Sensorik und Aktorik in der Mechatronik: Online-Quiz für Studierende

Question 1

Welcher Sensor misst sowohl Beschleunigung als auch Winkelgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Beschleunigungsmesser

Answer

Temperatursensor

Answer

Dehnungsmessstreifen

Answer

Näherungssensor

Question 2

Welche Funktion hat ein Stellantrieb in einem mechatronischen System?

Accepted Answer

Umwandeln elektrischer Signale in mechanische Bewegung

Answer

Messen physikalischer Größen

Answer

Verarbeiten von Daten

Answer

Speichern von Energie

Question 3

Welches Signalverarbeitungsverfahren dient zur Reduzierung von Rauschen in Sensordaten?

Accepted Answer

Filterung

Answer

Amplitudenmodulation

Answer

Quantisierung

Answer

Abtastung

Question 4

Welche Funktion erfüllt ein Hallsensor in mechatronischen Anwendungen?

Accepted Answer

Messen von Magnetfeldern

Answer

Erzeugen elektrischer Spannung

Answer

Steuern von Motoren

Answer

Filtern von Signalen

Question 5

Welche Herausforderung tritt bei der Verarbeitung von Daten von mehreren Sensoren auf?

Accepted Answer

Synchronisierung

Answer

Kalibrierung

Answer

Datenübertragung

Answer

Speicherung

Question 6

Welches Merkmal ist bei der Auswahl eines Stellantriebs für eine robotische Anwendung von größter Bedeutung?

Accepted Answer

Genauigkeit

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Kraft

Answer

Größe

Question 7

Welcher Sensortyp eignet sich ideal zur Messung des Drehwinkels einer Welle?

Accepted Answer

Drehgeber

Answer

Beschleunigungssensor

Answer

Näherungssensor

Answer

Drucksensor

Question 8

Welches Signalverarbeitungsverfahren dient zur Optimierung des Signal-Rausch-Verhältnisses?

Accepted Answer

Filterung

Answer

Quantisierung

Answer

Modulation

Answer

Demodulation

Question 9

Welche Sensorart ermöglicht die berührungslose Temperaturmessung eines Objekts?

Accepted Answer

Infrarotsensor

Answer

Thermoelement

Answer

Temperaturfühler

Answer

Widerstandsthermometer

Question 10

Welche Aussage zu Aktoren ist korrekt?

Accepted Answer

Aktoren wandeln elektrische Energie in mechanische Energie um.

Answer

Aktoren sind passive Komponenten.

Answer

Aktoren können nur lineare Bewegungen erzeugen.

Answer

Aktoren benötigen keine Energiezufuhr.

Question 11

Welche Sensorart ermöglicht die Positionsbestimmung eines Objekts im Raum?

Accepted Answer

Positionsgeber

Answer

Näherungssensor

Answer

Drucksensor

Answer

Temperatursensor

Question 12

Welcher Sensor eignet sich zur Messung von Flüssigkeitsständen?

Accepted Answer

Drucksensor

Answer

Dehnungsmessstreifen

Answer

Schallwellensensor

Answer

Temperatursensor

Question 13

Welcher Signalverarbeitungsalgorithmus eignet sich für die Rauschunterdrückung?

Accepted Answer

Kalman-Filter

Answer

Fourier-Transformation

Answer

Neuronales Netz

Answer

Regressionsanalyse

Question 14

Welche Schnittstelle ermöglicht eine drahtlose Kommunikation zwischen mechatronischen Geräten?

Accepted Answer

Bluetooth

Answer

CAN-Bus

Answer

Ethernet

Answer

USB

Question 15

Welcher Sensor misst Beschleunigungen?

Accepted Answer

Beschleunigungsmesser

Answer

Drehgeber

Answer

Dehnungsmessstreifen

Answer

Näherungssensor

Question 16

Welche Art von Sensor ist für die Messung des Absolutdrucks in einem pneumatischen System am geeignetsten?

Accepted Answer

Kapazitiver Sensor

Answer

Dehnmessstreifen

Answer

Induktiver Sensor

Answer

Piezoelektrischer Sensor

Question 17

Auf welchem Prinzip beruht der Betrieb eines Schrittmotors?

Accepted Answer

Lorentzkraft

Answer

Induktion

Answer

Piezoeffekt

Answer

Thermo-elektrischer Effekt

Question 18

Welche Signalverarbeitungsmethode dient der Reduzierung von Rauschen in Sensordaten?

