Druckaufnehmer: Arten, Aufbau und Funktionsweise für Elektrotechnik-Studierende

Question 1

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Kalibrierung von Druckaufnehmern korrekt?

Accepted Answer

Eine vollständige Kalibrierung umfasst einen Nullpunktabgleich und eine Skalierung.

Answer

Nur ein Nullpunktabgleich ist notwendig.

Answer

Nur eine Skalierung ist erforderlich.

Answer

Keine der oben genannten Aussagen ist korrekt.

Question 2

Welche Faktoren beeinflussen maßgeblich die Genauigkeit und Empfindlichkeit von Druckaufnehmern?

Accepted Answer

Temperatur, Messbereich und Linearität

Answer

Marke und Preis

Answer

Farbe und Größe

Question 3

Welcher Druckaufnehmertyp basiert auf dem Prinzip der Dehnungsmessstreifen?

Accepted Answer

Piezoresistiver Druckaufnehmer

Answer

Induktiver Druckaufnehmer

Answer

Kapazitiver Druckaufnehmer

Answer

Optischer Druckaufnehmer

Question 4

Welche Technologie wird bei kapazitiven Druckaufnehmern eingesetzt?

Accepted Answer

Kapazitätsänderung

Answer

Piezoresistiver Effekt

Answer

Induktive Kopplung

Answer

Hall-Effekt

Question 5

Welcher Faktor beeinflusst die Genauigkeit eines piezoresistiven Druckaufnehmers?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Beschleunigung

Answer

Feuchtigkeit

Answer

Linearität

Question 6

Wie wird bei einem Differenzdruckaufnehmer die Druckdifferenz gemessen?

Accepted Answer

Durch Subtraktion der beiden Messwerte

Answer

Durch Division der beiden Messwerte

Answer

Durch Multiplikation der beiden Messwerte

Answer

Durch Addition der beiden Messwerte

Question 7

Wie wird ein Druckaufnehmer kalibriert?

Accepted Answer

Durch alle oben genannten Methoden

Answer

Durch Vergleich mit einem Referenzdruckaufnehmer

Answer

Durch Einstellung des Nullpunkts

Answer

Durch Anpassung des Spannungsbereichs

Question 8

Welche Eigenschaft eines Druckaufnehmers beschreibt seine Fähigkeit, Druckänderungen in ein elektrisches Signal umzuwandeln?

Accepted Answer

Empfindlichkeit

Answer

Auflösung

Answer

Linearität

Answer

Wiederholgenauigkeit

Question 9

Welches Material wird in piezoresistiven Druckaufnehmern typischerweise als Messkörper verwendet?

Accepted Answer

Silizium

Answer

Stahl

Answer

Keramik

Answer

Kunststoff

Question 10

Welche Technologie nutzt ein kapazitiver Druckaufnehmer?

Accepted Answer

Änderung der Kapazität zwischen zwei Platten

Answer

Änderung des Widerstands eines Dehnungsmessstreifens

Answer

Änderung der Induktivität einer Spule

Answer

Änderung der Resonanzfrequenz eines Kristalls

Question 11

Welchen Zweck erfüllt eine Ausgleichskammer in einem Druckaufnehmer?

Accepted Answer

Kompensation von Temperatureinflüssen

Answer

Erhöhung der Empfindlichkeit

Answer

Reduzierung von Querempfindlichkeit

Answer

Erweiterung des Messbereichs

Question 12

Welche der folgenden Aussagen zur Wartung von Druckaufnehmern ist korrekt?

Accepted Answer

Regelmäßige Reinigung und Inspektion sind unerlässlich.

Answer

Druckaufnehmer sollten nicht kalibriert werden.

Answer

Verschmutzte Druckaufnehmer liefern immer noch genaue Messungen.

Answer

Druckaufnehmer benötigen keine besondere Pflege.

Question 13

Welche der folgenden Aussagen über piezoresistive Druckaufnehmer ist korrekt?

Accepted Answer

Ihr elektrischer Widerstand ändert sich mit dem angelegten Druck.

Answer

Sie nutzen den piezoelektrischen Effekt, um Druck zu messen.

Answer

Sie sind ausschließlich für statische Druckmessungen geeignet.

