Modulbeschreibung
Systemtechnik A (Maschinenbau)
Kürzel:
M_SYS_A_(Ma)
Durchführungszeitraum:
HS/12
ECTS-Punkte:
8
Arbeitsaufwand:
240
Lernziele:
Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der technischen Fachgebiete Messtechnik und Messsignalanalyse sowie Elektronik.
Verantwortliche Person:
Prof. Dr. Pickhardt Rainer
Telefon/EMail:
++41 (0)81 7553416
/ rainer.pickhardt@ost.chStandort (angeboten):
Buchs, Chur, Waldau St.Gallen
Fachbereiche:
Systemtechnik, Elektronik
Vorausgesetzte Module:
Zusätzlich vorausgesetzte Kenntnisse:
Ebenfalls vorausgesetzt sind die fünf Module Informatik, Mechanik & Werkstoffe / Chemie I, Mechanik & Werkstoffe / Chemie II, Elektrotechnik & Lineare Algebra I sowie Elektrotechnik & Lineare Algebra II.
Anschlussmodule:
Modultyp:
Standard-Modul für Systemtechnik BB STD_05(Empfohlenes Semester: 5)
Fach-Pflichtmodul für Innovationsmanagement und Produktentwicklung mit Mechanik und Produktion STD_05 (PFK)
Fach-Pflichtmodul für Maschinenbau STD_05 (PF)
Fach-Pflichtmodul für Mechanik und Produktion STD_05 (PF)
Standard-Modul für Systemtechnik VZ STD_05(Empfohlenes Semester: 3)
Fach-Pflichtmodul für Innovationsmanagement und Produktentwicklung mit Mechanik und Produktion STD_05 (PFK)
Fach-Pflichtmodul für Maschinenbau STD_05 (PF)
Fach-Pflichtmodul für Mechanik und Produktion STD_05 (PF)
ECTS-Punkte pro Kategorie
Profilmodule / 8 Punkte
Profilmodule / 8 Punkte
Modulbewertung
Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Leistungsbewertung
Während der Prüfungssession:
Prüfung nach spezieller Definition
Während des Semesters:
Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Elektronik eine Prüfung geschrieben.
Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Gewichtung:
Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Elektronik eine Prüfung geschrieben (Gewicht 25%). Im Kurs Messen und analysieren, Antriebe werden während der Unterrichtsphase 6 Kurztests und eine abgesetzte Modulschlussprüfung geschrieben (zusammen Gewicht 55%). Im Kurs Vorbereitung Praktikum wird eine abgesetzte Modulschlussprüfung geschrieben (Gewicht 20%).
Bemerkungen:
Kurse in diesem Modul
Messen und analysieren, Antriebe
Kürzel:
SYS_A_(Ma)_M
Arbeitsaufwand:
150
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- können grundlegende Sensorprinzipien anwenden.
- können eine Messstrecke aufbauen.
- können die Wheatstonsche Brücke einsetzen.
- können Sensorsignale aufbereiten.
- können elektrische Standardmessgeräte einsetzen.
- kennen Grundlagen der Statistik.
- können Messunsicherheit auf der Basis von GUM bestimmen.
- kennen Grundlagen der Fourier Analyse und der FFT.
- können periodische Signale im Frequenzbereich analysieren.
- können Spektren von abgetasteten Funktionen bewerten.
- können FFT Spektren erzeugen und bewerten.
- können aufgrund der mechanischen Anforderungen den geeigneten Motor auswählen.
- können den DC-Motor modellieren und einsetzen.
- können den Schrittmotor einsetzen.
- kennen die Funktionsweise des Schrittmotors.
- kennen die Funktionsweise des Asynchronmotors und des Frequenzumrichters.
- kennen das Funktionsprinzip der H-Brücke für Antriebe.
