Elektrische Messung mechanischer Größen

A. Grundlagen der elektrischen Messung.- I. Vorzüge elektrischer Meßverfahren.- II. Die Eigenschaften der elektrischen Meßgeräte.- 1. Allgemeines.- 2. Grundbegriffe der Meßtechnik.- 3. VDE-Vorschriften.- a) Geltungsbereich.- b) Sicherheitsbestimmungen.- c) Genauigkeitsanforderungen.- d) Einflüsse.- 4. Symbole und Schaltzeichen.- 5. Meßfehler.- 6. Empfindlichkeit.- 7. Spannungseinfluß.- a) Nach einem Ausschlagverfahren.- b) Nach einem Nullverfahren in Kompensationsschaltung.- c) Nach einem Nullverfahren in einer Brückenschaltung.- 8. Spannungskonstanthalter.- a) Röhrenregler.- b) Glimmstabilisatoren.- c) Stabilisierte Gleichrichter.- d) Thermische Gleichhalter.- e) Lichtelektrische Konstanthalter.- f) Magnetische Konstanthalter.- g) Neufeldt- und Kuhnke-Regler.- 9. Spannungsunabhängige Meßgeräte.- a) Drehspulquotientenmesser.- b) Drehmagnetquotientenmesser.- c) Wechselstrom-Kreuzspul-Instrumente.- d) Doppelspulinstrumente (Induktionsdynamometer).- e) Dreheisenquotientenmesser.- f) Ferrarisquotientenmesser.- 10. Frequenzeinfluß.- 11. Temperatureinfluß.- 12. Schwingungseigenschaften des beweglichen Organs.- 13. Fernübertragung.- III. MeßwerkeundMeßverfahrenzumDurchführenvonRechenoperationen.- 1. Addition und Subtraktion mit dem Drehspulmeßwerk.- 2. Multiplikation mit dem elektrodynamischen Meßwerk.- 3. Multiplikation mit dem Halleffekt.- 4. Division mit dem Kreuzspulinstrument.- IV. Elektrische Abbildung mathematischer Beziehungen.- 1. Addition zweier Größen.- 2. Subtraktionsschaltungen.- 3. Addition und Subtraktion von Wechselspannungen und Strömen.- 4. Divisionsschaltungen.- 5. Multiplikationsschaltungen.- 6. Differentiation.- 7. Integration.- 8. Brückenschaltungen.- B. Die Möglichkeiten, mechanische Größen elektrisch zu messen.- I. Energieumformer.- 1. Allgemeines.- 2. Induktionsprinzip.- a) Relativbewegung zwischen Induktionsspule und konstantem Magnetfeld.- b) Konstantes Magnetfeld und ruhende Wicklung.- 3. Piezoelektrizität.- 4. Strömungselektrizität.- 5. Thermoelektrische Umformer.- 6. Lichtelektrische Umformer.- a) Alkaliphotozellen.- b) Sperrschicht-Photoelemente.- c) Germaniumphotoelemente.- 7. Induktive Umformer.- a) Induktiver Wechselstromumformer mit ruhenden Wicklungen.- b) Induktiver Wechselstromumformer mit einer ruhenden und einer verstellbaren Wicklung.- II. Physikalische Zusammenhänge zwischen nichtelektrischen und elektrischen Größen.- 1. Allgemeines.- 2. Beeinflussung des Widerstandes eines Leiters.- a) Abmessungen und Widerstand eines Leiters.- b) Temperatur und Widerstand eines Leiters.- c) Elastischer Spannungszustand und spezifischer Widerstand.- d) Härte und spezifischer Widerstand.- e) Druck und Übergangswiderstand.- f) Belichtung und Widerstand eines Leiters.- 3. Steuerung der Kapazität eines Kondensators.- a) Abmessungen und Kapazität.- b) Dielektrikum und Kapazität.- c) Temperatur und Dielektrizitätskonstante.- d) Kapazitätsmeßschaltungen.- 4. Mechanische Steuerung der Induktivität einer Spule.- a) Windungszahl und Induktivität.- b) Permeabilität und Induktivität.- c) Feldstärke und Permeabilität.- d) Temperatur und Permeabilität.- e) Elastischer Spannungszustand und Permeabilität.- f) Härte und Permeabilität.- g) Messung und Induktivität.- 5. Zeit und Elektrizitätsmenge.- a) Amperestundenzähler.- b) Synchronmotor.- c) Drehspulgalvanometer.- d) Ladung oder Entladung eines Kondensators.- 6. Elastische Beanspruchung und Eigenfrequenz.- III. Wellenausbreitung und Bestrahlung.- 1. Allgemeines.- 2. Radioaktive und Röntgenstrahler.- a) Beta-Strahler.- b) Gamma-Strahler.- c) Röntgenstrahler.- 3. Strahlungsmeßgeräte.- a) Ionisationskammer.