offset außerhalb der Spezifikationen?
• Offset konstant oder zeitlich veränderlich bei gleichen Umgebungsbedingungen?
• Wurde der Sensor überlastet? (Kann durch Überprüfung beim Hersteller festgestellt werden)
• Können Effekte durch Änderung der Umgebungstemperatur erklärt werden?
• Temperaturänderung mögl. durch:
• Volumenänderung (bei Drucksensoren, wegen allg. Gasgesetz)
• Anfassen
• Anhauchen
• Effekte durch Änderung der Umgebungstemperatur außerhalb der Spezifikationen?
  -> Betriebstemperatur
  -> kompensierter Temperaturbereich
  -> Temperaturkompensation
  -> thermische Nullpunktverschiebung
  -> thermische Sensitivitätsdrift
  
• Sensor gemäß Datenblatt montiert?
• richtiges Anzugsdrehmoment (Drucksensoren)
• korrekte Krafteinleitung (Kraftsensoren), evtl. Querkräfte und Drehmomente beachten
• "Leitfaden zu Anschluß und Montage von DMS-Aufnehmern" der disynet GmbH
• Wird ein evtl. vorhandener Messverstärker (integriert oder extern) korrekt mit Spannung versorgt?
  • monopolarer Verstärker:
  • benötigte Anschlüsse der Spannungsquelle: "0V" und "+" (typ. +12V)
  • Die Leitungen für Speisung und Signal dürfen an keiner Stelle verbunden sein!
    -> monopolare Speisung
  • bipolarer Verstärker:
  • benötigte Anschlüsse der Spannungsquelle: "-" (typ. -15V) , "0V" , "+" (typ. +15V)
    Der "0V" Ausgang wird dabei explizit benötigt und muss mit dem dafür vorgesehenen Eingang des Messverstärkers verbunden werden.
  • Die Leitung für "- Signal" muss mit "0V" der Spannungsversorgung verbunden sein!
    -> bipolare Speisung
  • Die maximale Ausgangsspannung eines Messverstärkers kann maximal 70% der Versorgungsspannung betragen. Prinzipiell empfiehlt es sich daher, den Messverstärker mit genau der angegebenen Versorgungsspannung zu betreiben.

• Sensor komplett von der Elektronik (z.Bsp. Messwerterfassungskarte) trennen
• Gesamt-Widerstand des Spannungsteilers mit Multimeter messen
  (bei Potentiometern zwischen "CW und CCW")
• Sensor mit konstanter Speisespannung (z.Bsp. Batterie) versorgen
• Sensor-Ausgangssignal mit Multimeter messen (ohne Weg)
  (bei Potentiometern zwischen "S und CW bzw. CCW")
• Sensor-Ausgangssignal mit Multimeter messen (bei max. mögl. Messweg)
  (bei Potentiometern zwischen "S und CW bzw. CCW")

• Ist das Rauschen "echt" oder liegt Bit-Rauschen vor?
• Sensoranschlusskabel abgeschirmt?
• Masseschleife?
  (Sensorgehäuse über Abschirmung mit Gehäusen der übrigen Signalverarbeitung verbunden?)
• Evtl. Rauschen der Versorgungsspannung kann Ausgangssignal beeinflussen
  -> Sensor-Versorgungsspannung mit Analogoszilloskop prüfen

• Unterdrückung bestimmter Frequenzanteile eines Signals. So lässt sich z.B. Rauschen reduziern.
• Begrenzung des Frequenzspektrums eines Signals. Wichtig z.B. bei der Digitalisierung analoger Signale.
  -> Aliasingeffekt

• passive analoge Filter:
  Sie bestehen aus einer geeigneten Schaltung von Spulen, Kondensatoren und ggf. Widerständen (RCL-Glied).
  Allerdings sind niedrige Grenzfrequenzen nur schwierig zu realisieren und die Güte (Flankensteilheit) liegt typischerweise bei 6dB/Oktave.
• aktive analoge Filter:
  Sie bestehen aus einem Operationsverstärker, der geeignet mit Spulen, Kondensatoren und Widerständen beschaltet ist.
  Mit dieser Schaltung lassen sich nahezu beliebige Grenzfrequenzen, auch mit einer Güte (Flankensteilheit) größer als 6dB/Oktave, realisieren.

