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Computergestütztes Messen - Studiengang SEKO

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2< Fakultät/Bereich/Professur >

3< NaWi / Phys / Salvan & Franke >

Was ist ein Seminar?


Begriff Übung


Abgrenzung von anderen LV

• CASSY im GP Physik (Beddies)• Messen, Interpretieren, Verarbeiten (CvB)• Elektrische Messtechnik (Kanoun)• Digitale Signalverarbeitung (Wanielik)• Empirisch-experimentelles Forschen • Mathematik• Informatik, IT, ET, Elektronik


Computergestütztes Messen / Modul 23

• Erläuterung Wahlpflichtfächer Seko (Module 21 – 36)• Teil Naturwissenschaften• Modul 23: Computergestütztes Messen (2 x 2 Ü, 2 x 2 S)

• Umfang: Die jährliche Veranstaltung ist über 2 Semester mit jeweils 2 SWS Ü und 2 SWS S in einen Teil I (CM 1 WS) und II (CM2 SS) aufgeteilt. Insgesamt 12 LP

• Zeitraum: Jährliche Durchführung, Empfohlen wird die Teilnahme im 3. (5.) und 4. (6.) Semester. Die Durchführung (CM 2) im 6. Semester bietet sich an für Studierende, die eine BA-Arbeit im Bereich NW planen.

• Inhalte: • CM1: Statistik, Verteilungen. Dieser Teil erfolgt in enger Abstimmung mit dem

Physikalischen Praktikum. Es stellt eine Vertiefung, Ergänzung und Weiterführung der dort vermittelten Kenntnisse und Fähigkeiten dar. Eine inhaltliche Abstimmung ist mit der Veranstaltung SPSS bzw. Paket R (Psychologie) anzustreben. • CM 2: Auswertung, Analyse und Bewertung von Daten und Messergebnissen. Es soll in die Anwendung von Standardsoftware (Origin, Matlab, Mathematica) eingeführt werden. Die Anwendungen sollen in Übungen vertieft werden, Schnittstellen- Standards


Computergestütztes Messen / Modul 23

• Prof. Dr. C. von Borczyskowski• Studiendekan Seko

• Wahlpflichtmodul M23 „Computergestützes Messen“

- 2-semstrig (in der Regel 3. + 4. Semester): 2 x 2 LVS Ü; 2 x 2 LVS S- Bewertung 12 LP, Nachweis 15 min Präsentation- Im SS 2011 werden einmalig beide Veranstaltungen zusammengefasst. Die Studierenden erarbeiten unter Anleitung von Dr. Franke ein computergestütztes Messkonzept und halten darüber einen Seminarvortrag (ca. 30 – 40 min)- Der Seminarvortrag wird als Prüfungsvorleistung von Dr. Franke bewertet. Die Studierenden stellen einen Antrag beim Prüfungsausschussvorsitzenden auf Anerkennung als Prüfungsleistung.

• Im Aufbaupraktikum (Modul 26) sind 5 Versuche durchzuführen, um durch Testat der Versuche eine Zulassung zu der Modulprüfung (15 min Vortrag) zu erlangen.Dr. Franke führt die Veranstaltung eigenständig durch und ist daher prüfungsberechtigt. Ein entsprechender Antrag zur selbständigen Wahrnehmung von Lehre wird an die Fakultät gestellt.


Modul 23: Computergestütztes Messen

• Schwerpunkt Datenerfassung, Messsteuerung• Bei ca. 20- 30 Studenten wird nur eine Seminar-, Übungsgruppe eingerichtet!

• Seminar : Vorträge durch Referenten (i.A. jeweils 2 Doppelstunden (6 x 2 = 12)

• Vorbesprechung• Statistik / Verteilungen• Einführung in Labview• Assemblierung elektronischer Bauteile (incl. Lötkurs)• Messung von Photonen• Messung transienter Ladungen• Scannende Techniken (AFM, STM)• Wärmeleitung• Feuchtgkeitsmessungen • Low-Level-Messtechnik Radioaktivität


Modul 23: Computergestütztes Messen

• Übung: (Studienleistung) :

• Die Studierenden entscheiden sich für einen der obigen 6 Schwerpunkte. Dazu findet ein ca. 6- stündiger (entspricht 3 – Übungsterminen) praktischer Laborkurs zu den 4 Messverfahren (gegebenenfalls in den Semesterferien) statt. In den übrigen Übungsstunden erstatten die Studierenden Berichte über Ergebnisse und Vorrausetzungen der Messverfahren/Steuerungsverfahren in jeweils ca. 15 min. Bei 20 Studierenden und 3 Vortragenden ergeben sich incl. Diskussion 7 Übungstermine.


Computer


Inhaltsverzeichnis Modul 23 im SS 2011

• Computergestütztes Messen für den Studiengang SEKO • Teil II: Computergestützte Datenauswertung• 1. DS: Gemeinsame Erarbeitung einer Konzeption für das Inhaltsverzeichnis der LV, Abgrenzung zu

anderen LV (04.04.2011)• 2. DS: Worksheets (Tabellen) in Origin, grafische Darstellungen, verschiedene Funktionspapiere aus dem

Praktikum (05.04.2011)• 3. DS: Mikrocontroller / Computergestützte Prozesssteuerung, Praktikum (07.04.2011); Mitwirkende

