Physikalische Grundlagen für Sensorik und Aktorik: Online-Quiz

Question 1

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die grundlegende Funktion eines Sensors?

Accepted Answer

Wandelt physikalische Größen in elektrische Signale um

Answer

Verstärkt elektrische Signale

Answer

Speichert elektrische Energie

Answer

Erzeugt mechanische Kräfte

Question 2

Welcher Sensortyp eignet sich zur Messung von Beschleunigung?

Accepted Answer

Piezosensor

Answer

Thermoelement

Answer

Lichtschranke

Answer

Widerstandsthermometer

Question 3

Auf welchem physikalischen Effekt basiert der Hall-Effekt?

Accepted Answer

Lorentzkraft

Answer

Piezoelektrischer Effekt

Answer

Kapazitive Kopplung

Answer

Induktive Kopplung

Question 4

Welche Einheit wird zur Messung der Temperatur verwendet?

Accepted Answer

Celsius

Answer

Volt

Answer

Ampere

Answer

Newton

Question 5

Welches Material findet in Widerstandsthermometern häufig Anwendung?

Accepted Answer

Platin

Answer

Kupfer

Answer

Aluminium

Answer

Eisen

Question 6

Welche der folgenden Eigenschaften trifft auf Piezosensoren zu?

Accepted Answer

Erzeugen elektrische Spannung durch mechanischen Druck

Answer

Wandeln elektrische Spannung in mechanische Bewegung um

Answer

Speichern elektrische Energie

Answer

Verstärken elektrische Signale

Question 7

Welche der folgenden Aufgaben ist eine Hauptfunktion von Sensoren?

Accepted Answer

Datenerfassung

Answer

Datenübertragung

Answer

Datenverarbeitung

Answer

Datenspeicherung

Question 8

Welches Messprinzip nutzen induktive Näherungssensoren?

Accepted Answer

Induktiv

Answer

Kapazitiv

Answer

Resistiv

Answer

Optisch

Question 9

Welche Einheit beschreibt die elektrische Stromstärke?

Accepted Answer

Ampere

Answer

Volt

Answer

Ohm

Answer

Watt

Question 10

Welches Gesetz beschreibt die Abhängigkeit des elektrischen Widerstands von Länge und Querschnitt eines Leiters?

Accepted Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Foucaultsches Gesetz

Answer

Faradaysches Gesetz

Answer

Lenzsche Regel

Question 11

Was ist die Funktion von Piezosensoren?

Accepted Answer

Umwandlung von mechanischen Spannungen in elektrische Signale

Answer

Ausnutzung des Induktionsprinzips

Answer

Arbeit mit Ultraschall

Answer

Eignung für die Messung statischer Größen

Question 12

Welche Aufgabe erfüllt ein Differenzialsensor?

Accepted Answer

Messung geringer Winkeländerungen

Answer

Messung von Beschleunigungen

Answer

Messung von Wegstrecken

Answer

Messung von Temperaturen

Question 13

Welcher Aktoriktyp zeichnet sich durch hohe Dynamik und Präzision aus?

Accepted Answer

Elektromotorisch

Answer

Hydraulik

Answer

Pneumatik

Answer

Mechanisch

Question 14

Welche Einheit beschreibt die Kraft?

Accepted Answer

Newton

Answer

Joule

Answer

Watt

Answer

Ampere

Question 15

Was ist das Wirkprinzip der Wheatstone-Brücke?

Accepted Answer

Messung von Widerständen

Answer

Messung von Spannungen

Answer

Messung von Strömen

Answer

Messung von Kapazitäten

Question 16

Welches Prinzip beschreibt die Funktionsweise eines piezoresistiven Drucksensors?

Accepted Answer

Änderung des Widerstands eines leitfähigen Materials bei Druck

Answer

Spannungserzeugung durch Verformung eines ferroelektrischen Materials

Answer

Änderung der Induktivität einer Spule durch Bewegung eines ferromagnetischen Kerns

Answer

Änderung des Widerstands eines piezoelektrischen Materials bei Druck

Question 17

Welches Messprinzip basiert auf einer Induktivitätsänderung und wird in induktiven Näherungsschaltern verwendet?

