Modulbeschreibung
Statistik und Sensoren
Kürzel:
M_SuS
Durchführungszeitraum:
HS/25
ECTS-Credits:
4
Arbeitsaufwand (h):
120
Lernziele:
Die Studierenden
-
können modellieren, abstrahieren, strukturieren, analysieren und synthetisieren.
-
besitzen eine fachsprachliche Ausdrucksfähigkeit, können präzise formulieren und überzeugend argumentieren.
-
verfügen über Selbstdisziplin, Leistungsbereitschaft und die Fähigkeit, analytisch und lösungsbezogen zu denken.
- besitzen Problemlösungs- und Umsetzungskompetenz.
- können einen Versuchsplan erstellen, Messung durchführen, Messdaten auswerten und darstellen.
- können mit Regressionsmethoden die Parameter einfacher Sensormodelle aus den Messungen extrahieren, und die Ergebnisse in einem technischen Bericht zusammenfassen.
Die Studierenden
- können mit mathematischen Fachbegriffen umgehen und Sachverhalte im mathematisch-technischen Umfeld korrekt formulieren.
- kennen die Grundprinzipien und -begriffe der beschreibenden Statistik (Datentypen, Lage-, Streu- und Zusammenhangsmasse, graphische Darstellungsmethoden, Datentransformationen) und können diese praktisch anwenden und interpretieren.
- verstehen grundlegende Aspekte der Wahrscheinlichkeitstheorie (Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion, Verteilungsfunktion, sigma-Intervalle) als Werkzeug zur statistischen Modellierung realer Vorgänge.
- können Punkt- und Intervallschätzer berechnen und interpretieren.
- können einfache statistische Hypothesen formulieren und testen.
- verstehen die Grundlagen der Regressions- und Varianzanalyse und können diese auf einfache Problemstellungen anwenden.
können unter Einsatz statistischer Software einfache Problemstellungen bearbeiten und analysieren. - können Lösungsstrategien für reale statistische Probleme zu konkreten Datensätzen entwickeln und mithilfe statistischer Software umsetzen.
- können Messgrössen und Wandlerprinzipien verknüpfen und unterscheiden.
- können Sensoren als einstufige oder mehrstufige Wandler beschreiben.
- können den piezoresistiven Effekt beschreiben und zur Kraftmessung einsetzen.
- können Magnetfeldsensoren zur kontaktlosen Strommessung beschreiben und anforderungsgerecht einsetzen.
- können Sensorprinzipien zur Positions-, Geschwindigkeits-, und Beschleunigungsmessung benennen und können diese Grössen aus den Signalen einer 3-Achsen MEMS IMU bestimmen .
Verantwortliche Person:
Prof. Dr. Wiedemair Wolfgang
Telefon/EMail:
+41 81 257 3481
/ wolfgang.wiedemair@ost.chStandort (angeboten):
Buchs, Lerchenfeld St.Gallen
Fachbereiche:
Mathematik, Elektronik
Empfohlene Module:
Zusätzlich vorausgesetzte Kenntnisse:
Zusätzlich sollte das Modul ELA1 absolviert worden sein.
Modultyp:
Wahlpflicht-Modul für Mechatronik BB STD_24(Empfohlenes Semester: 3)
Wahlpflicht-Modul für Mechatronik VZ STD_24(Empfohlenes Semester: 3)
Wahlpflicht-Modul für Systemtechnik BB STD_05(Empfohlenes Semester: 3)
Wahlpflicht-Modul für Systemtechnik VZ STD_05(Empfohlenes Semester: 3)
Bemerkungen:
Das Modul findet im Herbstsemester statt.
ECTS-Credits pro Kategorie
Grundlagenmodule / 4 Credits
Grundlagenmodule / 4 Credits
Grundlagenmodule / 4 Credits
Grundlagenmodule / 4 Credits
Modulbewertung
Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Leistungsbewertung
Während der Prüfungssession:
Schriftliche Prüfung, 90 Minuten
Während des Semesters:
Projektarbeit im Kurs Sensoren
Bewertungsart:
keine Note oder Wertung
Gewichtung:
Im Kurs Statistik findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung (Gewicht 75%) statt. Im Kurs Sensoren wird ein Praktikum (Gewicht 25%) bewertet.
