Vorwort
1 Grundbegriffe der Meßtechnik
1.1 Größen, Einheiten, Normalien
1.1.1 Größen und Einheiten
1.1.2 Internationales Einheitensystem (SI)
1.1.3 Normalien
1.2 Meßfehler
1.2.1 Fehlerarten und Fehlerangabe
1.2.2 Rechnen mit systematischen Fehlern
1.2.2.1 Fehlerfortpflanzung bei der Addition und Subtraktion von Meßwerten
1.2.2.2 Fehlerfortpflanzung bei der Multiplikation von Meßwerten
1.2.2.3 Fehlerfortpflanzung bei der Division von Meßwerten
1.2.3 Rechnen mit zufälligen Fehlern
1.2.3.1 Normalverteilung
1.2.3.2 Auswertung einer Meßreihe
1.2.3.3 Fehlerfortpflanzung von zufälligen Fehlern
1.2.4 Fehlerangaben bei Meßgeräten
1.2.4.1 Garantiefehlergrenzen und Fehlerfortpflanzung
1.2.4.2 Klasseneinteilung nach VDE 0410

2 Kenngrößen von Strom und Spannung
2.1 Mittelwerte periodischer Spannungen und Ströme
2.1.1 Linearer Mittelwert
2.1.2 Quadratischer Mittelwert
2.1.2.1 Effektivwert der Leistung
2.1.2.2 Effektivwert von Spannung und Stromstärke
2.1.3 Gleichrichtwert
2.1.4 Besondere Kenngrößen der Mittelwerte
2.2 Kenngrößen nichtsinusförmiger periodischer Spannungen und Ströme
2.2.1 Amplitudenspektrum-Frequenz
2.2.1.1 Sinusverwandte Spannungen
2.2.1.2 Pulsspannungen
2.2.2 Klirrfaktor

3 Meßprinzipien elektrischer Zeigerinstrumente
3.1 Das Meßwerk als Meßumformer
3.1.1 Abbildungsmaßstab
3.1.2 Drehmomentwaage
3.1.3 Wirbelstrombremse
3.2 Dämpfung von Meßwerken
3.2.1 Dämpfungsmaßnahmen
3.3 Lagerung
3.3.1 Spitzen- und Zapfenlager
3.3.2 Spannband- und Tragbandlager
3.4 Drehspulmeßwerk
3.4.1 Drehspulprinzip
3.4.2 Bauformen des Drehspulmeßwerks
3.4.2.1 Außenmagnetmeßwerk
3.4.2.2 Kernmagnetmeßwerk
3.4.2.3 Temperaturkompensation
3.4.2.4 Dämpfung
3.5 Kreuzspulmeßwerk
3.6 Drehmagnetmeßwerk
3.7 Elektrodynamisches Meßwerk
3.8 Dreheisenmeßwerk
3.9 Elektrostatisches Meßwerk
3.10 Thermische Meßwerke
3.11 Induktionsmeßwerk
3.11.1 Wirkungsprinzip
3.11.2 Anwendung des Scheibeninduktionsmeßwerks
3.12 Vibrationsmeßwerke
3.13 Registrierende Meßgeräte
3.13.1 Meßwerkschreiber
3.13.2 Spezielle Registriergeräte
3.14 Meßwerksymbole und Zeichen

4 Meßprinzip des Oszilloskops
4.1 Aufbau und Wirkungsweise der Oszilloskopröhre
4.2 Baugruppen und Kennwerte
4.2.1 y-Kanal
4.2.2 z-Eingang
4.2.3 Gesteuerte Zeitablenkung
4.2.4 x-Eingang
4.2.5 Verzögerte Zeitbasis
4.3 2-Kanal-Oszilloskop
4.3.1 y-Kanäle
4.3.2 2-Kanal-Betrieb
4.3.3 x-y-Betrieb
4.4 Tastköpfe
4.4.1 Tastleiter
4.4.2 Tastteiler
4.4.3 Tastrichter
4.5 Messungen mit dem Oszilloskop
4.5.1 Messung von Gleich-, Wechsel- und Mischspannungen
4.5.2 Frequenzmessung
4.5.3 Messung der Phasenverschiebung
4.5.4 Kennlinienaufnahme einer Z-Diode
4.5.5 Darstellung der Hysteresekurve eines Eisenkerns

