Lehre
Fachstudium

ELEKTROMAGNETISCHE VERTRÄGLICHKEIT

Daten der Veranstaltung

Umfang:

2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung
Frequenz:jährlich im Wintersemester
Dozenten:Prof. Dr.-Ing. Heyno Garbe
Prüfer: Prof. Dr.-Ing. Heyno Garbe
 Die Ansprechpartner für das jeweilige Semester sind  Stud.IP zu entnehmen.

Inhaltsübersicht

Lernziele

  • Einführung
  • Störquellen
  • Störkopplungswege
  • Störsenken
  • EMV Planung ausgedehnter Systeme
  • Entstörmaßnahmen
  • Normative Anforderungen
  • Messtechnik

MESSVERFAHREN FÜR SIGNALE UND SYSTEME

Daten der Veranstaltung

Umfang:

2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung,  1 SWS Labor
Frequenz:jährlich im Sommersemester
Dozenten:Prof. Dr.-Ing. Heyno Garbe
Prüfer: Prof. Dr.-Ing. Heyno Garbe
 Die Ansprechpartner für das jeweilige Semester sind  Stud.IP zu entnehmen.

Inhaltsübersicht

Lernziele

  •  Einführung
  • Signaleigenschaften (Zeiteigenschaften, Frequenzeigenschaften, Digitale Signalübertragung)
  • Systemeigenschaften (Testsignale, Messverfahren zur Systemanalyse)

SENSORIK UND NANOSENSOREN - MESSEN NICHT-ELEKTRISCHER GRÖßEN

Daten der Veranstaltung

Umfang:

2 SWS Vorlesung, 2 SWS Übung
Frequenz:jährlich im Wintersemester
Dozenten:Prof. Dr.-Ing. Stefan Zimmermann
Prüfer:Prof. Dr.-Ing. Stefan Zimmermann
 Die Ansprechpartner für das jeweilige Semester sind  Stud.IP zu entnehmen.

Inhaltsübersicht

Lernziele

Die Studierenden sollen einen Überblick über die verschiedenen Sensorprinzipien und Messmethoden zur Erfassung nicht-elektrischer Größen erhalten. Es werden sowohl die gängigen physikalischen, optischen, chemischen und biochemischen Sensoren (unter anderem in Form von Halbleitersensoren) und Messmethoden als auch Nanosensoren vorgestellt, die aufgrund ihrer Eigenschaften völlig neue Möglichkeiten in der Sensorik bieten.

Stoffplan

Theoretische Grundlagen und Anwendungsbeispiele verschiedener Sensorprinzipien (physikalisch, halbleitend, optisch, chemisch und biochemisch) und Messmethoden zur Erfassung nicht-elektrischer Größen: Temperatur, geometrische Größen (Weg, Winkel, Lage, Position, Füllstand), mechanische Größen (Kraft, Druck, Masse, Drehmoment, Dichte, Viskosität, Oberflächenspannung), kinematische Größen (Drehzahl, Beschleunigung, Geschwindigkeit), strömungstechnische Größen (Volumenstrom, Massendurchfluss), Magnetfeld, optische und akustische Größen, chemische und biochemische Größen (Feuchte, pH-Wert, Stoffkonzentration), Nanosensoren.

Vorkenntnisse

Keine. Ein gutes Verständnis physikalisch-naturwissenschaftlicher Zusammenhänge ist hilfreich. Das Labor "Sensorik - Messen nicht-elektrischer Größen" und die Vorlesung "Sensoren in der Medizintechnik" sind empfehlenswerte Ergänzungen.

Literaturempfehlungen

Eine entsprechende Literaturliste wird zu beginn der Vorlesung zur Verfügung gestellt.

SENSOREN IN DER MEDIZINTECHNIK

Daten der Veranstaltung

Umfang:

2 SWS Vorlesung, 2 SWS Übung
Frequenz:jährlich im Sommersemester
Dozenten:Prof. Dr.-Ing. Stefan Zimmermann
Prüfer:Prof. Dr.-Ing. Stefan Zimmermann
 Die Ansprechpartner für das jeweilige Semester sind  Stud.IP zu entnehmen.

Inhaltsübersicht

Lernziele

Die Studierenden sollen einen Überblick über die verschiedenen Sensorprinzipien und Messmethoden der Medizintechnik zur Erfassung physiologischer Größen erhalten. Einen Schwerpunkt bilden hier chemische und biochemische Sensoren, z.B. zur Blutzuckermessung, sowie analytische Messmethoden, wie sie u.a. in der Atemgasdiagnostik zum Einsatz kommen.