Lehrkräfte: DI Axel Fechner, DP Christian Schubert• 4. DS: Mikrocontroller / Computergestützte Prozesssteuerung, Praktikum, Besichtigung des Reinraumes

der Professur „Halbleiterphysik“ (07.04.2011); Mitwirkende Lehrkräfte: DI Axel Fechner, DP Christian Schubert• 5. DS: Einführung in das Arbeiten mit Origin, Gestaltung von Worksheets und Grafiken, Erläuterung von

„Schnecke“ und „Schloss“, Erklärung „Steuerungs-„ und „Alt-Taste“; Vortragender: Herr Höhnen, Fa. Additive GmbH (11.04.2011)

• 6. DS: Einführung in das Arbeiten mit Origin, Templates und Filter sichern, Gestaltung von Grafiken, Legende, Linienstärken, Symbole, Farben, verschiedene Dialogboxen, Überschriften, Unterschriften, neue Ordner, Explorer, Assistenten, Import von Daten, Vortragender: Herr Höhnen, Fa. Additive GmbH (11.04.2011)

• 7. DS: Präsentation einer Studienleistung als Seminarvortrag: Was sind Daten, wie erfasst man Daten? Wie werden Daten ausgewertet? Arten von Fehlern, Fehlerrechnung, Fehlerstatistik (12.04.2011)

• 8. DS: Verteilungen, Arten, Motivation, Verwendung; Studienleistung (18.04.2011)• 9. DS: Extrapolation / Interpolation; Studienleistung (19.04.2011)• 10. DS: Mikrocomputerkompatibles kapazitives Sensorsystem (26.04.2011), Vorlesung


Modul 23 im SS 2011

• 11. DS: Origin für Fortgeschrittene, Aufbaukurs;• Vortragender: Herr Höhnen, Fa. Additive GmbH (02.05.2011)• 12. DS: Origin für Fortgeschrittene, Aufbaukurs; Vortragender: Herr Höhnen, Fa. Additive GmbH (02.05.2011)• 13. DS: Fourieranalyse; Studienleistung (03.05.2011)• 14. DS: Mikrocontroller / Computergestützte Prozesssteuerung, Praktikum

(09.05.2011) ; Mitwirkende Lehrkräfte: DI Axel Fechner, DP Christian Schubert

• 15. DS: Mikrocontroller / Computergestützte Prozesssteuerung, Praktikum (09.05.2011) ; Mitwirkende Lehrkräfte: DI Axel Fechner, DP Christian Schubert

• 16. DS: Lötkurs für Anfänger (16.05.2011); Betreuer: Thomas Förster• 17. DS: Lötkurs für Anfänger (16.05.2011); Betreuer: Thomas Förster• 18. DS: (10.05.2011) Studienleistung zum Oszilloskop, kombiniertes Analog-

Digital-Speicheroszilloskop• 19. DS: (17.05.2011) Studienleistung zum Frequenzgenerator


Modul 23 im SS 2011

• 20. DS: Programmieren mit Origin, Spezialitäten für professionelle Anwendungen;• Vortragender: Herr Höhnen, Fa. Additive GmbH (23.05.2011) • 21. DS: Programmieren mit Origin, Spezialitäten für professionelle Anwendungen;• Vortragender: Herr Höhnen, Fa. Additive GmbH (23.05.2011)• 22. DS: Probleme bei der AD-Wandlung beim Umgang mit Speicheroszilloskopen, insbesondere denen

von HAMEG; • Vortrag AMC GmbH, Chemnitz (24.05.2011), Holger Petzold• 23. DS: Lötkurs für Fortgeschrittene (06.06.2011); Betreuer: Thomas Förster • 24. DS: Lötkurs für Fortgeschrittene (06.06.2011); Betreuer: Thomas Förster• 25. DS: (07.06.2011) Gastvortrag aus Dresden, Programmiersprache „MeasLab“;• Fa. ATV Automatisierungstechnik Voigt Dresden, Herr Voigt • 26. DS: Studienleistung Schaltkreise, Lernsoftware (14.06.2011)• 27. DS: Einführung in das Arbeiten mit LABVIEW, Software (20.06.2011); Fa. National Instruments DI

David Yi• 28. DS: Einführung in das Arbeiten mit LABVIEW, Programmierung (20.06.2011); Fa. National

Instruments DI David Yi• 29. DS: Studienleistung zur Programmierung mit Mikrocontrollern (21.06.2011)• 30. DS: Matlab als Programmiersprache, Konzept, Studienleistung zur Einführung (27.06.2011)• 31. DS: Aufbaukurs LABVIEW, Hardware (04.07.2011); Fa. National Instruments DI David Yi• 32. DS: Aufbaukurs LABVIEW, Hardware (04.07.2011); Fa. National Instruments DI David Yi• 33. DS: Vorstellung verschiedener Matlab-Programme, Studienleistung (05.07.2011)• 34. DS: Simulationen mit Matlab (11.07.2011) <Selbstudium>• 35. DS: Matlab-Training (12.07.2011) <Selbstudium>


Anregungen / Ideen / Ergänzungen

• In Absprache mit den Studenten (Kursteilnehmern)• In den Themenkreis zukünftig unbedingt aufnehmen:• Bauelemente, Kondensatoren, Spulen, Wechsel- und

Gleichstromkreise, Schwingkreise, RC-Glieder, Hoch- und Tiefpass, Siebkette, Sperrkreis, Gleichrichter, Dioden, Transistoren, Kennlinien, Halbleiterphysik, elektromagnetische Wellen, Dipoloszillator, Logische Verknüpfungen, Bool’sche Algebra, Messtechnik, EDV


Teil I: WS 2011/12 Computergestützte Datengewinnung


Was ist Datenauswertung? Was gehört dazu?

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