Plan und Lerninhalt:
Messen
- Messkette
- Sensorprinzipien
- Wheatstonesche Brücke
- Signalaufbereitung
Analyse
- Einführung Statistik
- Messunsicherheit
- Fourier Analyse, FFT
- Digitale Messdatenerfassung
Antriebstechnik
- Anforderungen an Motoren
- DC-Motor
- Ansteuerelektronik, PWM, H-Brücke
- Asynchronmotor, Schrittmotor
Ansprechspersonen:
Prof. Dr. Pickhardt Rainer
Fachbereiche:
Systemtechnik
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Während des Semesters werden 6 Kurztests und eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit dem Kurs Vorbereitung Praktikum geschrieben. Bei den 6 Kurztests werden Punkte vergeben und am Schluss linear zu einer Note verrechnet. Wenn ein Kurztest unbegründet versäumt wird, ergibt es für diesen Kurztest 0 Punkte. Falls ein Kurztest begründet versäumt wird (siehe SPO Art. 27 Abs. 2), wird er nicht bewertet und die Note des Kurztests wird linear aus den anderen Kurztests gerechnet.
Falls die Note der 6 Kurztests besser ist als die Note der Modulschlussprüfung in diesem Kurs, werden die Kurztests wie folgt zur Modulnote gerechnet: Die Kurztests haben ein Gewicht von 13.75 % und die Modulschlussprüfung in diesem Kurs 41.25%. Falls die Note der 6 Kurztests schlechter als die Modulschlussprüfung ausfällt, wird nur die Modulschlussprüfung bewertet (Gewicht 55%).
Falls die Note der 6 Kurztests besser ist als die Note der Modulschlussprüfung in diesem Kurs, werden die Kurztests wie folgt zur Modulnote gerechnet: Die Kurztests haben ein Gewicht von 13.75 % und die Modulschlussprüfung in diesem Kurs 41.25%. Falls die Note der 6 Kurztests schlechter als die Modulschlussprüfung ausfällt, wird nur die Modulschlussprüfung bewertet (Gewicht 55%).
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung im Plenum, Übungen im Klassenverband, Laborübungen im Klassenverband, Selbststudium
Bibliographie:
Skript
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Vorlesung mit 2 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 100
- Harte Grenze: nein
Uebung mit 4 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein
Elektronik
Kürzel:
SYS_A_(Ma)_E
Arbeitsaufwand:
50
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- können Spezialdioden in Schaltungen einsetzen.
- können die Funktionsweise von Transistoren angeben.
- können Transistoren nach den Grenzdaten und Kenndaten auslegen.
- können die Funktion von lichtempfindlichen Sensoren und Optokopplern angeben.
- können bei realen Operationsverstärkern die Kenndaten und ihre Bedeutung aus dem Datenblatt angeben.
- können Filterschaltungen höherer Ordnung realisieren.
- können OP-Schaltungen mit Summierverstärkern, Differenzverstärkern, Integrierern, Differenzierern und Kippstufen realisieren.
Plan und Lerninhalt:
- Spezialdiode (Leistungsdioden, Gleichrichterschaltungen, LED, Fotodiode, Kenndaten, Grenzdaten, Schottkydioden)
- Bipolarer Transistor (Funktionsweise, Kenndaten, Grenzdaten)
- Unipolarer Transistor (JFET, MOSFET, H-Brücke, Auslegung, Datenblatt)
- Leistungsschalter (Auslegung, Datenblatt, thermische Auslegung)
- H-Brücke und Leistungsschalter
- Lichtempfindliche Sensoren, Optokoppler
- Realer Operationsverstärker und Kenndaten
- OP-Schaltungen (Filterschaltungen, Schmitt-Trigger, Summierverstärker, Differenzverstärker, Integrierer, Differenzierer, Kippstufen)
Ansprechspersonen:
Prof. Dr. Heinzelmann Andreas
Fachbereiche:
Elektronik
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird eine Prüfung geschrieben.
Lehr- und Lernmethoden:
Lehrgespräch, Übungen, Laborübungen, Selbststudium
Bibliographie:
Skript
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Klassenunterricht mit 2 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein
Vorbereitung Praktikum
Kürzel:
SYS_A_(Ma)_P
Arbeitsaufwand:
40
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- können ein Messdatenerfassungs- und -verarbeitungsprogramm erstellen.
- können grundlegende Signalanalyse mittels Software realisieren.
Plan und Lerninhalt:
LabVIEW Grundkurs zur Messdatenerfassung und Analyse
Ansprechspersonen:
Prof. Dr. Stöck Maximilian
Fachbereiche:
Systemtechnik
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Es findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den beiden Kursen Elektronik sowie Messen und analysieren, Antriebe statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Selbststudium
Bibliographie:
Skript, Manuals
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Selbststudium mit 0 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 100
- Harte Grenze: nein