Stoffplan

Theoretische Grundlagen und Anwendungsbeispiele verschiedener Sensorprinzipien (physikalisch, halbleitend, optisch, chemisch und biochemisch) und Messmethoden der Medizintechnik: Körperkerntemperatur, Blutdruck, Blutfluss, Puls, Herzzeitvolumen, Blutgasanalyse, Pulsoxymetrie, Glukose, Lactat, Biomarker,  EKG, EEG, EMG, Kapnometrie, Atemgasdiagnostik, intelligente Implantate.

Vorkenntnisse

Keine. Ein gutes Verständnis physikalisch-naturwissenschaftlicher Zusammenhänge ist hilfreich. Die Vorlesung "Sensorik und Nanosensoren - Messen nicht-elektrischer Größen" und das Labor "Sensorik - Messen nicht elektrischer Größen" sind empfehlenswerte Ergänzungen.

Literaturempfehlungen

Eine entsprechende Literaturliste wird zu beginn der Vorlesung zur Verfügung gestellt.

AUTOMOBILELEKTRONIK I - ANTRIEBSSTRANG

Daten der Veranstaltung

Umfang:

2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung, 1 SWS Labor
Frequenz:jährlich im Wintersemester
Dozenten: Dr.-Ing. Hendrik Gerth
Prüfer: Dr.-Ing. Hendrik Gerth
 Die Ansprechpartner für das jeweilige Semester sind  Stud.IP zu entnehmen.

 

Inhaltsübersicht

Zusammenfassung

Der Anteil der Wertschöpfung der Elektrik- und Elektronikkomponenten an einem Kraftfahrzeug weist ein stetiges Wachstum auf. Dabei ist die Elektronik in praktisch allen Bereichen eines Fahrzeugs wie der Motor- und Getriebesteuerung, Fahrwerkregelsystemen, der aktiven Sicherheit oder Klimatisierung vertreten. Inzwischen sind in Oberklasse-Fahrzeugen bis zu 100 Steuergeräte im Einsatz. Im Zuge der sich mit der Entwicklung von Hybridfahrzeugen abzeichnenden Elektrifizierung des Antriebsstrangs wird der Anteil der Elektronikkomponenten weiter zunehmen.
Diese Vorlesung soll einen ersten Überblick über die vielfältigen Aspekte und Herausforderungen auf dem Gebiet der Elektronik in Kraftfahrzeugen geben.

Inhalt

  • Grundsätzlicher Einbau eines Steuergerätes
  • Darstellung einer Auswahl im Fahrzeug eingesetzter Sensoren wie Lambdasonden, Drehzahl-, Gierraten- und Beschleunigungssensoren
  • Überblick über Techniken der Motorsteuerung
  • Funktionsweise und Modellierung ausgewählter Fahrwerkregelsysteme wie ABS, ESP und semiaktive Dämpfersysteme
  • Überblick über Entwicklungen bei Hybridfahrzeugen: Vor- und Nachteile, Hybrid-Arten, Komponenten (Antriebe, Wechselrichter, Speichersysteme)
  • Steuergerätevernetzung: Vernetzungstopologien, Überblick über aktuell oder zukünftig eingesetzte Bussysteme wie CAN, LIN, Flexray und MOST
  • Darstellung ausgewählter Engineering-Methoden wie der Fehlermöglichkeiten- und Einfluss-Analyse (FMEA), Fehlerbaumanalyse, Simulationstechniken, V-Modell

AUTOMOBILELEKTRONIK II - INFOTAINMENT UND FAHRERASSISTENZ

Daten der Veranstaltung

Umfang:

2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung
Frequenz:jährlich im Sommersemester
Dozenten:Dr.-Ing. Bernd Petzold
Prüfer: Dr.-Ing. Bernd Petzold
 Die Ansprechpartner für das jeweilige Semester sind Stud.IP zu entnehmen.

Inhaltsübersicht

Zusammenfassung

Das Automobil steht im Spannungsfeld vielfältiger Anforderungen, die durch die Kunden, den Wettbewerb, die Gesetzgebung, die Energieressourcen und Umweltaspekte beeinflusst werden.
Die Elektronik ist daher in heutigen Automobilen zu einem unverzichtbaren Bestandteil geworden, da sie maßgeblich zu Lösungen in diesem Spannungsfeld beiträgt. GIeichzeitig eröffnet sie - im Zusammenspiel mit der Mechanik und Informatik - immer neue Chancen für Innovationen im Fahrzeug.
Die Vorlesung soll einen Überblick geben, wo und unter welchen Rahmenbedingungen Elektronik im Automobil eingesetzt wird.