5 Meßverfahren zur Messung elektrischer Größen
5.1 Meßgenauigkeit
5.2 Spannungs- und Strommessung mit dem Drehspulmeßwerk
5.2.1 Gleichspannungsmessung
5.2.1.1 Meßbereichserweiterung
5.2.1.2 Spannungsmessung und systematischer Fehler
5.2.2 Gleichstrommessung
5.2.2.1 Meßbereichserweiterung
5.2.2.2 Strommessung und systematischer Fehler
5.2.3 Wechselspannungsmessung
5.2.3.1 Drehspulmeßwerk mit Mittelwertgleichrichter
5.2.3.2 Drehspulmeßwerk mit stromgespeistem Mittelwertgleichrichter
5.2.3.3 Drehspulmeßwerk mit Spitzenwertgleichrichter
5.2.4 Wechselstrommessung
5.2.4.1 Meßbereichserweiterung
5.2.5 Schaltung eines Vielfachmeßgeräts zur Spannungs- und Strommessung
5.3 Messung des Effektivwertes von Strom und Spannung
5.3.1 Messung mit dem Dreheisenmeßwerk
5.3.1.1 Strommessung
5.3.1.2 Spannungsmessung
5.3.2 Messung mit Thermoumformer und Drehspulmeßwerk
5.3.3 Spannungskomparator
5.3.4 Effektivwertmessung mit Hilfe eines Analogrechners
5.4 Kompensationsverfahren zur Spannungs- und Strommessung
5.4.1 Gleichspannungskompensatoren
5.4.2 Gleichstromkompensatoren
5.4.3 Selbstabgleichende Kompensatoren
5.5 U-f-und U-t-Umformer
5.5.1 U-f-Umformer
5.5.2 U-t-Impulsbreitenumformer
5.6 Leistungsmessung
5.6.1 Das elektrodynamische Meßwerk als Leistungsmesser
5.6.1.1 Gleichstromkreis
5.6.1.2 Wechselstromkreis
5.6.1.3 Leistung im Drehstromnetz
5.6.2 Leistungsmessung mit Multiplizierschaltungen
5.6.2.1 Leistungsmessung mit integrierten Bausteinen
5.6.2.2 Hall-Multiplizierer
5.6.2.3 Time-Division-Multiplizierer zur Leistungsmessung
5.7 Messung von ohmschen Widerständen
5.7.1 Strom-Spannungs-Messung
5.7.1.1 Spannungsfehlerschaltung
5.7.1.2 Stromfehlerschaltung
5.7.2 Spannungs- und Stromvergleich
5.7.2.1 Spannungsvergleich
5.7.2.2 Stromvergleich
5.7.3 Brückenschaltung nach dem Abgleichverfahren
5.7.3.1 Schleifdrahtbrücke
5.7.3.2 Wheatstonesche Brücke für Präzisionsmessungen
5.7.3.3 Thomson-Meßbrücke
5.7.3.4 Fehlerbetrachtung zur Abgleichbrücke
5.7.4 Ausschlagbrückenschaltung
5.7.4.1 Brückenspannung im unbelasteten Zustand
5.7.4.2 Brückenspannung im belasteten Zustand
5.7.4.3 Linearisierung der Ausschlagbrücke
5.7.5 Direktanzeigende Widerstandsmesser
5.7.5.1 Widerstandsmesser mit Kreuzspulinstrument
5.7.5.2 Widerstandsmesser mit Drehspulinstrument
5.7.5.3 Widerstandsmesser mit Stromquelle
5.7.6 R-T-Umformer
5.7.6.1 R-T-Umformer mit Integrator
5.7.6.2 R-T-Umformer mit astabilem Multivibrator
5.8 Messung von Spulen und Kondensatoren
5.8.1 Ersatzschaltungen von Spulen und Kondensatoren
5.8.2 Blindwiderstandsbestimmung durch Strom-, Spannungs- und Leistungsmessungen
5.8.2.1 Strom- und Spannungs-Messung
5.8.2.2 Strom- und Spannungsvergleich bei Kondensatoren
5.8.2.3 3-Spannungsmesser-Methode
5.8.2.4 Leistungsmessung
5.8.3 Messen mit dem phasenselektiven Gleichrichter
5.8.4 Resonanzverfahren
5.8.4.1 L- und C-Messung mit Parallelschwingkreis
5.8.4.2 Methode der abklingenden Schwingung
5.8.5 L-C-Meßbrücken
5.8.5.1 Allgemeine Abgleichbedingungen
5.8.5.2 Kapazitätsmeßbrücke nach WIEN (CCRK)
5.8.5.3 Schering-Meßbrücke (CRCC)
5.8.5.4 Maxwell-Wien-Brückenschaltung (LRRC)
5.8.5.5 Halbautomatische Wechselstrombrücke
5.8.6 Messungen mit dem Differentialübertrager
5.8.6.1 Wayne-Kerr-Meßbrücke
5.8.7 C-T-Umformer
5.9 Frequenz- und Zeitmessung
5.9.1 Frequenzmessung mit der Wien-Robinson-Meßbrücke
5.9.2 Frequenz- und Zeitintervallzähler
5.9.2.1 Frequenzzähler
5.9.2.2 Periodendauer- und Impulsbreitenmessung
5.10 Phasenwinkelmessung
5.10.1 j-t-Umformer
5.10.2 Phasenselektiver Gleichrichter

