Kraftmessung lernen: Online-Quizze und Übungen für Elektrotechnik-Studierende

Question 1

Welche Art von Kraftsensor basiert auf dem Prinzip der Dehnungsmessstreifen?

Accepted Answer

Dehnungsmessstreifen-Kraftsensor

Answer

Piezoelektrischer Kraftsensor

Answer

Induktiver Kraftsensor

Answer

Kapazitiver Kraftsensor

Question 2

Welche SI-Einheit wird zur Messung von Drehmoment verwendet?

Accepted Answer

Newtonmeter (Nm)

Answer

Pascal (Pa)

Answer

Kilopondmeter (kpm)

Answer

Kilonewton (kN)

Question 3

Welche Art von Messfehler entsteht durch eine abweichende Anzeige des Sensors vom wahren Wert?

Accepted Answer

Systematischer Fehler

Answer

Zufälliger Fehler

Answer

Grober Fehler

Answer

Ablesefehler

Question 4

Welche physikalische Größe wird von einem Drehmomentsensor gemessen?

Accepted Answer

Drehmoment

Answer

Kraft

Answer

Leistung

Answer

Energie

Question 5

Welche Aufgabe hat der Verformungskörper in einem Kraftsensor?

Accepted Answer

Kraftübertragung auf den Sensor

Answer

Umwandlung der Kraft in ein elektrisches Signal

Answer

Schutz des Sensors vor Überlastung

Answer

Speicherung der gemessenen Kraftwerte

Question 6

Welche Norm legt die Kalibrieranforderungen für Kraftsensoren fest?

Accepted Answer

DIN EN ISO 7500-1

Answer

DIN EN 60601

Answer

DIN EN 1071-1

Answer

DIN EN 17025

Question 7

Welche Messgröße kann mit einem Mehrkomponenten-Kraftsensor erfasst werden?

Accepted Answer

Kräfte in verschiedenen Richtungen

Answer

Drehmoment um eine Achse

Answer

Drehzahl

Answer

Leistung

Question 8

Welche der folgenden Größen ist eine Einheit der Kraft?

Accepted Answer

Newton

Answer

Joule

Answer

Pascal

Answer

Kilogramm

Question 9

Welcher Sensortyp wird häufig zur Messung von Zugkräften verwendet?

Accepted Answer

Dehnungsmessstreifen

Answer

Piezoelektrischer Sensor

Answer

Kapazitiver Sensor

Answer

Induktiver Sensor

Question 10

Welcher der folgenden Vorteile beschreibt am besten einen rotierenden Drehmomentsensor?

Accepted Answer

Hohe Genauigkeit bei hohen Drehzahlen

Answer

Berührungslose Messung

Answer

Kompakte Bauweise

Answer

Geringe Kosten

Question 11

In welchem Anwendungsbereich ist typischerweise eine Kraftmessung im Nanonewton-Bereich erforderlich?

Accepted Answer

Prüfung von Halbleiterbauelementen

Answer

Messung von Blutdruck

Answer

Überwachung von Flugzeugstrukturen

Answer

Belastungsmessung in Brücken

Question 12

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einem offenen und einem geschlossenen Regelkreis in einer Kraftmessanwendung?

Accepted Answer

Im offenen Regelkreis wird die Ausgangsgröße nicht geregelt, während sie im geschlossenen Regelkreis geregelt wird

Answer

Im offenen Regelkreis wird ein Sensor verwendet, während im geschlossenen Regelkreis keiner verwendet wird

Answer

Im offenen Regelkreis ist die Genauigkeit höher als im geschlossenen Regelkreis

Answer

Es gibt keinen Unterschied

Question 13

Welcher Vorteil ergibt sich aus der Verwendung eines Mehrkomponenten-Kraftsensors?

Accepted Answer

Gleichzeitige Messung von Kräften in mehreren Richtungen

Answer

Erhöhte Genauigkeit

Answer

Geringere Kosten

Answer

Einfachere Installation

Question 14

Welche Messanordnung wird bei der Drehmomentmessung mit Dehnungsmessstreifen-Sensoren üblicherweise verwendet?

Accepted Answer

Torsionsstab-Anordnung

Answer

Scherstab-Anordnung

Answer

Biegestab-Anordnung

Answer

Dehnspannungs-Anordnung

Question 15

Welches Messprinzip nutzen piezoelektrische Kraftsensoren?