Inhalt

  • Technische und nichttechnische Einflußgrößen
  • Elektronikrelevante Entwicklungsprozesse
  • Einsatzbereiche von Elektronik im Fahrzeug
  • Infotainmentsysteme
  • Fahrerassistenzsysteme
  • Ausblick und Trends
  • In der Übung wird eine Projektarbeit in Kleingruppen durchgeführt und abschließend präsentiert
  • Infos: Dr.-Ing. B. Petzold

Vorkenntnisse

Vorabkenntnisse aus Automobilelektronik I sind für die erfolgreiche Teilnahme an dieser Veranstaltung nicht erforderlich. Literaturempfehlungen

DYNAMISCHE MESSTECHNIK UND FEHLERRECHNUNG

Daten der Veranstaltung

Umfang:

2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung
Frequenz:jährlich im Wintersemester
Dozenten:Prof. Dr.-Ing. Michael Koch
Prüfer: Prof. Dr.-Ing. Michael Koch
 Die Ansprechpartner für das jeweilige Semester sind  Stud.IP zu entnehmen.

Inhaltsübersicht

Lernziele

Die Studierenden sollen einen Überblick über die Grundlagen der Messung stationärer und dynamischer Größen erhalten. Einen Schwerpunkt bildet die Fehlerrechnung und Fehlerkorrektur.

Stoffplan

  1. Statische und dynamische Eigenschaften von Messeinrichtungen: Dynamisches und statisches Verhalten von Messgliedern, Fehlerdefinition, Zustandsraumdarstellung von Differenzialgleichungen
  2. Statische Eigenschaften und statische Fehler: Statische Kennlinie und statische Empfindlichkeit, Messunsicherheiten und Fehlerschranken, Fehlerfortpflanzung, statistische Fehler, Vertrauensbereich für den Schätzwert, Regression
  3. Dynamische Eigenschaften und dynamische Fehler: Eingrößensysteme im Zeit- und Frequenzbereich, Messfehler dynamischer Systeme, Rauschen, dynamische Optimierung und Fehlerkorrektur.

Vorkenntnisse

Kenntnis der wesentlichen Verfahren der Systemtheorie in Zeit- und Frequenzbereich. eine. Ein gutes Verständnis des Stoffes der Vorlesungen „Grundlagen der Elektrotechnik“ aus dem Grundstudium ist hilfreich.

Literaturempfehlungen

Zum Erlernen des Klausurstoffes ist das Skript (wird zu Beginn der Vorlesung als .pdf auf StudIP gestellt, auf neueste Version achten!) ausreichend. Eine vertiefende Literaturliste kann zu Beginn der Vorlesung zur Verfügung gestellt werde.

ELEKTROMAGNETIK IN MEDIZINTECHNIK UND EMV

Daten der Veranstaltung

Umfang:

2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung
Frequenz:jährlich im Sommersemester
Dozenten:Prof. Dr.-Ing. Michael Koch
Prüfer: Prof. Dr.-Ing. Michael Koch
 Die Ansprechpartner für das jeweilige Semester sind  Stud.IP zu entnehmen.

Inhaltsübersicht

Zusammenfassung

Elektromagnetische Felder finden vielfältige Anwendungen in fast allen Bereichen des täglichen Lebens. Sie werden zur Kommunikation eingesetzt, zur Ortung, zur Materialbearbeitung in Industriebetrieben und zur Diagnostik in der Medizin.
Sie sind längst unverzichtbarer Bestandteil unserer Umwelt geworden und erfüllen wichtige Funktionen, auf die die moderne Gesellschaft nicht mehr verzichten will.

Felder bewirken aber nicht nur die beabsichtigten Effekte. Sie treten auch als Störungen in Erscheinung, hauptsächlich gegenüber elektronischen Geräten, aber bei sehr hohen Feldstärken auch gegenüber biologischen Systemen, deren Funktionen sie in unzulässiger Weise beeinflussen können.

Vor diesem Hintergrund stellt die Europäische Normung hohe Anforderungen im Hinblick auf die Elektromagnetische Verträglichkeit. Sie sollen in erster Linie Menschen schützen, aber auch vermeiden, dass es zu Schäden an Geräten und Anlagen kommt.
Grundlage für die Anwendung elektromagnetischer Felder ist ein Verständnis dafür, wie diese Felder mit Materie wechselwirken. Welche Effekte treten auf, welche Eigenschaften zeigt Materie, wenn sie von elektromagnetischen Feldern beeinflusst wird.