Answer

Ihr Ausgangssignal ist nicht linear.

Question 14

Welcher der folgenden Aufnehmertypen ist für die Messung von Drücken im Vakuumbereich am besten geeignet?

Accepted Answer

Kapazitiver Druckaufnehmer

Answer

Piezoresistiver Druckaufnehmer

Answer

Dehnmessstreifen-Druckaufnehmer

Answer

Induktiver Druckaufnehmer

Question 15

Wie wird bei einem kapazitiven Druckaufnehmer die Druckmessung realisiert?

Accepted Answer

Änderung des Abstands zwischen den Platten

Answer

Änderung der elektrischen Permittivität des Dielektrikums

Answer

Änderung der Elektrodenfläche

Answer

Änderung der angelegten Spannung

Question 16

Wie wird bei einem Dehnmessstreifen-Druckaufnehmer der Druck gemessen?

Accepted Answer

Änderung des elektrischen Widerstands der Dehnmessstreifen

Answer

Änderung der Induktivität der Aufnehmermembran

Answer

Änderung der Kapazität der Aufnehmermembran

Answer

Änderung der Resonanzfrequenz der Aufnehmermembran

Question 17

Welche Art von Druckaufnehmer nutzt eine Membran, um Druck in elektrische Signale umzuwandeln?

Accepted Answer

Kapazitiver Druckaufnehmer

Answer

Dehnungsmessstreifen-Druckaufnehmer

Answer

Piezoelektrischer Druckaufnehmer

Answer

Induktiver Druckaufnehmer

Question 18

Welcher entscheidende Vorteil zeichnet piezoelektrische Druckaufnehmer gegenüber anderen Typen aus?

Accepted Answer

Hohe Empfindlichkeit und rasche Reaktionszeit

Answer

Kompakte Größe und geringes Gewicht

Answer

Hohe Präzision und Stabilität

Answer

Wirtschaftlichkeit

Question 19

Auf welchem physikalischen Effekt beruht die Druckmessung bei kapazitiven Druckaufnehmern?

Accepted Answer

Veränderung der Kapazität zwischen zwei Platten

Answer

Induktion von Spannung in einer Spule

Answer

Piezoelektrischer Effekt

Answer

Dehnung eines Dehnmessstreifens

Question 20

Welche Faktoren sind bei der Auswahl eines geeigneten Druckaufnehmers zu berücksichtigen?

Accepted Answer

Alle der genannten Faktoren

Answer

Messbereich, Genauigkeit und Reaktionszeit

Answer

Größe, Gewicht und Kosten

Answer

Betriebsbedingungen und Umwelteinflüsse

Question 21

Welcher Fehler kann bei der Messung mit Druckaufnehmern auftreten?

Accepted Answer

Alle der genannten Fehler

Answer

Nullabweichung

Answer

Temperaturdrift

Answer

Hysterese

Question 22

Welche Methode wird zur Kalibrierung eines Druckaufnehmers verwendet?

Accepted Answer

Alle der genannten Methoden

Answer

Vergleich mit einem Referenzdruckaufnehmer

Answer

Anlegen einer bekannten Drucklast

Answer

Ermittlung von Empfindlichkeit und Nullpunkt

Question 23

Beschreiben Sie die wichtigsten Vorteile und Einschränkungen von MEMS-basierten Druckaufnehmern in der industriellen Automatisierung.

Accepted Answer

Vorteile: Kompakt, robust, kostengünstig; Nachteile: Begrenzter Messbereich, geringere Genauigkeit

Answer

Vorteile: Hohe Genauigkeit, hohe Zuverlässigkeit; Nachteile: Größer, teurer

Answer

Vorteile: Drahtlos, einfache Installation; Nachteile: Begrenzte Lebensdauer, begrenzte Messraten

Question 24

Welches Messprinzip nutzen piezoresistive Druckaufnehmer?

Accepted Answer

Widerstandsänderung

Answer

Induktiv

Answer

Kapazitiv

Answer

Piezoelektrisch

Question 25

Welche Aussage zur Druckmessung ist korrekt?

Accepted Answer

Die Druckmessung ist ein direktes Verfahren, bei dem der Druck direkt gemessen wird.