Accepted Answer

Kalmanfilterung

Answer

Fourier-Transformation

Answer

Neuronale Netze

Answer

Finite-Elemente-Methode

Question 19

Welches Kriterium hat bei der Auswahl eines Sensors für eine mechatronische Anwendung höchste Priorität?

Accepted Answer

Genauigkeit

Answer

Messbereich

Answer

Preis

Answer

Größe

Question 20

Welche Art von Aktor eignet sich am besten für die präzise Positionierung einer schweren Last?

Accepted Answer

Servomotor

Answer

Pneumatikzylinder

Answer

Hydraulikmotor

Answer

Schrittmotor

Question 21

Welche Schnittstelle wird häufig für die Kommunikation zwischen Sensoren und Aktoren in mechatronischen Systemen verwendet?

Accepted Answer

CAN

Answer

RS232

Answer

Ethernet

Answer

USB

Question 22

Welche Art von Algorithmus wird in der Kalmanfilterung eingesetzt?

Accepted Answer

Rekursionsalgorithmus

Answer

Greedy-Algorithmus

Answer

Dynamisches Programmieren

Answer

Zufallsalgorithmus

Question 23

Welche der folgenden Aussagen zu Fehlertoleranz in mechatronischen Systemen ist zutreffend?

Accepted Answer

Fehlertolerante Systeme können Systemfehler erkennen und kompensieren.

Answer

Fehlertolerante Systeme können Systemfehler vollständig verhindern.

Answer

Fehlertolerante Systeme sind immun gegen alle Arten von Fehlern.

Answer

Fehlertolerante Systeme sind immer fehlerfrei.

Question 24

Welcher Sensor ist speziell für die Messung von Drehmomenten in mechatronischen Systemen konzipiert?

Accepted Answer

Drehmomentsensor

Answer

Beschleunigungssensor

Answer

Temperatursensor

Answer

Näherungsschalter

Question 25

Welche Eigenschaft eines Aktors bestimmt die Reaktionszeit eines mechatronischen Systems?

Accepted Answer

Anstiegszeit

Answer

Wirkungsgrad

Answer

Drehmoment

Answer

Nennleistung

Question 26

Welche Signalverarbeitungsmethode wird in mechatronischen Sensoren häufig zur Rauschunterdrückung verwendet?

Accepted Answer

Filterung

Answer

Amplifikation

Answer

Modulation

Answer

Digitalisierung

Question 27

Welcher Aktor eignet sich am besten für die präzise Positionierung von Objekten in mechatronischen Systemen?

Accepted Answer

Schrittantrieb

Answer

Gleichstrommotor

Answer

Pneumatikzylinder

Answer

Hydraulischer Kolben

Question 28

Welche Sensortechnologie ermöglicht die berührungslose Messung von Abständen in mechatronischen Anwendungen?

Accepted Answer

Ultraschallsensor

Answer

Induktiver Sensor

Answer

Thermoelement

Answer

Fotozelle

Question 29

Welcher Algorithmus ist für die Verarbeitung von Signalen redundanter Sensoren in mechatronischen Systemen geeignet?

Accepted Answer

Kalman-Filter

Answer

Neuronale Netze

Answer

Fuzzy-Logik

Answer

PID-Regler

Question 30

Welches Kommunikationsprotokoll wird in mechatronischen Systemen häufig für die Datenübertragung zwischen Sensoren und Aktoren verwendet?

Accepted Answer

CAN-Bus

Answer

USB

Answer

Ethernet

Answer

RS-232

Question 31

Welcher der aufgeführten Sensoren misst die Beschleunigung eines Objekts?

Accepted Answer

Beschleunigungssensor

Answer

Lichtsensor

Answer

Näherungssensor

Answer

Temperatursensor

Question 32

Welcher Aktor wandelt elektrische Energie in Drehbewegung um?

Accepted Answer

Elektromotor

Answer

Hydraulikzylinder

Answer

Magnetventil

Answer

Pneumatikzylinder

Question 33

Welche Aufgabe erfüllt ein Signalverstärker in mechatronischen Systemen?

Accepted Answer

Erhöhung der Amplitude eines Eingangssignals

Answer

Filterung unerwünschter Signalbestandteile

Answer

Umwandlung eines analogen Signals in ein digitales Signal

Question 34

Welcher Sensor wird verwendet, um die Position eines Objekts zu bestimmen?