Accepted Answer

Induktivitätsänderung

Answer

Hall-Effekt

Answer

Kapazitätsänderung

Answer

Piezoelektrischer Effekt

Question 18

Welche Sensorart dient zur Messung von Beschleunigung und wandelt mechanische Beschleunigung in ein elektrisches Signal um?

Accepted Answer

Beschleunigungssensor

Answer

Dehnungsmessstreifen

Answer

Drehgeber

Answer

Temperatursensor

Question 19

Welches Material wird aufgrund seiner geringen Empfindlichkeit gegenüber Temperaturänderungen und seiner hohen Dehnungsempfindlichkeit für die Herstellung von Dehnungsmessstreifen verwendet?

Accepted Answer

Konstantan

Answer

Aluminium

Answer

Stahl

Answer

Kupfer

Question 20

Auf welchem Prinzip beruht ein Piezoelektrischer Sensor, der bei Verformung eine elektrische Spannung erzeugt?

Accepted Answer

Piezoelektrischer Effekt

Answer

Hall-Effekt

Answer

Faraday-Effekt

Answer

Seebeck-Effekt

Question 21

Welche Einheit ist die SI-Basiseinheit für Druck, die den Druck als Kraft pro Flächeneinheit definiert?

Accepted Answer

Pascal

Answer

bar

Answer

psi

Answer

atm

Question 22

Welches Prinzip eines Drehgebers ermöglicht die optische Erfassung der Drehung einer Welle?

Accepted Answer

Optische Detektion

Answer

Magnetische Detektion

Answer

Induktive Detektion

Answer

Kapazitive Detektion

Question 23

Welche Aktorart wird in der Automatisierungstechnik häufig eingesetzt und wandelt elektrische Energie in pneumatische Energie um?

Accepted Answer

Pneumatischer Zylinder

Answer

Elektrischer Motor

Answer

Hydraulischer Motor

Answer

Linearer Aktuator

Question 24

Welche Methode wird zur Regelung der Drehzahl eines Elektromotors verwendet, indem die Frequenz der Stromversorgung angepasst wird?

Accepted Answer

Frequenzregelung

Answer

Spannungsregelung

Answer

Stromregelung

Answer

Temperaturregelung

Question 25

Welcher Ventiltyp dient zur präzisen Steuerung des Durchflusses einer Flüssigkeit über ein Stellsignal?

Accepted Answer

Regelventil

Answer

Kugelhahn

Answer

Schieberventil

Answer

Membranventil

Question 26

Welche Werkstoffeigenschaft ist entscheidend bei der Auswahl von Sensoren, da sie die Empfindlichkeit und Genauigkeit des Sensors beeinflusst?

Accepted Answer

Elastizität

Answer

Härte

Answer

Magnetismus

Answer

Korrosionsbeständigkeit

Question 27

Welches Messprinzip nutzt die Fotodiode zur Umwandlung von Licht in ein elektrisches Signal?

Accepted Answer

Photoelektrischer Effekt

Answer

Hall-Effekt

Answer

Piezoelektrischer Effekt

Answer

Induktion

Question 28

Welche Einheit wird zur Angabe der magnetischen Flussdichte verwendet?

Accepted Answer

Tesla (T)

Answer

Ampere (A)

Answer

Coulomb (C)

Answer

Weber (Wb)

Question 29

Welche Art von Sensoren wandeln mechanische Verformung in ein elektrisches Signal um?

Accepted Answer

Dehnungsmessstreifen

Answer

Beschleunigungssensoren

Answer

Fotodioden

Answer

Thermoelemente

Question 30

Wie lautet die Formel zur Berechnung der Spannung an einem Kondensator?

Accepted Answer

U = Q/C

Answer

U = I*R

Answer

U = L*di/dt

Answer

U = F*d

Question 31

Welche Aussage über die Induktivität einer Spule ist richtig?

Accepted Answer

Sie ist proportional zur Quadratzahl der Windungsanzahl.

Answer

Sie ist proportional zum Durchmesser der Spule.

Answer

Sie ist proportional zur Länge der Spule.

Answer

Sie ist proportional zum Widerstand der Spule.

Question 32

Welcher Effekt beschreibt die Induzierung einer Spannung in einem Leiter, der sich in einem Magnetfeld bewegt?