Answer

Die Druckmessung ist ein indirektes Verfahren, bei dem der Druck aus anderen physikalischen Größen abgeleitet wird.

Answer

Druckaufnehmer messen den Druck über den Durchfluss und nicht über den Druck selbst.

Question 26

Welche physikalische Größe wird bei piezoresistiven Druckaufnehmern zur Druckmessung genutzt?

Accepted Answer

Widerstand

Answer

Kapazität

Answer

Induktivität

Question 27

Welche Art von Druckaufnehmer wird häufig in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt?

Accepted Answer

Piezoelektrische Druckaufnehmer

Answer

Kapazitive Druckaufnehmer

Answer

Dehnungsmessstreifen-Druckaufnehmer

Question 28

Welche Aussage zur Kalibrierung von Druckaufnehmern ist falsch?

Accepted Answer

Die Kalibrierung kann vollständig ignoriert werden, auch wenn der Aufnehmer über seinen gesamten Messbereich verwendet wird.

Answer

Die Kalibrierung sollte regelmäßig gemäß den Herstellervorgaben durchgeführt werden.

Answer

Die Kalibrierung kann mit einem Referenzdruckaufnehmer durchgeführt werden.

Question 29

Welches der folgenden Materialien wird häufig zur Herstellung der Membran von piezoresistiven Druckaufnehmern verwendet?

Accepted Answer

Silizium

Answer

Keramik

Answer

Metall

Question 30

Welche Art von Druckaufnehmer misst den Druck über eine elektrische Kapazität?

Accepted Answer

Kapazitive Druckaufnehmer

Answer

Piezoelektrische Druckaufnehmer

Answer

Dehnungsmessstreifen-Druckaufnehmer

Question 31

Erläutern Sie das Prinzip der Kompensation bei Druckaufnehmern und erklären Sie, wie es die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messungen verbessert.

Accepted Answer

Kompensation gleicht externe Einflüsse wie Temperatur und Beschleunigung aus, die die Messgenauigkeit beeinträchtigen können.

Answer

Kompensation erhöht die Empfindlichkeit des Druckaufnehmers, wodurch kleinere Druckänderungen erfasst werden können.

Answer

Kompensation dient ausschließlich der Verbesserung der Linearität des Druckaufnehmers.

Question 32

Welcher Sensortyp wird in piezoresistiven Druckaufnehmern verwendet?

Accepted Answer

Dehnungsmessstreifen

Answer

Optischer Sensor

Answer

Piezoelektrischer Kristall

Answer

Halbleiterbrücke

Question 33

Welcher Faktor beeinflusst die Empfindlichkeit eines Druckaufnehmers?

Accepted Answer

Membranfläche

Answer

Ausgangssignal

Answer

Messbereich

Answer

Kalibrierung

Question 34

Welche Anwendung eignet sich besonders für piezoelektrische Druckaufnehmer?

Accepted Answer

Dynamische Druckmessung

Answer

Temperaturmessung

Answer

Füllstandsmessung

Answer

Statische Druckmessung

Question 35

Welches Auswahlkriterium ist entscheidend für die Wahl des richtigen Druckaufnehmers?

Accepted Answer

Messbereich

Answer

Marke

Answer

Preis

Answer

Größe

Question 36

Definieren Sie die primäre Funktion von Druckaufnehmern.

Accepted Answer

Sie wandeln Druckänderungen in elektrische Signale um.

Answer

Sie speichern Daten.

Answer

Sie erzeugen Druck.

Answer

Sie messen Durchfluss.

Question 37

Welche Technologie basiert auf der Veränderung der Kapazität und wird in Druckaufnehmern eingesetzt?

Accepted Answer

Kapazitive Technologie

Answer

Magnetoresistive Technologie

Answer

Piezoelektrische Technologie

Answer

Dehnungsmessstreifen-Technologie

Question 38

Was ist das aktive Element in einem piezoelektrischen Druckaufnehmer?

Accepted Answer

Piezokristall

Answer

Dehnungsmessstreifen

Answer

Membran

Answer

Widerstand

Question 39

Wo werden Druckaufnehmer typischerweise in der Industrie eingesetzt?

