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Die Vorlesung Messtechnik umfasst folgende Themengebiete. Diese sind gleichzeitig auch für die Klausur relevant.

1 Messsysteme und Messfehler
1.1 Messskalen
1.2 Metrische Größen : Einheitensystem, Anpassung der Definitionen der Einheiten
1.3 Messsysteme : Struktur von Messsystemen, Beschreibung von Messsystemen im Zustandsraum, Physikalische Messkennlinie, Messsignale als Informationsträger
1.4 Messfehler : Absoluter und relativer Fehler, Fehlerursachen, Spezifizierte Normalbedingungen

2 Kurvenanpassung
2.1 Approximation : Approximation mit orthonormalen Funktionensystemen, Least-Squares-Schätzer, Regressionsanalyse
2.2 Interpolation : Polynominterpolation, Interpolation durch Lagrange-Polynome, Interpolation durch Newton-Polynome, Spline-Interpolation, Systemtheoretische Deutung der Interpolation
2.3 Kennfeldinterpolation

3 Stationäres Verhalten von Messsystemen
3.1 Stationäre Messkennlinie und deren Fehler : Ideale und reale Messkennlinie, Abgleich der Messkennlinie, Kennlinienfehler bei realer Kennlinie, Abschätzung des Kennlinienfehlers
3.2 Kennlinienfehler unter Normalbedingungen : Herabsetzen des Messbereichs, Reihenschaltung zweier nichtlinearer Glieder, Wahl des günstigsten Messbereichs, Differenzmethode, Gegenkopplung
3.3 Kennlinienfehler bei Abweichungen von den Normalbedingungen : Superponierende Störgrößen, Unterdrückung superponierender Störgrößen mit der Differenzmethode, Deformierende Störgrößen, Deformierende Störgrößen bei Gegenkopplung, Superponierende Störgrößen bei Gegenkopplung, Kompensation systematischer Störeinflüsse, Superponierende Störgrößen in Messketten, Zerhackerverstärker
3.4 Rückwirkung des Messsystems

4 Zufällige Messfehler
4.1 Grundlagen der Wahrscheinlichkeitstheorie : Wahrscheinlichkeitsdichte, Wahrscheinlichkeitsdichten abgebildeter Größen, Erwartungswerte 1. Ordnung, Erwartungswerte 2. Ordnung, Korrelationskoeffizient, Charakteristische Funktion
4.2 Stichproben : Häufigkeitsverteilung und Histogramm, Stichprobenmittelwert, Stichprobenvarianz, Gesetz der großen Zahlen, Mittelung zur Störungsunterdrückung
4.3 Normalverteilte Zufallsvariable : Normalverteilung, Zentraler Grenzwertsatz, Chi-Quadrat-Verteilung, Student’sche t-Verteilung
4.4 Statistische Testverfahren : Konfidenzintervall und statistische Sicherheit, Hypothesen und statistische Tests, Signifikanztest für den Stichprobenmittelwert, Chi-Quadrat-Anpassungstest
4.5 Qualitätssicherung : Beurteilung von Fertigungsprozessen, Bestimmung der Ausfallrate, Statistische Prozessüberwachung
4.6 Fehlerfortpflanzung

6 Stochastische Signale
6.1 Stochastische Prozesse : Wahrscheinlichkeitsverteilung und Wahrscheinlichkeitsdichte, Schar- und Zeitmittelwerte, Momente erster Ordnung, Momente zweiter Ordnung, Stationäre Prozesse, Ergodische Prozesse
6.2 Korrelationsfunktionen : Signalklassen, Korrelation für Leistungssignale, Korrelation für Energiesignale, Eigenschaften der Korrelationsfunktionen
6.3 Korrelationsmesstechnik : Messung von Korrelationsfunktionen, Ähnlichkeit von Signalen,  Laufzeitmessung, Closed-loop-Korrelation, Polaritätskorrelation, Ähnlichkeit von Spektren, Dopplerfrequenzmessung, Selbstähnlichkeit
6.4 Spektrale Darstellung stochastischer Signale : Rauschen, Überlagerung zufälliger Störsignale, Übertragung stochastischer Signale durch LTI-Systeme
6.5 Systemidentifikation
6.6 Signaldetektion
6.7 Wiener-Filter

7 Erfassung analoger Signale
7.1 Abtastung : Bandüberlappungsfehler (Aliasing), Anti-Aliasing-Filter, Mittelwertbildung bei endlicher Abtastdauer, Zeitliche Abtastfehler
7.2 Quantisierung : Wahrscheinlichkeitsdichten von Signalamplituden, Amplitudendichte einer Fourier-Reihe, Quantisierungstheorem, Wahrscheinlichkeitsdichte des Quantisierungsfehlers, Optimale Quantisierung, Minimierung des relativen Quantisierungsfehlers, Dithering
7.3 Analog-Digital-Umsetzer : A/D-Nachlaufumsetzer, A/D-Umsetzer mit sukzessiver Approximation, Integrierende A/D-Umsetzer, Delta-Sigma-Umsetzer, Ratiometrische Messung
7.4 Digital-Analog-Umsetzer : Parallele D/A-Umsetzer, Serielle D/A-Umsetzer

8 Frequenz- und Drehzahlmessung
8.1 Allgemeiner Frequenzbegriff
8.2 Digitale Drehzahlmessung : Periodendauermessung, Frequenzmessung, Maximaler Quantisierungsfehler für einen Zählvorgang, Mittelwertbildung bei der Drehzahlmessung, Abtastung bei der Drehzahlmessung, Quantisierung bei fortlaufenden Periodendauermessungen, Leistungsdichte des Quantisierungsfehlers, Kompensation mechanischer Fehler des Sensorrades
8.4 Positions- und Richtungserkennung : Drehrichtungserkennung, Positionsbestimmung