Accepted Answer

Positionsgeber

Answer

Temperatursensor

Answer

Beschleunigungssensor

Question 35

Welcher Aktor dient dazu, eine lineare Kraft auszuüben?

Accepted Answer

Zylinder

Answer

Magnetventil

Answer

Elektromotor

Question 36

Welche Funktion hat ein Analog-Digital-Wandler (ADC) in mechatronischen Systemen?

Accepted Answer

Umwandlung eines kontinuierlichen analogen Signals in ein digitales Signal

Answer

Filterung eines analogen Signals

Answer

Verstärkung eines analogen Signals

Question 37

Welcher Sensor dient zur Messung von Temperatur?

Accepted Answer

Temperatursensor

Answer

Näherungssensor

Answer

Lichtsensor

Answer

Beschleunigungssensor

Question 38

Welcher Aktor wird zur Steuerung eines Ventils eingesetzt?

Accepted Answer

Magnetventil

Answer

Elektromotor

Answer

Hydraulikzylinder

Answer

Pneumatikzylinder

Question 39

Welche Aufgabe übernimmt ein Tiefpassfilter in der Signalverarbeitung?

Accepted Answer

Unterdrückung hochfrequenter Signalanteile

Answer

Speicherung von Signalinformationen

Answer

Verstärkung niederfrequenter Signalanteile

Answer

Umwandlung von analogen in digitale Signale

Question 40

Welcher Sensor wird verwendet, um die Lichtintensität zu messen?

Accepted Answer

Lichtsensor

Answer

Näherungssensor

Answer

Beschleunigungssensor

Answer

Temperatursensor

Question 41

Welcher Sensortyp eignet sich für die Messung von Beschleunigungen?

Accepted Answer

Beschleunigungssensor

Answer

Temperatursensor

Answer

Lichtschranke

Answer

Näherungssensor

Question 42

Welche Art von Aktor wandelt elektrische Energie in eine mechanische Bewegung um?

Accepted Answer

Elektromotor

Answer

Encoder

Answer

Drucksensor

Answer

Fototransistor

Question 43

Welches Signalverarbeitungsverfahren dient der Entfernung von Rauschen aus Sensorsignalen?

Accepted Answer

Filterung

Answer

Kalibrierung

Answer

Quantisierung

Answer

Skalierung

Question 44

Welche Einheit wird zur Messung der Beschleunigung verwendet?

Accepted Answer

m/s²

Answer

lx

Answer

°C

Answer

N

Question 45

Welches Verfahren dient der Erhöhung der Empfindlichkeit eines Sensors?

Accepted Answer

Signalverstärkung

Answer

Signalfilterung

Answer

Signalquantisierung

Question 46

Welcher Sensor wird zur Messung von Drehbewegungen verwendet?

Accepted Answer

Drehgeber

Answer

Temperatursensor

Answer

Lichtschranke

Answer

Beschleunigungssensor

Question 47

Welcher Aktor wird für die Erzeugung von Drehbewegungen eingesetzt?

Accepted Answer

Drehmotor

Answer

Linearmotor

Answer

Zylinder

Answer

Ventil

Question 48

Welche Art der Signalverarbeitung wird verwendet, um digitale Signale aus analogen Signalen zu erzeugen?

Accepted Answer

Analog-Digital-Wandlung

Answer

Digital-Analog-Wandlung

Answer

Filterung

Answer

Verstärkung

Question 49

Welcher Sensor wird zur Messung von mechanischer Kraft eingesetzt?

Accepted Answer

Kraftsensor

Answer

Temperatursensor

Answer

Geschwindigkeitssensor

Answer

Beschleunigungssensor

Question 50

Welcher Sensortyp eignet sich für die Messung von Winkellagen und Drehbewegungen?

Accepted Answer

Drehgeber

Answer

Lichtschranke

Answer

Drucksensor

Answer

Temperatursensor

Question 51

Welche Hauptaufgabe erfüllt ein Aktuator in einem mechatronischen System?

Accepted Answer

Wandlung elektrischer Signale in mechanische Bewegungen oder Kräfte

Answer

Datenspeicherung

Answer

Signalverarbeitung

Question 52

Welches Signalverarbeitungsverfahren dient der Unterdrückung von unerwünschten Signalen und Rauschen?

