Forum: Offtopic Ist Elektronik wirklich eine ungenaue Wissenschaft?


von Alex G. (dragongamer)


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Hallo Community,

Statt einem Freitagsthread, mmal ein Sonntagnachts-thread ;)

Nein, ich meine das schon ernst weil ich dieses Gefühl öfters hatte.
Heute beim lesen in diesem Thread: 
Beitrag "pwm-mosfet-schaltung so richtig?"

Die Problemstellung da scheint einfach (und ich hab grad die selbe). 
Trotzdem kommt man insgesamt auf rund 14 Varianten der Schaltung; die 
meisten davon mit "könnte", "müsste" und "das ist besser" argumentiert.


Komme aus der Computerinformatik (Elektronik als Nebenhobby) und da 
scheinen mir die Lösungen, naja, wie soll es auch sonst sein, binär.

Entweder ein Algorithmus funktioniert und bringt die geforderte Lösung, 
oder er tut das nicht.
Das kann man oft auch mathematisch beweisen (bekanntlich nicht immer) 
aber in der Praxis meist per Zergliederung und trial+error.
Auf jeden Fall gibt es nichts dazwischen. Eher selten ein "das ist 
besser" und wenn, dann bezieht sich das nur auf Geschwidigkeits- und 
Resourcen-Efizienz (oder auf die Entwicklerperspektive bezogen: Leichter 
verständlich/übersichtlicher).

Würdet ihr sagen Elektronik gehorcht schlicht keiner Logik?
Oder weshalb kommt man (bzw. das geballte Wissen eines Forums) nicht 
schneller und vorallem eindeutiger zu einer Lösung für ein bestimmtes 
Problem?



P.s. könnte mir jemand ein Buch oder Dokument empfehlen in dem 
PWM-bezogene Schaltungen (vorallem Verstärkung und eventuell Wandlung in 
DC) gut erklärt sind?
Das Kapitel dazu des Forums kenne ich, ist mir aber leider nicht 
tiefgreifend genug...
Schon mal vielen Dank!

: Bearbeitet durch User
von Uhu U. (uhu)


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Alex G. schrieb:
> Komme aus der Computerinformatik (Elektronik als Nebenhobby) und da
> scheinen mir die Lösungen, naja, wie soll es auch sonst sein, binär.
>
> Entweder ein Algorithmus funktioniert und bringt die geforderte Lösung,
> oder er tut das nicht.

In der Informatik gibt es auch "gute" und "bessere" Lösungen für ein und 
dasselbe Problem - wie in der E-Technik auch...

von Mani W. (e-doc)


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Alex G. schrieb:
> Entweder ein Algorithmus funktioniert und bringt die geforderte Lösung,
> oder er tut das nicht.
> Das kann man oft auch mathematisch beweisen (bekanntlich nicht immer)
> aber in der Praxis meist per Zergliederung und trial+error.
> Auf jeden Fall gibt es nichts dazwischen.

Gut, das ich bei Analogtechnik blieb...;-)

Da sind alle Zwischendinge überschaubar..


Und eine PWM-Steuerung/Regelung ist dann ein relativer Klax...

: Bearbeitet durch User
von Old P. (Gast)


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Elektronik ist überhaupt keine Wissenschaft, eher schon Physik und 
andere Wissenschaften, aus denen alles elektronische abgeleitet wird. 
;-)

Old-Papa

von Mani W. (e-doc)


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Alex G. schrieb:
> Würdet ihr sagen Elektronik gehorcht schlicht keiner Logik?

Nein!

von Mani W. (e-doc)


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Alex G. schrieb:
> Oder weshalb kommt man (bzw. das geballte Wissen eines Forums) nicht
> schneller und vorallem eindeutiger zu einer Lösung für ein bestimmtes
> Problem?

Vielleicht, weil es an der eigenen Ausdrucksweise des eigenen Problems
liegt, man Begriffe nicht richtig zu deuten weis, weil Grundlagen
fehlen...

Vielleicht auch, weil das Problem nicht genau beschrieben wird, andere
Leute sich hier Gedanken machen, was der TO eigentlich will und
dem entsprechend Antworten geben, wie sie es aufgefasst haben...

Meiner Meinung nach ist dieses Forum ein Highlight in der
Elektronikszene, da kann einem wirklich geholfen werden...