Accepted Answer

Induktionsgesetz

Answer

Photoelektrischer Effekt

Answer

Lorentzkraft

Answer

Hall-Effekt

Question 33

Welche Einheit wird zur Angabe der elektrischen Feldstärke verwendet?

Accepted Answer

Volt pro Meter (V/m)

Answer

Weber (Wb)

Answer

Ampere (A)

Answer

Coulomb (C)

Question 34

Welche Aussage zur Permittivität eines Dielektrikums ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist größer als die Permittivität des Vakuums.

Answer

Sie ist unabhängig von der Temperatur.

Answer

Sie ist gleich der Permittivität des Vakuums.

Answer

Sie ist kleiner als die Permittivität des Vakuums.

Question 35

Welche Kraft wirkt auf eine elektrische Ladung im Magnetfeld?

Accepted Answer

Lorentzkraft

Answer

Reibungskraft

Answer

Gravitationskraft

Answer

Coulombkraft

Question 36

Welches Messprinzip findet in piezoresistiven Drucksensoren Verwendung?

Accepted Answer

Änderung des elektrischen Widerstands unter mechanischer Belastung

Answer

Änderung der induktiven Reaktanz unter mechanischer Belastung

Answer

Änderung der Kapazität unter mechanischer Belastung

Question 37

Welche Sensoren dienen zur Messung von Beschleunigungen?

Accepted Answer

Beschleunigungsmesser

Answer

Wegaufnehmer

Answer

Temperatursensoren

Answer

Drucksensoren

Question 38

Welche physikalische Größe beschreibt die Permittivität?

Accepted Answer

Elektrische Feldstärke im Material bei gegebener elektrischer Flussdichte

Answer

Magnetische Flussdichte im Material bei gegebener magnetischer Feldstärke

Answer

Kraft zwischen zwei Ladungen

Question 39

Was ist die Einheit der elektrischen Induktivität?

Accepted Answer

Henry

Answer

Ohm

Answer

Farad

Question 40

Welche Aussage zu elektromagnetischen Wellen ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Sie sind Longitudinale Wellen

Answer

Sie können sich im Vakuum ausbreiten

Answer

Sie bestehen aus elektrischen und magnetischen Feldern

Answer

Sie haben eine endliche Ausbreitungsgeschwindigkeit

Question 41

Welche Kraft wirkt zwischen zwei elektrischen Ladungen?

Accepted Answer

Coulombkraft

Answer

Lorentzkraft

Answer

Gravitationskraft

Answer

Reibungskraft

Question 42

Welche Aussage trifft auf einen idealen Widerstand zu?

Accepted Answer

Sein Widerstand ist frequenzunabhängig

Answer

Er hat eine kapazitive Reaktanz

Answer

Er hat eine induktive Reaktanz

Question 43

Welche Einheit wird für die elektrische Leistung verwendet?

Accepted Answer

Watt

Answer

Newton

Answer

Hertz

Answer

Coulomb

Question 44

Bei welcher Art von Wellenbewegung schwingen die Teilchen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung?

Accepted Answer

Transversalwelle

Answer

Longitudinalwelle

Answer

Stehende Welle

Answer

Oberflächenwelle

Question 45

Welche Größe beschreibt die Frequenz einer Welle?

Accepted Answer

Kehrwert der Periodendauer

Answer

Amplitude der Welle

Answer

Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle

Answer

Wellenlänge der Welle

Question 46

Nennen Sie drei Sensortypen, die zur Messung von Temperatur verwendet werden.

Accepted Answer

Thermoelement, Widerstandsthermometer, Infrarotsensor

Answer

Manometer, Beschleunigungssensor, Näherungssensor

Answer

Lichtschranke, Hall-Sensor, Piezosensor

Question 47

Welche physikalische Größe wird gemessen, wenn ein Lichtstrahl auf eine Fotodiode trifft?

Accepted Answer

Lichtstärke

Answer

Schalldruck

Answer

Spannung

Answer

Temperatur

Question 48

Nennen Sie drei Aktorarten, die zur Bewegung von Objekten verwendet werden.