6 Elektrische Messung nichtelektrischer Größen
6.1 Längenmessung
6.1.1 Analoge Längenmessung
6.1.1.1 Messung großer Längen
6.1.1.2 Messung kleiner Längen
6.1.2 Digitale Längenmessung
6.1.2.1 Codier-Lineal
6.1.2.2 Inkrementale Längenmessung
6.2 Winkelmessung
6.2.1 Analoge Winkelmessung
6.2.2 Digitale Winkelmessung
6.3 Messung der Dehnung
6.3.1 Dehnungsmeßstreifen
6.3.2 Meßschaltungen für Dehnungsmeßstreifen
6.4 Kraftmessung
6.4.1 Kraftmessung mit dem Piezo-Kristall
6.4.2 Kraftmessung mit Dehnungsmeßstreifen
6.5 Temperaturmessung
6.5.1 Widerstandsthermometer
6.5.2 Temperaturmessung mit Thermoelementen

7 Elektronische Meßgeräte
7.1 Meßverstärker
7.1.1 Aufgaben und Eigenschaften
7.1.2 Grundformen
7.1.3 Direktgekoppelte Instrumentierungsverstärker
7.1.4 Trägerfrequenzverstärker
7.1.4.1 Chopperverstärker
7.1.4.2 Modulationsverstärker
7.1.5 Rechnende Verstärker
7.1.5.1 Addier- und Subtrahierverstärker
7.1.5.2 Betragbildung
7.1.5.3 Mittelwertbildung
7.1.5.4 Multiplizier- und Dividierverstärker
7.2 D/A- und A/D-Umsetzer
7.2.1 Digital-Analog-Umsetzer (DAU)
7.2.1.1 Kenngrößen
7.2.1.2 Codierung für Unipolar- und Bipolarbetrieb
7.2.1.3 Fehlergrößen
7.2.1.4 Schaltungsprinzipien
7.2.1.5 Steuerung mit einem Mikroprozessor
7.2.2 Analog-Digital-Umsetzer
7.2.2.1 Kenngrößen
7.2.2.2 Momentanwertumsetzer
7.2.2.3 Integrierende Umsetzer
7.2.2.4 Steuerung mit einem Mikroprozessor
7.3 Digitalmultimeter (DMM)
7.3.1 Aufbau und Baugruppen
7.3.2 Systemmeßgeräte
7.4 Spezialoszilloskope
7.4.1 Kennlinienschreiber
7.4.2 Samplingoszilloskop
7.4.2.1 Sequentielles Samplingverfahren
7.4.2.2 Zeitablenkfaktor
7.4.2.3 x-Schreibdauer
7.4.2.4 Blockschaltbild
7.4.3 Frequenzanalysator
7.4.4 Digitalspeicheroszilloskop
7.4.4.1 Baugruppen
7.4.4.2 Betriebsformen
7.4.5 Logikanalysator
7.5 Automatische Meßtechnik
7.5.1 Aufbau eines Meßsystems
7.5.2 IEC-625-Bussystem
7.5.2.1 Struktur
7.5.2.2 Handshakeverfahren
7.5.2.3 Managementbus
7.5.2.4 Datenbus
7.5.3 Programmierung eines IEC-625-Bussystems
7.5.3.1 Adressierung der Geräte
7.5.3.2 Makros für Busbefehle
7.5.3.3 BASIC-Befehle zur Datenübertragung
7.5.3.4 Beispielprogramm zur Meßdatenerfassung

Anhang

A Übungsaufgaben zur Lernkontrolle
B Lösung der Übungsaufgaben

Literaturverzeichnis
Stichwortverzeichnis