Natürlich ist es als Schaf inmitten eines Wolfsrudels doch sehr
schwer, entspannt auf die Lösung des Problems zu zugehen...;-)


Beste Grüsse

von L. H. (holzkopf)


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Old P. schrieb:
> Elektronik ist überhaupt keine Wissenschaft, eher schon Physik und
> andere Wissenschaften, aus denen alles elektronische abgeleitet wird.

Denke, Elektronik gehört zur Elektrotechnik und diese eindeutig zu den 
Ingenieurwissenschaften.

Sicher ist Elektronik letztlich eine Spezialisierung auf der Basis 
(auch) anderer Naturwissenschaften - damit hast Du schon recht.
Das trifft aber für alle Ingenieurwissenschaften zu.

Alex G. schrieb:
> Würdet ihr sagen Elektronik gehorcht schlicht keiner Logik?

Ganz im Gegenteil. ;)

Probleme habe ich nur damit, wenn im Zusammenhang mit komplexer 
Elektronik von Intelligenz bzw. KI gesprochen wird.
Gleich aus Wikipedia zitiert:

"Intelligenz (von lateinisch intellegere „verstehen“, wörtlich „wählen 
zwischen …“ von lat. inter „zwischen“ und legere „lesen, wählen“) ist in 
der Psychologie ein Sammelbegriff für die kognitive Leistungsfähigkeit 
des Menschen. Da einzelne kognitive Fähigkeiten unterschiedlich stark 
ausgeprägt sein können und keine Einigkeit besteht, wie diese zu 
bestimmen und zu unterscheiden sind, gibt es keine allgemeingültige 
Definition der Intelligenz."

Wie nicht gerade selten wird in Wikipedia etwas unvollständig bis falsch 
genannt.
Ich kenne keine präzisere und komprimiertere Sprache als die 
lateinische.
legere bedeutet: auflesen, auslesen, lesen
intellegere: wahrnehmen, verstehen, einsehen

Auswählen gibt es im lat. auch: eligere
Wir reden bei Intelligenz aber nicht von auswählen, sondern u.a. auch 
von einsehen.
Einsicht hat aber nicht nur etwas mit dem Hineinschauen in einen 
Datenspeicher zu tun, sondern viel mehr mit Verstehen i.S. von 
Verständnis.
Einem Verstehen, das bei uns Menschen viel mehr umfaßt, als eine Auswahl 
zwischen 0 und 1 (entweder 0 oder 1).

Kein Wunder, daß die Psychologie zu keiner allgemeingültigen Definition 
der Intelligenz kommt, weil sie die an kognitiver Leistungsfähigkeit 
"festzumachen" versucht.
Kognitiv kommt von lat. cognoscere: das Denken, Verstehen oder Wissen 
betreffend.

Auch dabei ist keine Rede von auswählen.
Und genau das ist das Dilemma:
Wie kann eine Maschine denken, verstehen und etwas wissen?
Und wie können das Menschen?

Als sich Computer in unserem Alltag verbreiteten, bezeichneten wir diese 
als "Blechtrottel".
Zwar unfehlbar und präzise rechnen könnend, aber mehr auch nicht.
Unbenommen sind sie enorme Hilfsmittel für uns Menschen.

Daß sie aber jemals auch nur annähernd uns Menschen - trotz all unserer 
"Fehlbarkeiten" - ersetzen könnten, glaube ich eher nicht.
Mehr dazu kann man im Offtopic-Forum zum autonomen Fahren von Autos 
lesen.

Alex G. schrieb:
> P.s. könnte mir jemand ein Buch oder Dokument empfehlen in dem
> PWM-bezogene Schaltungen (vorallem Verstärkung und eventuell Wandlung in
> DC) gut erklärt sind?
> Das Kapitel dazu des Forums kenne ich, ist mir aber leider nicht
> tiefgreifend genug...

Kämm doch einfach auch noch die Beiträge im Forum zu dem durch, was Dich 
speziell interessiert.

