Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1 Ziel des Buchs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2 Messen – was und wie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1 Was ist Messen? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2 Steuerung und Regelung als Grundanwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.3 Die Welt ist analog – warum digitale Messtechnik? . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.4 Eine andere Seite des Messens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.5 Wie genau soll man messen? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.6 Hardware oder Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.7 Zur Programmierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3 Messen – mit Hardware oder Software? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.1 Was nehme ich wann? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.2 Der Prozessor in der Messtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4 Die Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.1 Grundlage der Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.2 Verwendung des Simulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.2.1 Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.2.2 Starten des Simulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.3 Prinzip des Simulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.4 Beschreibung der Simulationsobjekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.4.1 Analog-digital-Umsetzer (ADU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.4.2 ADU-Blackbox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.4.3 ATmega128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.4.4 DAU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.4.5 Integrator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.4.6 Komparator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.4.7 LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.4.8 LED-Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.4.9 Regelstrecke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.4.10 Schalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.4.11 Tastenmatrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.4.12 Taster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.5 Problemlösung und Update . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

5 Messdatenerfassung und -auswertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.1 Grundgrößen bei Messreihen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.2 Übung – Erfassen und Bewerten von Messreihen . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
5.2.1 Erfassen ungestörter Funktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
5.2.2 Erfassen zufälliger Messwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
5.2.3 Erfassen gestörter Messwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.3 Ein Verfahren der Messstochastik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.4 Das Problem der Messfehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.5 Lösungshinweise zum Kapitel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

6 Sensoren zur Messwertgewinnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.1 Temperaturmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.1.1 Das Widerstandsthermometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.1.2 Der Heißleiter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
6.1.3 Der pn-Übergang als Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
6.2 Kraft- und Druckmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
6.2.1 Aufnehmer mit Metall-Dehnmessstreifen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
6.2.2 Piezoresistive Aufnehmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
6.2.3 Piezoelektrische Aufnehmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
6.2.4 Kapazitive und induktive Aufnehmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
6.3 Beschleunigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
6.4.1 Fotozelle, Fotovervielfacher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
6.4.2 Fotowiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
6.4.3 Fotodiode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
6.4.4 Fotoelement/Solarzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
6.4.5 Fototransistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
6.5 Magnetfelder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
6.6 Weg- und Winkelerfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
6.6.1 Messung über Tauchkern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.6.2 Messung über Messpotenziometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
6.6.3 Messung über Codelineal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
6.6.4 Messung über inkrementelle Geber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
6.7 Schalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
6.7.1 Entprellung durch Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.7.2 Entprellung durch Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

7 Die Messwertübertragung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
7.1 Störungen bei der Übertragung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
7.1.1 Störungen durch Felder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
7.1.2 Störungen durch Potenzialdifferenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
7.1.3 Störungen durch Leitungsreflexionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
7.1.4 Fehler durch das Übertragungsmedium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
7.2 Varianten der Datenübertragung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
7.2.1 Übertragung analoger Messwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
7.2.2 Übertragung digitaler Werte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

8 Die Messwertaufbereitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
8.1 Analoge Filterschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
8.2 Digitale Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
8.2.1 Mittelwertbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
8.2.2 Akkumulierender Mittelwert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
8.2.3 Median-Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
8.3 Gleichrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
8.3.1 Einweg-Gleichrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
8.3.2 Vollweg-Gleichrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
8.3.3 Fehler beim aktiven Gleichrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
8.4 Multiplexer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
8.4.1 Passive Analogschalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
8.4.2 CMOS-Schalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
8.5 Sample-and-hold-Stufen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
8.5.1 Diskrete Sample-and-hold-Stufen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
8.5.2 Integrierte Sample-and-hold-Stufen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
8.6 Referenzquellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
8.6.1 Spannungsreferenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
8.6.2 Stromreferenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
8.7 Sonderbaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
8.7.1 Logarithmierer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
8.7.2 Schaltbare Inverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
8.7.3 Schaltbare Verstärker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

9 Analog-Digital-Wandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
9.1 Klassifizierung der Wandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
9.2 Vergleichende Wandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
9.2.1 Parallelumsetzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
9.2.2 Einflankenumsetzer (Sägezahnumsetzer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
9.2.3 Stufenumsetzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
9.2.4 Servoumsetzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
9.2.5 Sukzessive Approximation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
9.2.6 Fehler bei vergleichenden AD-Wandlern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
9.2.7 Bewertung der Umsetzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
9.3 Integrierende Wandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
9.3.1 Zweiflankenumsetzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
9.3.2 Spannungs-Frequenz-Wandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
9.3.3 Mehrflankenumsetzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
9.3.4 Charge-balancing-Umsetzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
9.3.5 Sigma-Delta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
9.3.6 PWM-Umsetzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
9.3.7 Fehler integrierender AD-Wandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
9.4 Allgemeine Fehler bei AD-Wandlern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
9.5 Das Antialiasing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
9.6 Kommerzielle Wandlerschaltkreise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
9.6.1 AD-Wandlerschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
9.6.2 Datenerfassungssysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
9.6.3 Multimeter-Schaltkreise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
9.6.4 Die andere Lösung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
9.7 Lösungshinweise zum Kapitel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