Bemerkungen:
Teilbewertung:
25%Praktikum im Kurs Sensoren (SuS_Se-praktikum)
75%Modulschlussprüfung Statistik (SuS_St-msp)
Kurse in diesem Modul
Statistik
Kürzel:
SuS_St
Arbeitsaufwand (h):
90
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- können mit mathematischen Fachbegriffen umgehen und Sachverhalte im mathematisch-technischen Umfeld korrekt formulieren.
- kennen die Grundprinzipien und -begriffe der beschreibenden Statistik (Datentypen, Lage-, Streu- und Zusammenhangsmasse, graphische Darstellungsmethoden, Datentransformationen) und können diese praktisch anwenden und interpretieren.
- verstehen grundlegende Aspekte der Wahrscheinlichkeitstheorie (Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion, Verteilungsfunktion, sigma-Intervalle) als Werkzeug zur statistischen Modellierung realer Vorgänge.
- können Punkt- und Intervallschätzer berechnen und interpretieren.
- können einfache statistische Hypothesen formulieren und testen.
- verstehen die Grundlagen der Regressions- und Varianzanalyse und können diese auf einfache Problemstellungen anwenden.
- können unter Einsatz statistischer Software einfache Problemstellungen bearbeiten und analysieren.
- können Lösungsstrategien für reale statistische Probleme zu konkreten Datensätzen entwickeln und mithilfe statistischer Software umsetzen.
Plan und Lerninhalt:
- Mathematische Fachsprache
- Beschreibende Statistik
- Einführung in die Wahrscheinlichkeitstheorie
- Grundlagen des Schätzens und Testens
- Statistische Modellbildung
- Grundlagen der Regression und der Varianzanalyse
- Einführung in geeignete statistische Software
Ansprechspersonen:
Prof. Dr. Wiedemair Wolfgang
Fachbereiche:
Mathematik
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Modulschlussprüfung
Lehr- und Lernmethoden:
Unterrichtsgespräch im Klassenverband, Selbststudium (Übungsaufgaben, Vor- und Nachbereitung der Fachinhalte sowie das selbstständige Erarbeiten von Sachverhalten)
Bibliographie:
L. Papula: Mathematische Formelsammlung für Ingenieure und Naturwissenschaftler
M. Sachs: Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik für Ingenieurstudenten an Fachhochschulen
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Klassenunterricht mit 3 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein
Bemerkungen:
In den ersten 6 Wochen findet der Kurs mit 2 Lektionen pro Woche statt und in den letzten 7 Wochen mit 4 Lektionen pro Woche
Sensoren
Kürzel:
SuS_SE
Arbeitsaufwand (h):
30
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- können Messgrössen und Wandlerprinzipien verknüpfen und unterscheiden.
- können Sensoren als einstufige oder mehrstufige Wandler beschreiben.
- können den piezoresistiven Effekt beschreiben und zur Kraftmessung einsetzen.
- können Magnetfeldsensoren zur kontaktlosen Strommessung beschreiben und anforderungsgerecht einsetzen.
- können Sensorprinzipien zur Positions-, Geschwindigkeits-, und Beschleunigungsmessung benennen und können diese Grössen aus den Signalen einer 3-Achsen MEMS IMU bestimmen .
- können einen Versuchsplan erstellen, Messung durchführen, Messdaten auswerten und darstellen.
- können mit Regressionsmethoden die Parameter einfacher Sensormodelle aus den Messungen extrahieren, und die Ergebnisse in einem technischen Bericht zusammenfassen.
Plan und Lerninhalt:
- Einführung in die Sensorik und Wandlerprinzipien
- Piezoresistivität, DMS, Kraftmessung
- Kontaktlose Stromsensorik mit magnetoresistivem und Hall-Effekt
- Einführung Abstands- und Positionssensorik mit unterschiedlichen Prinzipien: Radar, Time-of-Flight
- Einführung 3-Achsen MEMS IMU
- Messlabor-Praktikum in Gruppen
Ansprechspersonen:
Prof. Dr. Huber Samuel
Fachbereiche:
Elektronik
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Praktikum
Lehr- und Lernmethoden:
Unterrichtsgespräch im Klassenverband, Praktika und Laborversuche in 2-er Gruppen, Selbststudium (Übungsaufgaben, Vor- und Nachbereitung der Fachinhalte sowie das selbstständige Erarbeiten von Sachverhalten)
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Klassenunterricht mit 1 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein
Bemerkungen:
Der Kurs findet In den ersten 6 Wochen 2 Lektionen pro Woche.