Grüße

von c. m. (Gast)


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Alex G. schrieb:
> Komme aus der Computerinformatik (Elektronik als Nebenhobby) und da
> scheinen mir die Lösungen, naja, wie soll es auch sonst sein, binär.
>
> Entweder ein Algorithmus funktioniert und bringt die geforderte Lösung,
> oder er tut das nicht.

angenommen du brauchst den sinus eines wertes, benutzt du dann die sin() 
funktion, oder einen angenäherten wert aus einer lookup-table?
deiner definition nach dürfte es ja nur den einen wahren weg geben - ist 
ja alles binär.
welche datenbank sollen denn alle benutzen? welchen texteditor, welche 
IDE, welchen kompressionsalgorithmus?

"Komme aus der Computerinformatik… lösungen alle binär" - ich komme auch 
auch der computerinformatik, und diese aussage ist meiner meinug nach 
undurchdachter quatsch.

von Walter K. (Gast)


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c. m. schrieb:
> welche datenbank sollen denn alle benutzen? welchen texteditor, welche
> IDE,

1. MariaDB
2. vim
3. keine

von c. m. (Gast)


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Walter K. schrieb:
> c. m. schrieb:
>> welche datenbank sollen denn alle benutzen? welchen texteditor, welche
>> IDE,
>
> 1. MariaDB

viel spass beim speichern und bearbeiten von geokoordinaten (siehe 
PostGIS), ausführen von PlSQL, java stored procedures, XML schemata…

> 2. vim

emacs!

> 3. keine

puristenextremist!

von Christian B. (luckyfu)


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Natürlich gehorcht die Elektronik (einer) Logic.

Um bei der Analogie zur Informatik zu bleiben: in C gibt es mindestens 3 
Möglichkeiten, Verzweigungen zu bauen. If - else, switch: case, der 
schnöde ? Operator u.s.w.
In der Elektronik ist es ähnlich. Allerdings gibt es hier eben nicht 
"nur" 3 mögliche Verzweigungen sondern eher >30. Alle führen zum Ziel. 
Alle haben vor- und Nachteile. und manche funktionieren in besonderen 
Konstellationen besser, andere gar nicht. So ist es bei C aber auch. 
Beim If - else wird es schnell unübersichtlich, wenn man 10 mögliche 
Zustände unterscheiden will. Mit Switch: case geht das relativ 
problemlos und mit ? gar nicht.

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Alex G. schrieb:
> Die Problemstellung da scheint einfach (und ich hab grad die selbe).
> Trotzdem kommt man insgesamt auf rund 14 Varianten der Schaltung; die
> meisten davon mit "könnte", "müsste" und "das ist besser" argumentiert.

Hier ist ein Forum, wo jeder seine Meinung äußern kann. Oft kann man 
(gerade als Anfänger) nicht beurteilen wie es um das Fachwissen eines 
Antwortenden steht. Ist er ein „Bastler“, ein Schüler, ein Lehrling, ein 
sehr erfahrener Ingenieur mit viel Berufserfahrung, ein Theoretiker, 
ein….
So kommen dann als Antwort viele Konjunktivs und viele verschiedene 
Vorschläge zur Lösung heraus. Jetzt hilft eigentlich nur noch der 
„gesunde Menschenverstand“ weiter.

von Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)


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Alex G. schrieb:
> Entweder ein Algorithmus funktioniert und bringt die geforderte Lösung,
> oder er tut das nicht.
> Das kann man oft auch mathematisch beweisen (bekanntlich nicht immer)
> aber in der Praxis meist per Zergliederung und trial+error.
> Auf jeden Fall gibt es nichts dazwischen. Eher selten ein "das ist
> besser" und wenn, dann bezieht sich das nur auf Geschwidigkeits- und
> Resourcen-Efizienz (oder auf die Entwicklerperspektive bezogen: Leichter
> verständlich/übersichtlicher).
>
> Würdet ihr sagen Elektronik gehorcht schlicht keiner Logik?

Elektronik basiert auf einer abgeschlossenen (und funktionierenden) 
Systemtheorie. Die Informatik kämpft seit 60 Jahren um eine im Ansatz 
brauchbare Systemtheorie - mit sehr überschaubaren Ergebnissen.

Was du verwechselst ist Komplexität und Logik. Logik bedeutet nicht, 
dass man zu genau einer Aussage kommt, sondern, dass die 
Schlussfolgerungen die zu Aussagen führen, "logisch", also formal 
richtig, gemacht wurden. Und ehrlich, wenn man jemandem, der von sich 
sagt

> Komme aus der Computerinformatik

erklären muss, was Logik ist, dann gute Nacht deutsche 
Informatiker-Ausbildung.