10 Digital-analog-Wandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
10.1 Summation gewichteter Ströme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
10.2 Das R2R-Netzwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
10.3 Frequenz-Spannungs-Umsetzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
10.4 Wandlung durch Impulsbreitenmodulation (PWM- Wandler) . . . . . . . 165
10.5 Fehler von DA-Wandlern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
10.6 Integrierte Umsetzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
10.7 Einsatzbeispiele für DA-Wandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
10.7.1 Multiplikation von Spannungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
10.7.2 Lautstärkeregelung mit DA-Wandlern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
10.7.3 Digital einstellbarer Komparator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

11 Verknüpfung von Messwertein und -ausgabe – eine einfache Regelung .171
11.1 Einige Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
11.1.1 Die stetigen linearen Regler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
11.1.2 Die diskontinuierlichen Regler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
11.2 Der Regelkreis an einem Beispiel erläutert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
11.2.1 Der Zweipunktregler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
11.2.2 Der Mehrpunktregler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
11.2.3 Die fast stetige Regelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
11.2.4 Einfluss des Zeitverhaltens der Regelstrecke . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
11.3 Lösungshinweise zum Kapitel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

12 Darstellung von Messwerten auf Displays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
12.1 Einige Grundgedanken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
12.2 Die alphanumerische Darstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
12.3 Die grafische Darstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

13 Darstellung von Zuständen und Messwerten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
13.1 Ausgabe durch Leuchtdioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
13.1.1 Arbeit mit Einzeldioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
13.1.2 Nutzung von Diodenanordnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
13.2 Das Verfahren der zeitmultiplexen Ansteuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
13.3 Der Einsatz von LCD-Displays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
13.4 Schaltkreise für die Anzeigesteuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

14 Ansteuerung von Lasten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
14.1 Probleme beim Anschluss größerer Lasten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
14.2 Treiberschaltkreise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
14.3 Der Einsatz von Thyristoren (an Gleichspannung) . . . . . . . . . . . . . . . 206
14.4 Thyristor an Netzspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

15 Erzeugung von Signalen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
15.1 Die Grenzen beim Rechnereinsatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
15.2 Rechtecksignale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
15.2.1 Frequenz- und Impulserzeugung mittels Software . . . . . . . . . . . . . 210
15.2.2 Impulserzeugung mit der Controller-Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . 211
15.2.3 Impulserzeugung mit externer Zusatzhardware . . . . . . . . . . . . . . . 211
15.3 Sinussignale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
15.3.1 Digitale Sinusgeneratoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
15.3.2 DDS – Digital Direct Synthese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
15.3.3 Analoge Sinusgeneratoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
15.4 Spezielle Funktionsformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
15.4.1 Analoge Erzeugung von monotonen Spannungsverläufen . . . . . . . 223
15.4.2 Digitale Erzeugung von Funktionsverläufen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
15.5 Digitale Impulsmuster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
15.6 Funktionsgenerator-IC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

16 Messung von Frequenz und Zeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
16.1 Die Frequenzmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
16.2 Fehler bei der Frequenzmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
16.3 Messmöglichkeiten mit einem Zähler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
16.4 Frequenzmessung mit dem Mikrocontroller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
16.5 Der Aufbau von Digitalzählern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232

17 Messschaltungen und Hilfsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
17.1 Widerstandsmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
17.2 Messung von Kapazitäten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
17.3 Messung des Frequenzgangs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
17.4 Hilfsskala für den Oszillografen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

18 Messungen in digitalen Schaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
18.1 Bestimmung von Pegeln und Zuständen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
18.2 Bestimmung von Zeitabläufen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
18.3 Logikkomparatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
18.4 Signaturanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247

19 Interfaces industrieller Sensoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
19.1 Analoge Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
19.1.1 Spannungsausgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
19.1.2 Ratiometrischer Spannungsausgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
19.1.3 Stromausgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
19.1.4 Frequenzausgang und Pulsweitenmodulation . . . . . . . . . . . . . . . . 253
19.1.5 4-/6-Draht-Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
19.2 Digitale Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
19.2.1 CAN-Gruppe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
19.2.2 LON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
19.2.3 HART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
19.2.4 RS485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
19.2.5 Profi-Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
19.2.6 I2C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
19.2.7 SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
19.2.8 IEEE 1451 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263

20 Inhalt CD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

21 Literatur und Quellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
ENDE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . 285