- b) Geiger-Müller-Zähler.- e) Der Szintillationszähler.- 4. Ultraschallbestrahlung.- 5. Lichtdurchstrahlung (Photoelastisches Verfahren).- IV. Mechanische Steuerung eines elektrischen Kreises.- 1. Allgemeines.- 2. Kontinuierlich arbeitende Verfahren.- a) Stetige Amplitudenmodulation.- b) Stetige Frequenz-modulation.- c) Stetige Phasenmodulation.- 3. Impulsverfahren.- a) Impulsamplitudenmodulation.- b) Modulation der Impulsdauer.- c) Modulation des Impulsrhythmus.- d) Impulsabstandverfahren.- e) Frequenzmodulation.- f) Phasenmodulation.- g) Modulation der gegenseitigen Lage zweier Impulsreihen.- Impulskombination.- C. Meßverfahren.- I. Längenmessung.- 1. Stellungsanzeige und Wegmessung.- a) Stellungsanzeige mit Widerstandsendern.- b) Induktive Stellungsanzeige.- c) Schraubenlageanzeiger.- d) Frequenzmodulationsverfahren.- e) Kapazitive Stellungsanzeige.- f) Drehwinkel- und Kolbenwegübertrager.- g) Impulstelegrammverfahren.- h) Behälterstandanzeige mit Schrittschaltverfahren.- i) Behälterstandanzeige mit Ultraschall.- k) Behälterstandanzeige durch Druckmessung.- l) Behälterstandanzeige durch Strahlungsmessung.- 2. Elektrische Mikrometer.- a) Bolometerlehre (Widerstandsmikrometer).- b) Induktive Mikrometer.- c) Kapazitive Mikrometer.- d) Lichtelektrische Mikrometer.- e) Piezoelektrische Mikrometer.- 3. Dickenmessung.- a) Widerstandsverfahren.- b) Induktives Verfahren und Wirbelstromverfahren.- c) Kapazitives Verfahren.- d) Magnetische Verfahren.- e) Ultraschallverfahren.- f) Dickenmessung mit Strahlen.- II. Kraftmessung.- 1. Dehnungsmessung.- a) Widerstandsender.- b) Induktive Dehnungsmesser.- c) Lichtelektrische Dehnungsmesser.- 2. Kraftmeßdosen.- a) Kohledruckdosen.- b) Magnetoelastische Kraftmeßdosen.- c) Piezoelektrische Kraftmeßdosen.- 3. Elektrische Waagen.- 4. Bandzugmesser.- 5. Schnittkraftmesser.- 6. Gasdruckmesser.- a) Gasdruckmesser mit Widerstandsgebern.- b) Induktive Gasdruckmesser.- e) Elektrodynamische Druckmeßdosen.- d) Kapazitive DruckmeBdosen.- e) Piezoelektrische DruckmeBdosen.- 7. Drehmomentmesser.- a) Induktiver Drehmomentmesser.- b) Kapazitiver Drehmomentmesser.- c) Lichtelektrische Drehmomentmesser.- III. Geschwindigkeitsmessung.- 1. Drehzahlmesser.- a) Tachometerdynamos.- b) Wirbelstromdrehzahlmesser.- c) Impulsdrehzahlmesser.- d) Lichtelektrische Drehzahlmesser.- e) Kompensationsverfahren.- f) Messung des Ungleichförmigkeitsgrades.- 2. Drehzahldifferenz- und Schlupfmessung.- a) Spannungsdifferenzmessung.- b) Frequenzdifferenzmessung.- c) Schlupfmessung bei Asynchronmaschinen.- 3. Messung von Fahrzeuggeschwindigkeiten.- a) Räderfahrzeuge.- b) Gleitfahrzeuge.- 4. Strömungsmesser.- a) Rotierende Strömungsmesser.- b) Thermische Strömungsmesser.- c) Staudruckströmungsmesser.- d) Elektromagnetischer Strömungsmesser.- IV. Beschleunigungs-, Schwingungs- und Erschütterungsmessung.- 1. Allgemeines.- 2. Drehbeschleunigungsmesser.- a) Kraftmessung.- b) Geschwindigkeitsmessung.- c) Elektrodynamischer Drehbeschleunigungsmesser.- 3. Beschleunigungsmesser.- a) Beschleunigungsmesser nach dem Widerstandsverfahren.- b) Elektrodynamische Beschleunigungsmesser.- c) Induktive Beschleunigungsmesser.- d) Kapazitive Beschleunigungsmesser.- e) Piezoelektrische Beschleunigungsmesser.- V. Zeitmessung.- 1. Langzeitmesser.- a) Synchronuhren.- b) Stoppuhren.- c) Zeitzähler.- d) Normalfrequenzgeber.- 2. Zeitschreiber.- a) Chronographen mit Liniendiagramm.- b) Chronographen mit Punktdiagramm.- c) Stückzeitschreiber.- d) Funkenchronographen.- e) Oszillographen.- 3. Elektronische Zeitmesser.- a) Kondensatorladeverfahren.- b) Zählröhrenverfahren.- c) Kathodenoszillographen.- 4. Zeitwaagen.- Namenverzeichnis.