Accepted Answer

Filterung

Answer

Quantisierung

Answer

Analog-Digital-Wandlung

Question 53

Welche Art von Sensor wird für die Messung von Drehgeschwindigkeiten verwendet?

Accepted Answer

Drehzahlsensor

Answer

Positionsgeber

Answer

Kraftmessdose

Answer

Beschleunigungsmesser

Question 54

Welcher Aktor eignet sich für die Betätigung von Ventilen, die eine lineare Bewegung erfordern?

Accepted Answer

Pneumatischer Zylinder

Answer

Elektromotor mit Getriebe

Answer

Hydraulischer Motor

Answer

Piezoelektrischer Aktor

Question 55

Welcher Vorteil ergibt sich aus der Verwendung von digitalen Sensoren im Vergleich zu analogen Sensoren?

Accepted Answer

Erhöhte Störfestigkeit und bessere Datenverarbeitungsmöglichkeiten

Answer

Höhere Auflösung

Answer

Kompaktere Bauweise

Answer

Geringere Kosten

Question 56

Welche Aufgabe übernimmt ein Analog-Digital-Wandler (ADC) in einem mechatronischen System?

Accepted Answer

Umwandlung kontinuierlicher analoger Signale in digitale Werte

Answer

Filterung von Rauschen

Answer

Verstärkung von Signalen

Question 57

Welches Kommunikationsprotokoll wird in der Mechatronik häufig für die Datenübertragung zwischen Sensoren und Aktoren verwendet?

Accepted Answer

CAN-Bus

Answer

Ethernet

Answer

Bluetooth

Answer

USB

Question 58

Welche Eigenschaft eines Aktors ist bei der Auswahl für eine Anwendung mit hoher Geschwindigkeit und Krafteinwirkung am wichtigsten?

Accepted Answer

Hohe Leistungsdichte

Answer

Kompakte Bauform

Answer

Geringer Energieverbrauch

Answer

Geringe Geräuschentwicklung

Question 59

Welcher Sensor eignet sich am besten zur präzisen Messung der Drehzahl eines Motors in einem mechatronischen System?

Accepted Answer

Inkrementalgeber

Answer

Piezoelektrischer Sensor

Answer

Ultraschallsensor

Answer

Lichtschranke

Question 60

Ein Linearaktor in einer CNC-Maschine soll mit 0,1 mm Genauigkeit positionieren. Welches Rückkopplungssystem ist dafür am besten geeignet?

Accepted Answer

Linearer Wegmesssystem mit einer Auflösung von mindestens 0,1 mm

Answer

Näherungssensor mit einer Schaltschwelle von 0,5 mm

Answer

Strommessung des Motors

Answer

Endschalter an den Bewegungsbegrenzungen

Question 61

Was unterscheidet ein Closed-Loop- von einem Open-Loop-Regelungssystem?

Accepted Answer

Ein Closed-Loop-System nutzt Sensordaten zur Regelung, ein Open-Loop-System nicht.

Answer

Ein Open-Loop-System benötigt keinen Aktor.

Answer

Ein Open-Loop-System ist immer analog, ein Closed-Loop-System immer digital.

Answer

Ein Closed-Loop-System ist nur für lineare Systeme geeignet.

Question 62

Ein Beschleunigungssensor liefert bei 0 g ein Signal von 2 V und bei 1 g ein Signal von 2,2 V. Wie hoch ist die Empfindlichkeit?

Accepted Answer

0,2 V/g

Answer

5 g/V

Answer

0,5 V/g

Answer

2 V/g

Question 63

Welches Signal ist ein digitales Signal?

Accepted Answer

PWM-Signal (Pulsweitenmodulation)

Answer

Analoges Audiosignal

Answer

Spannungssignal eines Potentiometers

Answer

Stromsignal eines Temperatursensors

Question 64

Ein Schrittmotor soll in einem mechatronischen System eine präzise Winkelbewegung durchführen. Welcher Faktor hat den geringsten Einfluss auf die Genauigkeit der Winkelpositionierung?

Accepted Answer

Drehzahl des Motors innerhalb des spezifizierten Betriebsbereichs

Answer

Schrittverlust durch Überlastung des Motors

Answer

Spiel im Getriebe

Answer

Anzahl der Schritte pro Umdrehung des Motors