Accepted Answer

Elektromotor, Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder

Answer

Manometer, Beschleunigungssensor, Näherungssensor

Answer

Dynamo, Spannungswandler, Stromwandler

Answer

Thermoelement, Widerstandsthermometer, Infrarotsensor

Question 49

Welche physikalische Größe wird gemessen, wenn ein Manometer an eine Leitung angeschlossen wird?

Accepted Answer

Druck

Answer

Füllstand

Answer

Beschleunigung

Answer

Temperatur

Question 50

Nennen Sie drei Sensortypen, die zur Messung von Beschleunigung verwendet werden.

Accepted Answer

Beschleunigungssensor, Drehratensensor, Trägheitsnavigationssystem

Answer

Thermoelement, Widerstandsthermometer, Infrarotsensor

Answer

Lichtschranke, Hall-Sensor, Piezosensor

Question 51

Nennen Sie drei Aktorarten, die zur Regelung von Flüssigkeiten verwendet werden.

Accepted Answer

Magnetventil, Proportionalventil, Servoventil

Answer

Thermoelement, Widerstandsthermometer, Infrarotsensor

Answer

Dynamo, Spannungswandler, Stromwandler

Answer

Elektromotor, Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder

Question 52

Welche physikalische Größe wird gemessen, wenn ein Näherungssensor ein Objekt erkennt?

Accepted Answer

Abstand

Answer

Temperatur

Answer

Füllstand

Answer

Beschleunigung

Question 53

Nennen Sie drei Sensortypen, die zur Messung von Schalldruck verwendet werden.

Accepted Answer

Kondensatormikrofon, Piezomikrofon, dynamisches Mikrofon

Answer

Thermoelement, Widerstandsthermometer, Infrarotsensor

Answer

Lichtschranke, Hall-Sensor, Piezosensor

Question 54

Nennen Sie drei Aktorarten, die zur Regelung von Gasen verwendet werden.

Accepted Answer

Proportionalventil, Servoventil, Regelventil

Answer

Thermoelement, Widerstandsthermometer, Infrarotsensor

Answer

Elektromotor, Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder

Question 55

Welches Messprinzip nutzen piezoresistive Sensoren?

Accepted Answer

Änderung des elektrischen Widerstands durch mechanische Belastung

Answer

Änderung der Kapazität durch mechanische Belastung

Answer

Änderung der Induktivität durch mechanische Belastung

Question 56

Welche Größe messen Beschleunigungssensoren?

Accepted Answer

Beschleunigung

Answer

Weg

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Kraft

Question 57

Welche Art von Aktor wandelt elektrische Energie direkt in mechanische Energie um?

Accepted Answer

Elektromotor

Answer

Drehkolbenmotor

Answer

Pneumatikzylinder

Answer

Hydraulikzylinder

Question 58

Welche Einheit misst die elektrische Spannung?

Accepted Answer

Volt (V)

Answer

Farad (F)

Answer

Ampere (A)

Answer

Ohm (Ω)

Question 59

Welche physikalische Größe beschreibt den Widerstand eines Materials gegen elektrischen Stromfluss?

Accepted Answer

Elektrischer Widerstand

Answer

Elektrische Spannung

Answer

Elektrische Leistung

Answer

Elektrische Stromstärke

Question 60

Welche Art von Sensor nutzt die Änderung der Induktivität zur Messung physikalischer Größen?

Accepted Answer

Induktiver Sensor

Answer

Thermoelektrischer Sensor

Answer

Kapazitiver Sensor

Answer

Piezoresistiver Sensor

Question 61

Welches Material ist ein guter elektrischer Leiter?

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Holz

Answer

Gummi

Question 62

Welche Größe ergibt die Steigung einer Geraden im Spannungs-Strom-Diagramm eines Widerstands?

Accepted Answer

Elektrischer Widerstand

Answer

Elektrische Spannung

Answer

Elektrische Stromstärke

Question 63

Welche Art von Aktor nutzt den piezoelektrischen Effekt für mechanische Bewegungen?

Accepted Answer

Piezoelektrischer Aktor

Answer

Elektrohydraulischer Aktor

Answer

Elektropneumatischer Aktor

Answer

Drehkolbenmotor

Question 64

Welche Einheit misst die elektrische Stromstärke?

Accepted Answer

Ampere (A)

Answer

Volt (V)

Answer

Farad (F)

Answer

Ohm (Ω)