Accepted Answer

Änderung der elektrischen Ladung

Answer

Änderung der elektrischen Spannung

Answer

Änderung der elektrischen Kapazität

Answer

Änderung des elektrischen Widerstandes

Question 16

Welche Maßnahmen können getroffen werden, um die Temperaturabhängigkeit von Kraftsensoren zu kompensieren?

Accepted Answer

Alle der genannten Maßnahmen

Answer

Einsatz von thermosensitiven Widerständen

Answer

Einsatz von digitalen Temperatursensoren

Answer

Anwendung von Temperaturkorrekturfaktoren

Question 17

Welche physikalische Größe wird in Newtonmeter (Nm) gemessen?

Accepted Answer

Drehmoment

Answer

Kraft

Answer

Druck

Answer

Leistung

Question 18

Welches Messgerät wird zur präzisen Bestimmung von Drehmomenten eingesetzt?

Accepted Answer

Drehmomentprüfstand

Answer

Drehmomentschlüssel

Answer

Dynamometer

Answer

Messuhr

Question 19

Welche Eigenschaft zeichnet kapazitive Sensoren aus?

Accepted Answer

Hohe Empfindlichkeit

Answer

Große Messbereiche

Answer

Geringe Temperaturabhängigkeit

Answer

Hohe Robustheit

Question 20

Welche Kalibriermethode wird üblicherweise für Dehnungsmessstreifen verwendet?

Accepted Answer

Mehrpunktkalibrierung

Answer

Einzellastkalibrierung

Answer

Spannungsversorgungskalibrierung

Answer

Nullpunktabgleich

Question 21

Welche technische Lösung wird eingesetzt, um Temperatureinflüsse auf Dehnungsmessstreifen zu kompensieren?

Accepted Answer

Temperaturkompensationsschaltung

Answer

Shunt-Widerstand

Answer

Thermosensor

Answer

Analog-Digital-Wandler

Question 22

Welcher grundlegende Unterschied besteht zwischen einem statischen und einem dynamischen Kraftmessgerät?

Accepted Answer

Statische Messgeräte erfassen ausschließlich statische Kräfte, während dynamische Messgeräte auch dynamische Kräfte messen können.

Answer

Dynamische Messgeräte messen ausschließlich dynamische Kräfte, während statische Messgeräte auch statische Kräfte messen können.

Answer

Statische Messgeräte zeichnen sich durch eine höhere Genauigkeit aus als dynamische Messgeräte.

Answer

Dynamische Messgeräte weisen eine höhere Messgeschwindigkeit auf als statische Messgeräte.

Question 23

Welche Anwendungsmöglichkeit bietet ein Dreiaxial-Kraftsensor?

Accepted Answer

Ermittlung von Kräften in drei Richtungen

Answer

Messung von Drehmomenten

Answer

Erfassung von Beschleunigungen

Answer

Bestimmung von Drücken

Question 24

Welche Einheit wird zur Messung von Kräften verwendet?

Accepted Answer

Newton

Answer

Joule

Answer

Watt

Answer

Ampere

Question 25

Nenne den Sensor, der vorzugsweise zur Messung statischer Kräfte eingesetzt wird.

Accepted Answer

Dehnungsmessstreifen

Answer

Piezoelektrischer Sensor

Answer

Wegaufnehmer

Answer

Beschleunigungssensor

Question 26

Welches Messinstrument dient zur Erfassung von Drehmomenten?

Accepted Answer

Drehmomentschlüssel

Answer

Drehzahlmesser

Answer

Leistungsmesser

Answer

Oscilloskop

Question 27

Welche Faktoren beeinflussen die Genauigkeit von Kraftmessungen maßgeblich?

Accepted Answer

Kalibrierung, Umgebungsbedingungen, Belastungsart

Answer

Anzahl der Messungen, Frequenz und Amplitude

Answer

Größe, Material und Temperatur des Sensors

Question 28

Erläutere, wie Dehnungsmessstreifen für die Kraftmessung eingesetzt werden.

Accepted Answer

Aufkleben auf das Bauteil, Messung der Dehnung als Reaktion auf Belastung

Answer

Umwickeln des Bauteils, Messung des Stromflusses bei Belastung

Answer

Einbau in das Bauteil, Messung der elektrischen Spannung bei Belastung

Question 29

Welches Kriterium ist bei der Auswahl eines Kraftmessgeräts entscheidend?

