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Messtechnik 2+3 (MT2+3)10 ECTS
(englische Bezeichnung: Measurement technology 2+3)

Modulverantwortliche/r: Thorsten Pöschel
Lehrende: Thorsten Pöschel, Andreas Michalka


Startsemester: WS 2014/2015Dauer: 1 SemesterTurnus: jährlich (WS)
Präsenzzeit: 105 Std.Eigenstudium: 195 Std.Sprache: Deutsch

Lehrveranstaltungen:


Empfohlene Voraussetzungen:

Für Messtechnik 2 werden MATLAB-Kenntnisse vorausgesetzt, wie sie zum Beispiel in der Veranstaltung CIV1 vermittelt werden.

Es wird empfohlen, folgende Module zu absolvieren, bevor dieses Modul belegt wird:

Computeranwendungen in der Verfahrenstechnik (CEN) (WS 2013/2014)


Inhalt:

Messtechnik 2:
Die Lehrveranstaltung befasst sich mit der Aufzeichnung und Verarbeitung von Messsignalen, so wie sie von Messinstrumenten oder Sensoren geliefert werden. Behandelt werden:

  • Analoge/digitale Daten, Datenwandler, Nyquist-Theorem

  • Rechnergestütztes Messen mit Matlab

  • Statistische Auswertung von Messdaten

  • Kurvenanpassung

  • Filterung

  • Fourier-Analyse

  • Visualisierung und Interpretation der Daten

  • Versuchsautomatisierung

  • LabView-Grundlagen: Programmierung, Messdatenerfassung

  • Präsentation der Daten in Kurzvorträgen

Messtechnik 3 (Prozessautomatisierung für Chemie- und Bioingenieurwesen (RT CBI)):
Nach einer Einführung mit Beispielen aus der chemischen Verfahrenstechnik werden die Grundlagen zur mathematischen Modellbildung erläutert. Durch Linearisierung gelangt man mit Hilfe der LAPLACE-Transformation zur Beschreibung durch Übertragungsfunktion und Frequenzgangfunktion, die eine einfache analytische Behandlung linearer Regelkreise ermöglichen. Hierzu werden zunächst die Reglertypen mit ihren Eigenschaften erörtert und beispielhaft ein Verfahren zur Stabilitätsprüfung (NYQUIST-Kriterium) behandelt. Die Erweiterung auf Kaskaden- und Zustandsregelungen führt an die modernen Verfahren der Regelungstechnik heran. Nach einer Behandlung von Vorregelungen und Störgrößenaufschaltung, die in der Verfahrenstechnik große Bedeutung besitzen, schließt die Vorlesung mit einem Kapitel zur Automatisierung von Anlagen, in dem Rührkesselreaktor und Destillationskolonne behandelt werden.

Lernziele und Kompetenzen:

(Messtechnik 2)
Die Studierenden:

  • wenden MatLab zur Aufzeichnung und Verarbeitung von Messsignalen an

  • können Messdaten interpretieren und visualisieren sowie statistisch auswerten

  • können die einfache Analyse periodischer Signale mit Hilfe der Fourier-Analyse selbstständig durchführen

  • präsentieren die Daten in Kurzvorträgen

  • wenden LabView zur Steuerung, Messdatenerhebung und Datenauswertung auf einfachem Niveau an

(Messtechnik 3)
Die Studierenden:

  • verstehen die Grundlagen von Steuerung und Regelung

  • erläutern die Bedeutung mathematischer Modellbildung und vereinfachung

  • analysieren die Stabilität von linearen Regelkreisen anhand des Bode-Diagramms

  • strukturieren Regelungssysteme und berechnen Regler für einfache Beispielsysteme

  • erläutern das Vorgehen zur Projektierung von Prozessautomatisierungssystemen

Literatur:

Messtechnik 2:

Messtechnik 3 (Prozessautomatisierung für Chemie- und Bioingenieurwesen (RT CBI)):

  • Schlitt, H.: Regelungstechnik, 2. Auflage, Würzburg: Vogel 1993.

  • C.A.Smith, A.B.Corripio: Principles and practice of automatic process control. Second edition, John Wiley, New York, 1997.

Organisatorisches:

Messtechnik 2:

  • Vorlesung findet im Sommersemester statt

  • Vorlesung (2 SWS, ca. 70 Min. Vorlesung, 20 Min. Vorträge mit Diskussion), Übung (2 SWS)

  • In der ersten Vorlesung werden die Termine für die studentischen Vorträge vergeben

  • Es wird eine bestandene CIV1 Klausur, bzw. eine äquivalente Erfahrung im Umgang mit MATLAB dringend empfohlen

Messtechnik 3 (= Prozessautomatisierung für Chemie- und Bioingenieurwesen (RT CBI)):

  • Vorlesung findet im Wintersemester statt

  • Vorlesung (2 SWS), Übung (2 SWS, 14tägig)


Weitere Informationen:

Schlüsselwörter: Messtechnik, Messmethoden, Datenverarbeitung
www: http://www.mss.cbi.uni-erlangen.de/?p1=teaching

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

  1. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Bachelor of Science): 3-4. Semester
    (Po-Vers. 2011 | Bachelorprüfung | Messtechnik 2+3)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Messtechnik 2 (Prüfungsnummer: 41202)

(englischer Titel: Measurement technology 2 - computational data analysis)

Studienleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, unbenotet

Erstablegung: WS 2014/2015, 1. Wdh.: SS 2015
1. Prüfer: Thorsten Pöschel
Termin: 01.10.2015, 10:00 Uhr, Ort: Prüfer

Messtechnik 3 (Prüfungsnummer: 41203)

(englischer Titel: Measurement technology 3)

Studienleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, unbenotet

Erstablegung: WS 2014/2015, 1. Wdh.: SS 2015
1. Prüfer: Andreas Michalka
Termin: 18.02.2015, 14:00 Uhr, Ort: H7 TechF
Termin: 06.10.2015, 16:00 Uhr, Ort: H 11

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