Accepted Answer

Überwachung von Druck in Rohrleitungen, Tanks und Maschinen

Answer

Steuerung von Robotern

Answer

Analyse von Schwingungen

Answer

Messung der Temperatur

Question 40

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Offset-Fehler eines Druckaufnehmers korrekt?

Accepted Answer

Die Abweichung des Ausgangssignals vom Nullpunkt bei fehlendem Druck

Answer

Die maximale Abweichung des Ausgangssignals vom Sollwert

Answer

Die Empfindlichkeit des Druckaufnehmers gegenüber Temperaturschwankungen

Answer

Die Zeit, die der Druckaufnehmer benötigt, um auf Druckänderungen zu reagieren

Question 41

Welche Kriterien sollten bei der Auswahl eines Druckaufnehmers für eine bestimmte Anwendung berücksichtigt werden?

Accepted Answer

Druckbereich, Genauigkeit, Umgebungsbedingungen

Answer

Preis und Verfügbarkeit

Answer

Marke und Hersteller

Answer

Größe und Gewicht

Question 42

Was ist ein Vorteil der Verwendung eines digitalen Druckaufnehmers gegenüber einem analogen Druckaufnehmer?

Accepted Answer

Höhere Genauigkeit und Auflösung

Answer

Geringere Kosten

Answer

Einfachere Bedienung

Answer

Kompatibilität mit allen Anzeigegeräten

Question 43

Welche Aussage beschreibt die Hauptfunktion eines Drucksensors richtig?

Accepted Answer

Er wandelt Druck in ein elektrisches Signal um.

Answer

Er misst die Temperatur eines Mediums.

Answer

Er reguliert den Durchfluss einer Flüssigkeit.

Answer

Er erzeugt Druckwellen.

Question 44

Welches Material wird häufig in piezoresistiven Drucksensoren verwendet?

Accepted Answer

Silizium

Answer

Öl

Answer

Quecksilber

Answer

Wasser

Question 45

Welche Technologie zeichnet sich durch ihre hohe Empfindlichkeit und Auflösung aus?

Accepted Answer

Kapazitiver Drucksensor

Answer

Dehnungsmessstreifen-Drucksensor

Answer

Induktiver Drucksensor

Answer

Piezoelektrischer Drucksensor

Question 46

Welche Anwendung eignet sich am ehesten für einen Absolutdrucksensor?

Accepted Answer

Messung des Luftdrucks in einem Flugzeug

Answer

Messung des Wasserdrucks in einem Rohr

Answer

Messung des Reifendrucks in einem Auto

Answer

Messung des Öldrucks in einem Motor

Question 47

Wie unterscheiden sich der Messbereich und die Auflösung eines Drucksensors?

Accepted Answer

Der Messbereich gibt den Bereich an Druckwerten an, die der Sensor messen kann, während die Auflösung die kleinste Druckänderung angibt, die er erkennen kann.

Answer

Der Messbereich ist immer größer als die Auflösung.

Answer

Der Messbereich und die Auflösung sind gleich.

Question 48

Welche Kalibrierungsmethode stellt die höchste Genauigkeit und Zuverlässigkeit für kritische Anwendungen sicher?

Accepted Answer

Akkreditierte Kalibrierung

Answer

Selbstkalibrierung

Answer

Feldkalibrierung

Answer

Werkskalibrierung

Question 49

Welche regelmäßige Wartung ist für Drucksensoren unerlässlich, um ihre optimale Leistung zu gewährleisten?

Accepted Answer

Regelmäßige Reinigung und Inspektion

Answer

Jährlicher Austausch

Answer

Monatliche Kalibrierung

Answer

Keine Wartung erforderlich

Question 50

Welche der folgenden Situationen würde eine Überdrucksituation für einen Drucksensor darstellen?

Accepted Answer

Messung des Drucks in einer Druckluftleitung

Answer

Messung des Drucks in einer Flüssigkeit

Answer

Messung des atmosphärischen Drucks

Answer

Messung des Drucks in einem Vakuum

Question 51

Welche Einheit wird üblicherweise zur Messung des Drucks verwendet?

Accepted Answer

Pascal (Pa)

Answer

Newton (N)

Answer

Joule (J)