Inhalt

• Maxwellsche Gleichungen, Grenzbedingungen
• Wechselwirkung elektromagnetischer Felder mit Materie
• Konstitutionsgleichungen leitfähiger, dielektrischer und magnetischer  Werkstoffe
• Effekte in biologischen Materialien
• Anwendungen: Absorber, Ferritkacheln, Schirmung, Sicherheit in elektromagnetischen Feldern, Personenschutz

Vorkenntnisse

Interesse an elektromagnetischen Feldern und keine Angst vor ein wenig Theorie

FUNKNAVIGATION IN DER LUFTFAHRT

Daten der Veranstaltung

Umfang:

2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung, 1 SWS Hausübungen
Frequenz:jährlich im Sommersemester
Dozenten:Hon.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Bredemeyer
Prüfer: Hon.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Bredemeyer
 Die Ansprechpartner für das jeweilige Semester sind  Stud.IP zu entnehmen.

Inhaltsübersicht

Vorlesung

  • Überblick: Wie funktioniert Flugsicherung (ICAO, Eurocontrol, DFS)? Wie gelangt ein Flugzeug von Gate zu Gate? Wie navigiert es?
  • Navigationsverfahren mit Wegpunkten und Flächennavigation (RNAV)
  • Funktionsweise terrestrischer Funknavigationsanlagen des Streckenfluges (DME, VOR, TACAN, NDB) und des Präzisionsanfluges (ILS, MLS)
  • Signale, Sende- und Empfangstechnik dieser Anlagen
  • Flugvermessung
  • Messtechnik realer Funkfelder ("Signal-in-Space") im Zeit- und Frequenzbereich sowie Analyse mit modernen Methoden der Signalverarbeitung
  • Vermessung terrestrischer Funknavigationsanlagen mit Drohnen

Übung

  • Messung, Darstellung und Interpretation realer Funkfelder von Funknavigationsanlagen (DME, ILS)
  • Störung von Funkfeldern durch Mehrwegeausbreitung
  • 5. LP: Übung zur Bildung der Fernfelddiagramme von ILS-Antennen ("Phased Array")

RADARANWENDUNGEN IN DER LUFTFAHRT

Daten der Veranstaltung

Umfang:

2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung, 1 SWS Hausübungen
Frequenz:jährlich im Wintersemester
Dozenten:Hon.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Bredemeyer
Prüfer: Hon.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Bredemeyer
 Die Ansprechpartner für das jeweilige Semester sind Stud.IP zu entnehmen.

Inhaltsübersicht

Stoffplan

Grundlagen des Radars in der Flugsicherung: Primär- und Sekundärradar. Moderne Systeme der Flugsicherung und ihre Anwendungen:

  • Radarsende- und Empfangstechnik, Radarsignalverarbeitung (Pulskompression)
  • Sekundärradar konventionell und Mode S
  • Multilateration: Rollfeldüberwachung und Wide-Area-Surveillance
  • Luftraumüberwachung durch ADS-B
  • Kollisionsschutz (ACAS)
  • (Flug)Vermessung von Radaranlagen
  • HF-Messtechnik zur Vermessung von Radarfunkfeldern

Optionen

Vermittlung von Praktika bei der DFS Deutsche Flugsicherung GmbH

RISIKOANALYSE BEI ELEKTROMAGNETISCHER BEEINFLUSSUNG

Daten der Veranstaltung

Umfang:

2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung
Frequenz:jährlich im Wintersemester
Dozenten:Dr.-Ing. Frank Sabath
Prüfer: Dr.-Ing. Frank Sabath
 Die Ansprechpartner für das jeweilige Semester sind  Stud.IP zu entnehmen.

 

Inhaltsübersicht

  • Wie hoch ist die Gefährdung für elektrische Systeme?
  • Grundlagen, Ziele und Nutzen der Risikoanalyse
  • Methoden der Risikoanalyse
    • Threat Scenario, Effect and Criticality Analysis
    • Probabilistische Riskoanalyse
  • Beeinflussungsszenarien
  • Technologie und Eigenschaften elektromagnetischer Störer
  • Wirkungen und Effekte auf elektronische Systeme
  • Stochastische Modellierung
  • Risikobewertung
  • Risikomigration und Schutz
Vorlesungsankündigung als PDF
PDF, 98 KB

Der Vorlesungsinhalt in Kürze