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Ich messe was, das Du nicht siehst: Bau mobiler Messgeräte mit Raspberry Pi & Co. (SE)

3 ECTS

Inhalt

Dieses Proseminar/Seminar beschäftigt sich mit dem Bau von kleinen, mobilen Messgeräten, die mittels Einplatinencomputern oder Microprozessoren wie Raspberry Pi, Arduinos und NodeMCUs etc. realisiert werden können.

"Nach DIN 1319 (Grundlagen der Messtechnik) ist eine Messgröße diejenige physiklaische Größe, der eine Messung gilt. Im allgemeinen handelt es sich dabei um eine physikalische Größe wie z. B. Masse , Leistung oder Temperatur, die Ziel einer Messung war oder sein wird. Als spezielle Größe handelt es sich um eine zu speziellen Sachbezügen gehörende Größe wie z. B.Volumen eines Körpers oder Widerstand eines vorgelegten Kupferdrahtes bei einer gegebenen Temperatur. Der von einem Messgerät oder einer Messeinheit gelieferte Wert einer speziellen Messgröße nennt man den Messwert. Er  wird durch das Produkt aus Zahlenwert und Maßeinheit ausgedrückt. Abgrenzung: Im Sinne dieser Festlegung sind Werte, die z. B. durch bloße Überlegung oder Vermutung gewonnen wurden, nicht als Messwerte zu bezeichnen. Die Messgröße muss nicht unmittelbar Gegenstand der Messung sein. Sie kann auch über physikalisch bekannte oder festgelegte mathematische Beziehungen aus Größen bestimmt werden, denen unmittelbare Messungen gelten. Ziel jeder Messung ist es, den wahren Wert der Messgröße zu ermitteln. Möglich ist aber ebenfalls, durch ein vollständiges Messergebniss einen Schätzwert anzugeben. Die Messgröße wird häufig Eigenschaft eines Körpers sein; sie kann auch Eigenschaft eines Vorganges (z. B. einer Strahlung) oder eines Zustandes (z. B. eines elektrischen Feldes) sein." [Wikipedia "Messgröße"]

Wir haben heute durch die aufgeführten technischen Komponenten die Möglichkeit, überall einsetzbare, mobile Messgeräte für z.B. Umweltphänomene zu bauen und zu betreiben. Dadurch sind wir unabhängig von z.B. staatlichen oder von speziellen Interessensgruppen betriebenen Messstationen und können leicht eigene Risikobewertungen von Umweltsituationen vornehmen. Dies ist insbesondere von Interesse, wenn es sich um Messgrößen handelt, die für unsere eigenen Sinne nicht wahrnehmbar aber potentiell gesundheits- oder umweltschädlich sind.

Im Rahmen des Seminars soll Jeder Teilnehmer eine solche Messgröße identifizieren und ein mobiles Messgerät entwickeln, das diese Größe zuverlässig erfassen und interpretieren kann. Dazu müssen ggf. Grenzwerte ermittelt, hinterfragt und verwendet weden. Das Messgerät soll von dem Teilnehmer entsprechend entworfen, gebaut, getestet und eingesetzt sowie vorgeführt werden. Eine Ausarbeitung, ein beschreibendens Poster, ein kurzes Benutzerhandbuch  und eine Präsentation wird u.a. als Prüfungsleistung erwartet. Nach Absprache mit den Ausrichtern werden die Materialkosten für Messgerät etc. von den Veranstaltern übernommen.

Bei der Wahl der Messgröße sowie dem Entwurf und Realisierung des Messgerätes sind von den Teilnehmern eigene Vorstellungen notwendig.

Mögliche Messgrößen / Umweltphänomene könnten sein:

  • alle möglichen Gase
  • alle möglichen Strahlungen
  • allle möglichen Flüssigkeiten
  • alle möglichen festen Soffe
  • alle möglichen Zustände
  • etc.

Eigene Teilthemenvorstellungen sind willkommen und besonders gewünscht.

Modulbewertung

Die Modulnote setzt sich aus folgenden Komponenten (Gewichtung) zusammen:

  1. Ausarbeitung, Poster & Benutzerhandbuch (3/10),
  2. funktionsfähiger Prototyp (3/10),
  3. Vortrag, Foliengestaltung & Demo (3/10),
  4. Aktive Mitarbeit, Wahrnehmung der Pflichttermine etc. (1/10)

Zeiten und Räume

Durchführung als Blockseminar an einem Tag in der ersten vorlesungsfreien Woche (6. KW, 05. bis 07.2.2020, 09:00 bis 16:00 Uhr) in A4 2-227. Zusätzlich diverse Einzeltermine (siehe Folien zur Vorbesprechung)

  • Vorbesprechung am 21. Oktober 2019, 14:15 s.t. bis 15:45 Uhr in A4 2-225
  • bis 06. November 2019: Vorstellung einer Prototypenidee und vorläufigen Gliederung der Ausarbeitung
  • bis 06. Dezember 2019: Erste Version der Ausarbeitung, Vorstellung des Prototypen in erster Version sowie der Gliederung des Posters
  • bis 17. Januar 2020: Abgabe der finalen Ausarbeitung, Vorstellung des funktionsfähigen Prototypen, Abgabe der ersten Version des Posters, Vorstellung der Gliederung der Folien des Vortrags und des Benutzerhandbuchs
  • bis 31. Januar 2020: Abgabe der finalen Version des Posters, Abgabe der finalen Version des Benutzerhandbuchs, Demonstration des fertigen Prototypen
  • vermutl. 7. Februar 2020: Blockseminar, 09:00 bis ca. 13:00 Uhr in A4 2-227 mit Vortrag und Demo. Das Programm finden Sie dann hier.

Vorbesprechung

Montag, 21.10.2019, 14:15 s.t. bis ca. 15:45 Uhr in Raum A4 2-225 statt. Die Folien der Vorbesprechung sind dann  hier abrufbar; die Themen- und Betreuerzuordnung dann ebenfalls.

Seminarunterlagen

Die Seminarunterlagen sind hier zu finden.

Verantwortlicher

SVSwr-Webmastersegc (svs@inivy9formakutstik.uni-oldenburg.dmdve) (Stand: 19.04.2020)