Accepted Answer

Messbereich und Auflösung

Answer

Farbe und Form

Answer

Preis und Hersteller

Answer

Größe und Gewicht

Question 30

Wie wird üblicherweise die Empfindlichkeit eines Kraftmessgeräts angegeben?

Accepted Answer

in Millivolt pro Newton (mV/N)

Answer

in Radiant pro Newtonmeter (rad/N·m)

Answer

in Newtonmeter pro Radiant (N·m/rad)

Answer

in Newton pro Millivolt (N/mV)

Question 31

Identifiziere die falsche Aussage zur Kraftmessung.

Accepted Answer

Dehnungsmessstreifen sind ausschließlich für statische Kraftmessungen geeignet.

Answer

Wegaufnehmer ermöglichen indirekte Kraftmessungen.

Answer

Piezoelektrische Sensoren können dynamische Kräfte messen.

Question 32

Erläutere die Rolle der Kalibrierung im Kontext von Kraftmessungen.

Accepted Answer

Korrektur von Messabweichungen, Sicherstellung der Messgenauigkeit

Answer

Erfüllung gesetzlicher Vorschriften und Normen

Answer

Verlängerung der Lebensdauer des Messgeräts

Question 33

Welche der nachfolgenden Einheiten beschreibt das Drehmoment?

Accepted Answer

Nm

Answer

Pa

Answer

J

Answer

N

Question 34

Welche der genannten Eigenschaften ist für einen Kraftmessaufnehmer von entscheidender Bedeutung?

Accepted Answer

Linearität

Answer

Kurze Ansprechzeit

Answer

Hohe Auflösung

Answer

Geringe Empfindlichkeit

Question 35

Welche Messmethode eignet sich am besten für die Messung statischer Kräfte?

Accepted Answer

Dehnungsmessstreifen

Answer

Induktiver Sensor

Answer

Kapazitiver Sensor

Answer

Piezoelektrischer Sensor

Question 36

In welchem Anwendungsbereich ist eine hochpräzise Kraftmessung erforderlich?

Accepted Answer

Medizintechnik

Answer

Industrielle Automatisierung

Answer

Baumaschinen

Answer

Verkehrstechnik

Question 37

Welches Kriterium ist bei der Auswahl eines Kraftmessaufnehmers für die Messung dynamischer Kräfte ausschlaggebend?

Accepted Answer

Frequenzgang

Answer

Empfindlichkeit

Answer

Messbereich

Answer

Linearität

Question 38

Welche der folgenden Methoden zur Kraftkalibrierung verwendet ein Referenzgewicht?

Accepted Answer

Dead-Weight-Verfahren

Answer

Vergleichsverfahren

Answer

Kompensationsverfahren

Question 39

Welcher Fehlertyp kann auftreten, wenn ein ungeeigneter Kraftmessaufnehmer für eine bestimmte Anwendung verwendet wird?

Accepted Answer

Systematischer Fehler

Answer

Unsicherheitsfehler

Answer

Zufälliger Fehler

Answer

Grober Fehler

Question 40

Welche Einheit wird zur Messung von Kräften verwendet?

Accepted Answer

Newton (N)

Answer

Joule (J)

Answer

Pascal (Pa)

Question 41

Welche Art von Sensor wird häufig zur Messung von Drehmomenten verwendet?

Accepted Answer

Dehnungsmessstreifen

Answer

Ultraschallsensor

Answer

Temperatursensor

Answer

Beschleunigungssensor

Question 42

Welches Kriterium ist bei der Auswahl eines Kraftsensors besonders wichtig?

Accepted Answer

Messbereich

Answer

Preis des Sensors

Answer

Größe des Sensors

Answer

Marke des Sensors

Question 43

Was versteht man unter dem Begriff "Kraftmesskette"?

Accepted Answer

Kompletter Aufbau zur Messung von Kräften

Answer

Elektronisches Messgerät

Answer

Mechanischer Aufbau

Answer

Optisches Messverfahren

Question 44

Welche der folgenden Anwendungen ist eine Aufgabe der Kraftmessung?

Accepted Answer

Überwachung von Brücken

Answer

Temperaturmessung

Answer

Feuchtemessung

Answer

Schallmessung

Question 45

Welches Messprinzip wird bei Piezokraftsensoren genutzt?