• Filter, digitale, FIR
• Filter, digitale, IIR

• Feinmessgeräte

  Klasse Anzeigefehler Einflussfehler
  
  0,1       ±0,1%       ±0,1% 
  
  0,2       ±0,2%       ±0,2% 
  
  0,5       ±0,5%       ±0,5% 
  
  1,0       ±1,0%       ±1,0%
  

• Betriebsmessgeräte

  Klasse Anzeigefehler Einflussfehler
  
  1,5       ±1,5%       ±1,5% 
  
  2,5       ±2,5%       ±2,5%
  
  5,0       ±5,0%       ±5,0%
  

Metrisches ISO Gewinde, Flankenwinkel 60° (Auszug)
Kennung	Außen Ø mm d=D	Steigung mm p	Flanken Ø mm d2=D2	Kern Ø Bolzen d3	Kern Ø Mutter D1	Gew.tiefe Bolzen h3	Gew.tiefe Mutter H1	Rundung mm r	Gewinde- bohrer Ø mm
M2.5	2.50	0.45	2.208	1.948	2.013	0.276	0.244	0.065	2.05
M3	3.00	0.50	2.675	2.387	2.459	0.307	0.271	0.072	2.50
M4	4.00	0.70	3.545	3.141	3.242	0.429	0.379	0.101	3.30
M5	5.00	0.80	4.480	4.019	4.134	0.491	0.433	0.115	4.20
M6	6.00	1.00	5.350	4.773	4.917	0.613	0.541	0.144	5.00
M8	8.00	1.25	7.188	6.466	6.647	0.767	0.677	0.180	6.80
M10	10.00	1.50	9.026	8.160	8.376	0.920	0.812	0.217	8.50
M12	12.00	1.75	10.863	9.853	10.106	1.074	0.947	0.253	10.20
M16	16.00	2.00	14.701	13.546	13.835	1.227	1.083	0.289	14.00
M20	20.00	2.50	18.376	16.933	17.294	1.534	1.353	0.361	17.50
M24	24.00	3.00	22.051	20.319	20.752	1.840	1.624	0.433	21.00
M36	36.00	4.00	33.402	31.093	31.670	2.454	2.165	0.577	32.00
M45	45.00	4.50	42.077	39.479	40.129	2.760	2.436	0.650	40.50
M56	56.00	5.50	52.428	49.252	50.046	3.374	2.977	0.794	50.50
M64	64.00	6.00	60.103	56.639	57.505	3.681	3.248	0.866	58.00
Metrisches Feingewinde, Flankenwinkel 60° (Auszug)
Kennung	Außen Ø mm d=D	Steigung mm p	Flanken Ø mm d2=D2	Kern Ø Bolzen d3	Kern Ø Mutter D1	Gew.tiefe Bolzen h3	Gew.tiefe Mutter H1	Rundung mm r	Gewinde- bohrer Ø mm
M2.5x0.35	2.50	0.35	2.273	2.071	2.121	0.215	0.189	0.051	2.10
M3x0.35	3.00	0.35	2.773	2.571	2.621	0.215	0.189	0.051	2.60
M4x0.5	4.00	0.50	3.675	3.387	3.459	0.307	0.271	0.072	3.50
M5x0.5	5.00	0.50	4.675	4.387	4.459	0.307	0.271	0.072	4.50
M6x0.75	6.00	0.75	5.513	5.080	5.188	0.460	0.406	0.108	5.20
M8x0.75	8.00	0.75	7.513	7.080	7.188	0.460	0.406	0.108	7.20
M10x1	10.00	1.00	9.350	8.773	8.917	0.613	0.541	0.144	9.00
M16x1	16.00	1.00	15.350	14.773	14.917	0.613	0.541	0.144	15.00
M16x1,5	16.00	1.50	15.026	14.160	14.376	0.920	0.812	0.217	14.50
M20x1,5	20.00	1.50	19.026	18.160	18.376	0.920	0.812	0.217	18.50
M24x2	24.00	2.00	22.701	21.546	21.835	1.227	1.083	0.289	22.00
M32x2	32.00	2.00	30.701	29.546	29.835	1.227	1.083	0.289	30.00
M36x3	36.00	3.00	34.051	32.319	32.752	1.840	1.624	0.433	33.00
M45x4	45.00	4.00	42.402	40.093	40.670	2.454	2.165	0.577	41.00
M56x2	56.00	2.00	54.701	43.546	53.835	1.227	1.083	0.289	54.00
M64x4	64.00	4.00	61.402	59.093	59.670	2.454	2.165	0.577	60.00
M80x3	80.00	3.00	78.051	76.319	76.752	1.840	1.624	0.433	77.00

zylindrisches Rohrgewinde (British Standard Pipe Parallel), Flankenwinkel 55°
Kennung	Außen Ø mm d=D	Steigung mm p	Flanken Ø mm d2=D2	Kern Ø Bolzen d3	Kern Ø Mutter D1	Gänge tpi	Gewinde- bohrer Ø mm
G 1/8, BSPP 1/8"	9.728	0.907	9.147	8.566	0.581	28	8.7
G 1/4, BSPP 1/4"	13.157	1.337	12.301	11.445	0.856	19	11.6
G 1/2, BSPP 1/2"	20.955	1.814	19.793	18.631	1.162	14	19
G 3/4, BSPP 3/4"	26.441	1.814	25.279	24.117	1.162	14	24.5

Amerikanisches kegeliges(1:16) Rohrgewinde, Flankenwinkel 60°
Kennung	Außen Ø mm d=D	Steigung mm p	Gänge   tpi	Bohrung   mm
NPT 1/8"	10,3	0,94	27	10,6 - 0,2
NPT 1/4"	13,7	1,41	18	14,0 - 0,2
NPT 3/8"	17,1	1,41	18	17,4 - 0,2
NPT 1/2"	21,3	1,81	14	21,6 - 0,2
NPT 3/4"	26,7	1,81	14	27,0 - 0,2