Noch etwas: Jede technische Entscheidung in der Praxis ist ein 
Kompromiss. Man kann nur mit dem bauen, was es gibt. Es gibt zum 
Beispiele keine idealen Bauelemente. Hinzu kommen die klassischen 
nicht-technischen Einflussgrößen: Zeit, Kosten, Qualität. Die ebenfalls 
zu berücksichtigen gehört zum ingenieurmäßigen Vorgehen.

Das Ergebnis sind immer nicht-ideale Lösungen. Natürlich lässt sich über 
nicht-ideale Lösungen diskutieren. Praktisch sind das Diskussionen 
darüber, welche anderen Kompromisse man eingehen könnte.

Zuletzt noch etwas: Woran erkennt man Idioten? Sie fragen nach "der 
besten Lösung". Die gib es für nicht-triviale Probleme nicht. Grund? 
Siehe oben.

> P.s. könnte mir jemand ein Buch oder Dokument empfehlen in dem
> PWM-bezogene Schaltungen (vorallem Verstärkung und eventuell Wandlung in
> DC) gut erklärt sind?

Warum soll man über so etwas ein Buch schreiben? Sag mal, pisst du uns 
hier nur vor die Füße, weil du PWM nicht verstehst?

Die Idee der Wandlung in Gleichspannung basiert auf einer einfachen 
Mittelwertbildung mittels Integration über die Zeit:

So, und jetzt kannst du in der Elektronik alle Schaltungen durchgehen, 
die eine solche Integration mehr oder weniger gut (ideal gibt es nicht) 
nachbilden. Mehr ist das nicht.

Wenn dir das nicht passt, kannst du auch anfangen das von der 
Abtasttheorie her zu betrachten. Am Ende kommt das gleiche raus.

von Joachim B. (jar)


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Alex G. schrieb:
> Komme aus der Computerinformatik (Elektronik als Nebenhobby) und da
> scheinen mir die Lösungen, naja, wie soll es auch sonst sein, binär.

in der Theorie, ich bin ja nicht so fit in Informatik bin aber schon 
öfter über LIBs und Compiler gestolpert

bekanntlich ist ein char IMHO unsigned (dachte ich immer) und kann als 
8bit von 0-255 reichen, dachte ich immer, aber es gibt doch zu oft 
Error.

Ich muss oft casten oder neuerdings besser uint8_t nutzen wenn ich den 
Wertebereich 0-255 erfassen will.

Alex G. schrieb:
> Würdet ihr sagen Elektronik gehorcht schlicht keiner Logik?

doch schon nur sind meist nicht alle Parameter bekannt,

bestes Beispiel,

die einfache Schwingkreisrechnung

fres = 1/( 2  PI  SQR(L * C) )

kennen viele aber damit funktioniert es nur begrenzt

will man nun Bandbreite rechnen kommen die Güten der Bauteile rein und 
die sind oft nicht bekannt, kann der Normaluser schon die Güte Q der 
Spule rechnen
Q = XL / R ,den ohmschen Widerstand bestimmen geht oft einfach, aber bei 
L über die angepeilte Frequenz versagen die Messmittel, die wenn 
überhaupt vorhanden, nur feste Frequenzen vorgeben.
Wer Spulen selber wickelt wird beim Füllfaktor Probleme bekommen, der 
wickelt mindestens mehrfach.

Somit sind L und R selten im gewünschten Rahmen d.h. es kann nur 
ungefähr die Richtung vorgegeben werden, der Rest ist annähern.

Beim Kondensator ist es ähnlich wer kann schon daheim die Verluste 
messen die im Dielektrikum (parallel) sind?

Neuerdings bei Keramik kommt noch die Spannungsabhängigkeit dazu welche 
die Kapazität verringert als das was aufgedruckt ist oder im Datenblatt 
steht.
Wer liest schon Datenblätter wenn überhaupt greifbar und wer versteht 
sie?

ergo muss der Hobbyuser mit verschiedenen Bauteilen probieren, sich dem 
Optimum annähern.