Accepted Answer

piezoelektrischer Effekt

Answer

Seebeck-Effekt

Answer

Induktionsgesetz

Answer

Hall-Effekt

Question 46

Was versteht man unter einer Querempfindlichkeit bei Kraftsensoren?

Accepted Answer

Einfluss anderer Größen auf die Messung

Answer

Messfehler durch Temperaturänderungen

Answer

Messfehler durch elektromagnetische Störungen

Answer

Messfehler durch Überlastung

Question 47

Warum ist eine regelmäßige Kalibrierung von Kraftsensoren wichtig?

Accepted Answer

Erhaltung der Messgenauigkeit

Answer

Verlängerung der Lebensdauer des Sensors

Answer

Einhaltung von Sicherheitsvorschriften

Question 48

Welchen Vorteil bietet die Verwendung von berührungslosen Kraftsensoren?

Accepted Answer

Keine Beeinflussung des Messobjekts

Answer

Kleinere Bauform

Answer

Einfachere Bedienung

Answer

Höhere Genauigkeit

Question 49

Welches Messprinzip wird bei DMS-Kraftsensoren angewendet?

Accepted Answer

Dehnungsmessstreifen (DMS) wandeln die Dehnung, die durch die aufgebrachte Kraft entsteht, in ein elektrisches Signal um.

Answer

Induktive Spannungsänderung beruht auf der Änderung der Induktivität einer Spule, wenn die Kraft aufgebracht wird.

Answer

Piezoelektrischer Effekt erzeugt elektrische Ladung aufgrund der mechanischen Verformung des Sensors durch die aufgebrachte Kraft.

Answer

Kapazitive Spannungsmessung erfasst die Änderung der Kapazität zwischen zwei Elektroden, die durch die aufgebrachte Kraft verursacht wird.

Question 50

Welche Kenngröße eines Kraftsensors gibt das Verhältnis von Ausgangssignal zu aufgebrachter Kraft an?

Accepted Answer

Empfindlichkeit (in mV/N oder V/N) bezeichnet das Verhältnis der Änderung des Ausgangssignals zur Änderung der aufgebrachten Kraft.

Answer

Auflösung gibt die kleinste Kraftänderung an, die der Sensor erkennen kann.

Answer

Linearität beschreibt die Abweichung des Ausgangssignals von einer geraden Linie im Messbereich.

Answer

Messbereich gibt den Bereich der Kräfte an, die mit dem Sensor gemessen werden können.

Question 51

Welches Drehmomentmessgerät misst das Drehmoment kontaktlos?

Accepted Answer

Torsionswellenschwinggerät nutzt die Eigenschwingung einer Welle, um das Drehmoment zu bestimmen, ohne direkten Kontakt mit dem rotierenden Objekt.

Answer

Drehmomentsensor mit Dehnungsmessstreifen wandelt die durch das Drehmoment verursachte Dehnung in ein elektrisches Signal um.

Answer

Drehmomentschraube wird in eine Schraubverbindung eingefügt und misst das Drehmoment über die Dehnung der Schraube.

Answer

Drehmomentschlüssel ist ein Handgerät, das das Drehmoment durch eine ablesbare Skala oder eine mechanische Auslösung anzeigt.

Question 52

Welche Aussage zur Kalibrierung von Kraftsensoren ist richtig?

Accepted Answer

Die Kalibrierung sollte regelmäßig durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass der Sensor genaue Messwerte liefert.

Answer

Die Kalibrierung muss von einem zertifizierten Labor durchgeführt werden, um die Genauigkeit zu gewährleisten, ist aber nicht zwingend.

Answer

Die Kalibrierung ist nur erforderlich, wenn der Sensor beschädigt wurde oder seine Eigenschaften sich verändert haben.

Question 53

Welches Verfahren wird zur Messung von Kräften in dynamischen Anwendungen verwendet?

Accepted Answer

Kraftmessdose ist ein Sensor, der auf dynamische Belastung ausgelegt ist und schnelle Kraftänderungen mit hoher Genauigkeit misst.

Answer

Drehmomentschraube ist für die Messung von Drehmomenten in Schraubverbindungen vorgesehen.

Answer

DMS-Kraftsensor ist in der Regel für statische oder quasi-statische Messungen geeignet.

