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E-Book

Messdatenverarbeitung mit LabVIEW

AutorThomas Beier, Thomas Mederer
VerlagCarl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr2015
Seitenanzahl259 Seiten
ISBN9783446445406
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis29,99 EUR
Dieses praxisorientierte Lehrbuch behandelt die wichtigsten Themen der Messdatenverarbeitung. Die gesamte Messkette vom Sensor über die Signalkonditionierung, die Abtastung und Digitalisierung bis zum Rechner wird beschrieben.
Darüber hinaus wird der Weg vom digitalen zum analogen Signal behandelt. Die Verarbeitung der Signale im Rechner wird anhand von einfachen Filterentwürfen erläutert. Im Rahmen der PC-Messtechnik wird die Programmierung verschiedenster Messaufgaben unter Einsatz von Messgeräten und USB-Messmodulen mit LabVIEW gezeigt. Das Buch enthält zahlreiche Übungen und Beispiele. Es werden keine mathematischen Kenntnisse vorausgesetzt.
Aus dem Inhalt:
Digital-Analog-Umsetzer; Analog-Digital-Umsetzer; Signalabtastung und Signalrekonstruktion; Messwerterfassungssysteme; Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung; Digitale Filter; Diskrete Fourier-Transformation; Digitale Signalprozessoren; PC-Messtechnik

Dr.-Ing. Thomas Beier unterrichtet an der Staatlichen Technikerschule Berlin.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Inhalt8
1 Einführung12
1.1 Historische Entwicklung12
1.2 Moderne Messwerterfassung und -verarbeitung15
2 Digital-Analog-Umsetzer17
2.1 Grundbegriffe und Kennlinie17
2.2 Verfahren zur DA-Umsetzung20
2.3 Fehlerbetrachtung21
2.4 Übungen25
2.5 Lösungen25
3 Analog-Digital-Umsetzer28
3.1 Grundbegriffe und Kennlinie28
3.2 Verfahren zur AD-Umsetzung31
3.3 Quantisierungsfehler33
3.4 Codierungen für Datenwandler36
3.5 AD-Umsetzung bei zeitveränderlicher Eingangsspannung38
3.6 Sample-Hold-Schaltung40
3.7 Übungen45
3.8 Lösungen46
4 Signalabtastung und Signalrekonstruktion49
4.1 Abtastung und Abtast-Theorem49
4.2 Rekonstruktion des analogen Signals53
4.3 Übungen56
4.4 Lösungen58
5 Messwerterfassungssysteme60
5.1 Grundstrukturen von Messwerterfassungssystemen60
5.2 Ausgewählte Sensoren66
5.2.1 Dehnungsmessstreifen (DMS)67
5.2.2 Kapazitive Messfühler69
5.2.3 Induktive Messfühler77
5.3 Signalkonditionierung79
5.4 Schaltungen zur Signalkonditionierung79
5.4.1 Messverstärker80
5.4.2 Filter87
5.4.3 Messbrücken87
5.4.4 Trägerfrequenz-Messverfahren90
5.5 Übungen94
5.6 Lösungen96
6 Grundlagen zur digitalen Signalverarbeitung99
6.1 Einführung99
6.2 Grundelemente der digitalen Signalverarbeitung109
6.3 Testsignale116
6.4 Übungen118
6.5 Lösungen120
7 Digitale Filter127
7.1 Filterentwurf130
7.2 Filterentwurf mit einem Toleranzschema130
7.3 IIR-Filterentwurf mit der impulsinvarianten z-Transformation135
7.4 Filterentwurf mit der bilinearen z-Transformation138
7.5 Transformation zwischen Tiefpass- und Hochpassfilter148
7.6 Realisierung von Bandsperren und Bandpässen151
7.7 Filter höherer Ordnung152
7.8 Entwurfsverfahren für FIR-Filter158
7.9 FIR-Filterentwurf mit einem Approximationsverfahren162
7.10 Übungen174
7.11 Lösungen175
8 Diskrete Fourier-Transformation180
8.1 Übungen197
8.2 Lösungen197
9 Digitale Signalprozessoren202
9.1 Architektur202
9.2 Befehlsverarbeitung203
9.3 Zahlenformate205
9.4 Besondere Adressierungsarten205
9.5 DSP-Markt206
9.6 Übungen206
9.7 Lösungen207
10 PC-Messtechnik208
10.1 Messwerterfassung mit dem PC208
10.2 Software zur PC-Messtechnik210
10.3 Programmierung von Messgeräten über GPIB211
10.3.1 Hardwareaufbau211
10.3.2 Verwendete LabVIEW-Funktionen216
10.3.3 Programmierung von Messaufgaben219
10.3.3.1 Amplitudengang eines Filter aufnehmen219
10.3.3.2 Frequenzgenauigkeit eines Funktionsgenerators überprüfen228
10.3.3.3 Realisierung einer Waage mit Dehnungsmessstreifen234
10.4 Programmierung von USB-Messmodulen239
10.4.1 Hardwareaufbau von Messmodulen239
10.4.2 Verwendete LabVIEW-Funktionen242
10.4.3 Programmierung von Messaufgaben242
10.4.3.1 Temperaturmessung242
10.4.3.2 Wetterstation für Druck, Feuchte und Temperatur245
10.4.3.3 Signalanalyse247
10.5 Übungen250
10.6 Lösungen252
Literatur256
Index258

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