Das muss auch der "Informatiker" wenn er mal programmiert, wer kennt 
schon wirklich alle Auswirkungen die eine "kleine" Programmänderung hat?

Wäre die Programmierung binär (richtig/falsch) bräuchte es keine 
Updates, keine neuen SW Versionen.

: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Von Ungenauer Wissenschaft hatte ich noch nichts gehört. Es gibt aber 
schon lange den Begriff "Exakte Wissenschaften"
https://de.wikipedia.org/wiki/Exakte_Wissenschaft
Grob gesagt Naturwissenschaften im Gegensatz zu Geisteswissenschaften.

von H. K. (spearfish)


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Alex G. schrieb:
> Entweder ein Algorithmus funktioniert und bringt die geforderte Lösung,
> oder er tut das nicht.
> Das kann man oft auch mathematisch beweisen (bekanntlich nicht immer)
> aber in der Praxis meist per Zergliederung und trial+error.
> Auf jeden Fall gibt es nichts dazwischen. Eher selten ein "das ist
> besser" und wenn, dann bezieht sich das nur auf Geschwidigkeits- und
> Resourcen-Efizienz (oder auf die Entwicklerperspektive bezogen: Leichter
> verständlich/übersichtlicher).

"Eher selten ein "das ist besser"" ???

Hast du in der Grundlagenvorlesung zu Algorithmen und Datenstrukturen 
geschlafen und warst am Vortag lieber feiern? Das ist absoluter 
Schwachsinn und ich glaube du hast das etwas sehr Grundlegendes nicht 
verstanden.. Bei uns haben formelle(!) Laufzeit- und Speicheranalysen 
einen sehr großen Teil der Vorlesung eingenommen.
Gerade diese "Geschwidigkeits- und Resourcen-Efizienz" ist ein enorm 
wichtiger Punkt in der theoretischen und praktischen Informatik.

Schau mal bei arxiv in die Sektion Computer Science... viele Paper 
beschäftigen sich damit einen Algorithmus für ein Problem innerhalb 
einer bestimmten Laufzeitschranke zu finden.

von Hirnschaden, H. (Firma: Happy Computing MDK Inc.) (hirnschaden)


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Ainen gudden!

Alex G. schrieb:
> Die Problemstellung da scheint einfach (und ich hab grad die selbe).
> Trotzdem kommt man insgesamt auf rund 14 Varianten der Schaltung; die
> meisten davon mit "könnte", "müsste" und "das ist besser" argumentiert.


Das verhält sich im Prinzip genauso wie in der Mechanik.

Alex G. schrieb:
> Würdet ihr sagen Elektronik gehorcht schlicht keiner Logik?

dito

Dwianea
hirnschaden

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Die Elektronik in der Digitaltechnik ist schon recht genau, weil die 
Transistoren möglichst im Sättigungsbereich betrieben werden. Da gibt es 
dann eine klare Eins oder Null. Die einzige Ungenauigkeit wäre jetzt, 
wie fein die Daten aufgelöst werden sollen.

Bei der Analogtechnik kommt noch die Temperatur und die evtl. 
mechanischen Einflüsse hinzu. Analogverstärker, Schwingkreise und 
Sensoren haben da immer irgendwelche Schwachpunkte.

Sensoren werden aber auch in Zukunft immer benötigt, weil die Welt da 
draußen ist ja analog.

von Hirnschaden, H. (Firma: Happy Computing MDK Inc.) (hirnschaden)


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Ainen gudden!

Michael M. schrieb:
> Die Elektronik in der Digitaltechnik ist schon recht genau, weil die
> Transistoren möglichst im Sättigungsbereich betrieben werden. Da gibt es
> dann eine klare Eins oder Null. Die einzige Ungenauigkeit wäre jetzt,
> wie fein die Daten aufgelöst werden sollen.

Das ist doch nur ein Bauteil wie ein Lager zum Beispiel.

Dwianea
hirnschaden

von Pandur S. (jetztnicht)


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> Ist Elektronik wirklich eine ungenaue Wissenschaft?

Naja. Etwas ungenauer waeren :
 - Kaffeesatzlesen
 - Orakel
 - Knochen werfen
 - Huehnerkacke anschauen
 - Wuerfeln

und genauer waere noch die Mathematik, zumindest die fuer Laien.

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