Answer

Torsionswellenschwinggerät ist für die Messung von Drehmomenten in rotierenden Anwendungen konzipiert.

Question 54

Welche Eigenschaft eines Kraftsensors ist für die Messung hoher Kräfte von Vorteil?

Accepted Answer

Große Messbereiche ermöglichen es dem Sensor, einen breiten Kraftbereich zu messen, einschließlich hoher Kräfte.

Answer

Hohe Empfindlichkeit verbessert die Auflösung des Sensors, ist aber nicht direkt mit dem Messbereich verbunden.

Answer

Schnelle Ansprechzeit ist für die Messung schnell wechselnder Kräfte wichtig, hat aber keinen Einfluss auf den Kraftbereich.

Answer

Geringe Hysterese bedeutet, dass der Sensor bei wechselnden Kräften eine minimale Abweichung zeigt, aber nicht die Fähigkeit zur Messung hoher Kräfte impliziert.

Question 55

Welcher Sensor eignet sich zur Messung von Kräften in kleinen Räumen?

Accepted Answer

Piezoelektrischer Sensor ist ein kompakter Sensor, der aufgrund seines geringen Platzbedarfs für die Kraftmessung in beengten Umgebungen geeignet ist.

Answer

DMS-Kraftsensor benötigt mehr Platz für die Dehnungsmessstreifen und deren Montage.

Answer

Drehmomentsensor mit Dehnungsmessstreifen ist in der Regel größer und für die Messung von Drehmomenten konzipiert.

Answer

Drehmomentschlüssel ist ein Handgerät und nicht für die Messung von Kräften in kleinen Räumen geeignet.

Question 56

Welche Aussage zur Interpretation von Kraftmesswerten ist richtig?

Accepted Answer

Die Werte sollten im Kontext der Messunsicherheit interpretiert werden, da Messungen immer mit einer gewissen Unsicherheit verbunden sind.

Answer

Die Werte können ohne Berücksichtigung der Messunsicherheit verwendet werden, sofern der Sensor kalibriert wurde.

Answer

Die Werte sind immer absolut korrekt und können ohne Berücksichtigung der Unsicherheit verwendet werden.

Question 57

Welcher Fehler kann bei der Kraftmessung durch eine exzentrische Belastung des Sensors auftreten?

Accepted Answer

Momentenfehler entsteht, wenn die Kraft nicht zentral auf den Sensor wirkt, was zu einer falschen Kraftmessung führt.

Answer

Temperaturdrift ist ein Fehler, der durch Temperaturänderungen verursacht wird.

Answer

Offsetfehler ist ein konstanter Fehler, der unabhängig von der aufgebrachten Kraft auftritt.

Answer

Hysterese ist ein Fehler, der durch die unterschiedliche Reaktion des Sensors bei zunehmender und abnehmender Belastung entsteht.

Question 58

Welche der folgenden Größen ist keine Einheit der Kraft?

Accepted Answer

Energie

Answer

Kilopond

Answer

Newton

Answer

Pound-force

Question 59

Welches Messprinzip wird bei Dehnungsmessstreifen verwendet?

Accepted Answer

Widerstandsänderung

Answer

Kapazitätsänderung

Answer

Piezoelektrischer Effekt

Answer

Induktivitätsänderung

Question 60

Welche Art von Kraftaufnehmer misst sowohl Kraft als auch Drehmoment?

Accepted Answer

Drehmomentsensor

Answer

Biegebalken

Answer

Piezoelektrischer Sensor

Answer

Scherkraftaufnehmer

Question 61

Was ist der Zweck einer Tarafunktion bei Kraftaufnehmern?

Accepted Answer

Kompensation von Störkräften

Answer

Erweiterung des Messbereichs

Answer

Verbesserung der Auflösung

Answer

Reduzierung der Nichtlinearität

Question 62

Welche Bauart von Biegebalken wird durch eine höhere Steifigkeit und Linearität gekennzeichnet?

Accepted Answer

Vollbrücken-Biegebalken

Answer

Halbbrücken-Biegebalken

Answer

Viertelbrücken-Biegebalken

Answer

Scherkraft-Biegebalken

Question 63

Welches Material wird häufig für piezoelektrische Sensoren verwendet?

Accepted Answer

Keramik

Answer

Metall

Answer

Polymer