Grundlagen der Messtechnik und Datenerfassung mit LabVIEW

Die Anmeldung in TUCaN stellt KEINE verbindliche Zusage dar!

Bitte melden Sie sich über das folgende Formular an: Anmeldung (ab 01.03.2022, 10:00Uhr)

„Do engineering“

Die meisten Vorlesungen im Masterstudiengang Maschinenbau sind fokussiert auf das Vermitteln theoretischer Konzepte der Messtechnik ohne Bezug zu realen industriellen Anwendungen der Technologien. Für den Einsatz in Industrie und angewandter Forschung sind jedoch praktische Erfahrungen notwendig, um die ingenieurtechnischen Herausforderungen bestehen zu können.

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Hierzu gehören Kenntnisse über kommerzielle Sensorsysteme, Messprinzipien und Datenerfassungshardware (DAQ-Hardware). Die Nutzung einer in der Industrie weit verbreiteten Programmierplattform auf Basis von LabVIEW sowie moderner DAQ-Technologien soll den Studierenden die Möglichkeit bieten, praktische Erfahrung zu sammeln.

Daher hat diese Vorlesung für Studierende des Maschinenbaus einen starken Fokus auf Hands-on-Erfahrungen mit Messtechnologien in der industriellen Praxis. Beginnend mit einer kurzen Einführung in die grafische Programmiersprache LabVIEW werden wir in die grundlegenden Sensorprinzipien im Zusammenhang mit verschiedenen Datenerfassungsmethoden auf Basis des NI-myRIO (AIO, DIO, Bussystems, Signalkonditionierung, etc.) einführen. Hierzu werden die verschiedenen Prinzipien mittels selbst erstellter elektronischer Schaltkreise (Vierleiterschaltung, Wheatstone Brücke, Verstärker, etc.) praktisch vertieft, um abschließend einen kompletten industriellen Prozess eigenständig anzusteuern, diagnostizieren und kontrollieren zu können (Siebträger-Kaffeemaschine).

Die Kaffeemaschine ist mit fast 20 Sensoren auf Basis verschiedenster Messprinzipien ausgestattet, besitzt verschiedene Datenausgabekanäle (digital und analog), digitale Busschnittstellen (I2C, SPI) sowie Aktuatoren. Während der Vorlesung arbeiten Sie mit kommerziell verfügbaren Sensoren, die Sie in die von Ihnen erstellten Schaltkreise integrieren und an den myRIO anschließen. Sie werden lernen hierfür die entsprechende Kontroll- und Datenerfassungssoftware auf Basis von LabVIEW zu programmieren und die Daten im messtechnischen Kontext auszuwerten.

Die Vorlesungen schließt mit einem zweiwöchigen Projekt, in dem Sie in Kleingruppen einen vollständigen industriellen Produktentwicklungsprozess durchlaufen müssen. Als Prüfungsleistung wird neben dem Projekt eine mündliche Einzelprüfung von ca. 30 Minuten Länge stattfinden.

Das hier beschriebene Modul versteht sich als Ergänzung und Vertiefung der von Herrn Prof. Dreizler angebotenen Vorlesung „Messtechnik für Maschinenbauer“.

Übersicht der Themen

  • LabVIEW Grundlagen
  • MyRIO Einführung
  • Sensorprinzipien
  • Temperaturmessung, Signalverstärkung
  • Digitale Signale
  • Messtechnikprojekt

(Änderungen werden Ihnen schnellstmöglich bekannt gegeben)

Literatur:

Wolfgang Georgi: Einführung in LabVIEW, ISBN: 978-3-446-42386-2

Friedrich Plötzeneder: Praxiseinstieg LabVIEW: Eine Einführung in die Praxis in 12 Experimenten, ISBN: 978-3-7723-4039-0 

Reinhard Lerch: Elektrische Messtechnik: Analoge, digitale und computergestützte Verfahren, ISBN: 978-3540340553 

Voraussetzungen:

Es sind keine Erfahrungen mit LabVIEW oder elektronischen Schaltungen notwendig.

Sie benötigen einen eigenen Laptop mit Windows-Betriebssystem. Sollte dies nicht möglich sein oder während der Vorlesung ein Defekt an ihrem Gerät auftreten, sprechen Sie uns bitte schnellstmöglich an – wir werden versuchen hierfür eine Lösung zu finden. Es stehen eine begrenzte Zahl an Leih-Laptops zur Verfügung. 

Die Vorlesung hat einen Umfang von 6 CP. D.h. Sie benötigen neben den 3 Stunden Anwesenheit in der Vorlesung (voraussichtlich Mittwoch, 9:50 Uhr bis 12:25 Uhr) ca. 3 Stunden Nacharbeit pro Woche. Um ein Ausscheiden aufgrund von Zeitmangels während des Semesters vorzubeugen, bitte ich Sie dies in ihrem Studienplan zu berücksichtigen.

Anmeldung

Die Anmeldung in TUCaN stellt KEINE verbindliche Zusage dar!

Bitte melden Sie sich über das folgende Formular an: Anmeldung (ab 01.03.2022, 10:00Uhr)

Wichtige Information: Derzeit ist geplant, die Vorlesung Präsenz durchzuführen. Jedoch kann entsprechend den Pandemie-Randbedingungen auf eine teildigitale oder volldigitale Lehre umgestellt werden. 

Sollten alle verfügbaren Plätze belegt sein, wird eine Warteliste geführt.

Anzahl Teilnehmer: max. 40 Personen