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Lehrveranstaltungen
Grundlagen der Elektrotechnik: Gleich- und Wechselstromnetzwerke (ehemals ET1)
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 |
| Ansprechpartner: | ET1@geml.uni-hannover.de |
Hinweis
Das Fach "Grundlagen der Elektrotechnik: Gleich- und Wechselstromnetzwerke" umfasst eine doppelstündige Vorlesung, eine doppelstündige Übung sowie das zusätzliche Angebot vorlesungsbegleitender Gruppenübungen.
Inhaltsübersicht
Lernziele
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Grundbegriffe
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Einfacher Stromkreis
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Verzweigter Stromkreis
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Allgemein anwendbare Verfahren zur Netzwerkberechnung
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Spezielle Verfahren zur Netzwerkberechnung
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Lineare Netzwerke mit harmonischer Erregung
-
Ortskurven
Grundlagen der Elektrotechnik: Elektrische und magnetische Felder (ehemals ET2)
Daten der Veranstaltung
Umfang: | 3 SWS Vorlesung, 3 SWS Übung |
| Frequenz: | jährlich im Sommersemester |
| Dozenten: | Prof. Dr.-Ing. Stefan Zimmermann |
| Prüfer: | Prof. Dr.-Ing. Stefan Zimmermann |
| Ansprechpartner: | ET2@geml.uni-hannover.de |
Hinweis
Das Fach "Grundlagen der Elektrotechnik: Elektrische und magnetische Felder" umfasst drei Semesterwochenstunden (SWS) Vorlesung und 3 SWS Übung sowie das zusätzliche Angebot vorlesungsbegleitender Gruppenübungen.
Inhaltsübersicht
Lernziele
- Elektrostatik
- Stationäres elektrisches Strömungsfeld
- Magnetisches Feld
Grundlagen der Elektrotechnik: Spezielle Netzwerktheorie (ehemals ET3)
Daten der Veranstaltung
Umfang: | 1 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung |
| Frequenz: | jährlich im Wintersemester |
| Dozenten: | Prof. Dr.-Ing. Stefan Zimmermann |
| Prüfer: | Prof. Dr.-Ing. Stefan Zimmermann |
| Ansprechpartner/Übungsbetreuung: | Dr.-Ing. Erik Bunert |
Hinweis
Das Fach "Grundlagen der Elektrotechnik: Spezielle Netzwerktheorie" umfasst eine Semesterwochenstunde (SWS) Vorlesung und eine SWS Übung.
Inhaltsübersicht
Lernziele
- Drehstrom
- Lineare Netzwerke mit periodischer Erregung
- Nichtlineare Widerstandsnetzwerke
- Instationäre Vorgänge in Netzwerken
Grundlagen der elektrischen Messtechnik (GMT)
Daten der Veranstaltung
Umfang: | 2 V + 2 Ü (2 SWS Vorlesung, 2 SWS Übung inkl. Hausübung und praktischen Versuchen) |
| Frequenz: | jährlich im Sommersemester |
| Dozenten: | Dr.-Ing. Erik Bunert |
| Prüfer: | Dr.-Ing. Erik Bunert |
Hinweis
Das Fach Grundlagen der elektrischen Messtechnik (GMT) umfasst zwei Semesterwochenstunden (SWS) Vorlesung und eine SWS Übung. Im Rahmen der Übung werden auch praktische Versuche von den Studierenden selbst durchgeführt.
Zusätzlich eine Hausübung in der Mitte des Semesters angeboten. Diese gilt als Leistungsnachweis für Studierende der nachhaltigen Ingenieurswissenschaft für den ersten Teil des Moduls "Grundlagen der Mess- und Regelungstechnik" und ist daher zwingend zu bestehen. Für die übrigen Studiengänge zählt diese Hausübung mit zur Übung.
Inhaltsübersicht
Lernziele
- Einführung in die elektrische Messtechnik
- Grundbegriffe und Definitionen
- Messprinzipien und -verfahren
- Normale, Gesetze, Normen, Vorschriften, Organisationen, Einheiten
- Bereiche, Kenngrößen, Eigenschaften von Messeinrichtungen
- Messfehler, Fehlergrenzen, Fehlerklassen, Statistik
- Dynamisches Verhalten von elektromechanischen und digitalen Messgeräten
- Drehspulmesswerk, Elektrodynamisches Messwerk, dynamisches Verhalten elektromechanischer Messgeräte
- Aufbau und Frequenzverhalten von digitalen Messgeräten
- Messgrößenumformung und -wandler
- Spannungs-Strom-Umformung, Frequenzabhängigkeit, Leistungs-Strom-Umformung
- Messbereichsanpassung/-erweiterung
- Transformatorische Wandler
- Stromzangen
- Gleichrichter, Formfaktor, Umrechnung
- Wichtige elektronische Messschaltungen mit Operationsverstärkern
- Einführung in die digitale Messtechnik
- Abtastung, Nyquist-Kriterium, Sample-Hold-Schaltungen
- DA-Umsetzer, AD-Umsetzer
- Fehler bei DA-/AD-Umsetzung
- Zeit- und Frequenzmessung
- Messung und Darstellung schnell veränderlicher Signale
- Oszilloskop: Eingangsstufe, Interleaving, Signalrekonstruktion, Tastköpfe, Lissajous-Figuren, Augendiagramm
- Spektrumanalysator: Aufbau und Funktionsweise
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 |
| Ansprechpartner: | SNS@geml.uni-hannover.de |
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 |
| Ansprechpartner: | SMT@geml.uni-hannover.de |
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.
Analyse und Abwehr elektromagnetischer Bedrohungen
Daten der Veranstaltung
Umfang: | 2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung |
| Frequenz: | jährlich im Wintersemester |
| Dozenten: | PD Dr.-Ing. habil. Frank Sabath |
| Prüfer: | PD Dr.-Ing. habil. Frank Sabath |
| Ansprechpartner: | risikoanalyse@geml.uni-hannover.de |
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
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Der Vorlesungsinhalt in Kürze
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 |
| Ansprechpartner: | DMF@geml.uni-hannover.de |
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
- Statische und dynamische Eigenschaften von Messeinrichtungen: Dynamisches und statisches Verhalten von Messgliedern, Fehlerdefinition, Zustandsraumdarstellung von Differenzialgleichungen
- Statische Eigenschaften und statische Fehler: Statische Kennlinie und statische Empfindlichkeit, Messunsicherheiten und Fehlerschranken, Fehlerfortpflanzung, statistische Fehler, Vertrauensbereich für den Schätzwert, Regression
- 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 |
| Ansprechpartner: | elektromagnetik@geml.uni-hannover.de |
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
Messverfahren für Signale und Systeme
Daten der Veranstaltung
Umfang: | 2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung, 1 SWS Labor |
| Frequenz: | jährlich im Sommersemester |
| Dozenten: | PD Dr.-Ing. habil. Frank Sabath |
| Prüfer: | PD Dr.-Ing. habil. Frank Sabath |
| Ansprechpartner: | MSS@geml.uni-hannover.de |
Inhaltsübersicht
Lernziele
- Einführung
- Signaleigenschaften (Zeiteigenschaften, Frequenzeigenschaften, Digitale Signalübertragung)
- Systemeigenschaften (Testsignale, Messverfahren zur Systemanalyse)
