http://www.tu-ilmenau.de

Logo TU Ilmenau



INHALTE

Publikationen

Anzahl der Treffer: 1171
Erstellt: Wed, 23 Sep 2020 23:16:31 +0200 in 0.0573 sec


Steffen, Manfred;
Entwicklung und Aufbau eines Signalsimulators für Homodyne-Interferometer-Elektroniken. - Ilmenau. - 95 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Aufgrund der komplexen Funktionalität und der hohen Anschaffungskosten konventioneller Signalgeneratoren, wird für die Entwicklung und Inbetriebnahme von Interferometern ein Signalgenerator benötigt, mit dem sich das Verhalten von Interferometern simulieren lässt. Ziel dieser Arbeit ist es, einen Interferometer-Simulator zu entwickeln, mit dem sich die Entwicklung von elektronischen Schaltungen und Software, sowie die Inbetriebnahme von homodynen Interferometerauswerteeinheiten vereinfachen lässt. Als erstes wird ein Überblick über verschiedene Interferometer und Signalgeneratoren gegeben. Um einen Prototyp zu entwickeln, wurde ein passender Mikrocontroller ausgewählt und verschiedene Konzepte für die Analogschaltung erarbeitet. Als Mikrocontroller kommt ein STM32F103RB auf einem Nucleo-Board der Firma STMicroelectronics zum Einsatz. Auf Basis dieses Mikrocontrollers und weiterer analoger Funktionsgruppen wurde eine Platine zum Testen der Schaltung entwickelt und in Betrieb genommen. Über einen Digital-Analog-Umsetzer können Interferometerbewegungen bis 2 kHz simuliert werden. Um Linearitätsuntersuchungen am Interferometer vornehmen zu können, wird ein DDS-Chip eingesetzt, mit dem sich Frequenzen bis 10 MHz erzeugen lassen. Schlussendlich wurde mithilfe eines Prototyps ein Kleinseriengerät entwickelt, mit dem sich zwei verschiedene Signale erzeugen lassen. Möglich ist ein Betrieb mit und ohne Computer, wodurch das Gerät für den Feldeinsatz geeignet ist. Zudem kann der Simulator in einen automatisierten Prüfplatz von Auswerteeinheiten integriert werden.



Ramirez Tarazona, Bruno Esteban;
Konzeptionierung und Realisierung automatisierter Funktionstests sowie Messungen an mechatronischen Systemen. - Ilmenau. - 148 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Entwicklungsbegleitende Messungen und Tests finden in allen Stufen des Entstehungsprozesses mechatronischer Systeme statt und sind essenziell für die qualitätsorientierte Verwirklichung des angestrebten Zielsystems. Die vorliegende Arbeit widmet sich der Standardisierung von bisher systemspezifischen Mess- und Testabläufen mit dem Ziel der Kosteneinsparung und der Senkung des Entwicklungsaufwands. Zunächst wird eine Analyse des Stands der Technik und im Unternehmen bestehender Mess- und Testszenarien durchgeführt. Darauf aufbauend werden die Anforderungen an die Struktur automatisierter Standard-Prozesse zur Einhaltung des V-Modells definiert und jeweils ein geeignetes Tool für ihre Ausführung an einem Prüfstand ausgewählt. Zudem wird die Interaktion zwischen dem ausgewählten Tool und dem Prüfstand sowie die Anbindung an ein Anforderungsmanagementprogramm vorgestellt. Diese Anbindung erhöht die Nachvollziehbarkeit der Entwicklungsprozesses und vereinfacht die Durchführung von automatisierten Tests sowie deren Dokumentation. Abschließend wird validiert, dass die vorgestellten Mess- und Testkonzepte für die Erfüllung der jeweiligen Aufgabe, die automatisierte Vermessung bzw. Test eines Prüflings, geeignet sind. Zusammenfassend verwirklicht diese Arbeit jeweils ein ausgearbeitetes, funktionales und anpassbares Konzept für wiederverwendbare, entwicklungsbegleitende Messungen sowie für vollständig in sich geschlossene (Gesamt-)Systemtests in Bezug auf das V-Modell.



Kacker, Raghu N.; Kessel, Rüdiger; Sommer, Klaus-Dieter;
Operational measurement uncertainty and Bayesian probability distribution. - In: SMSI 2020. - Wunstorf : AMA Service GmbH, (2020), S. 275-276
- Richtiger Name des 3. Verfassers: Klaus-Dieter Sommer

Straube, Guido; Fischer Calderón, Sebastian J.; Ortlepp, Ingo; Manske, Eberhard;
Fundamentals of dynamic sensor positioning with nanoscale accuracy by an inverse kinematic concept. - In: SMSI 2020. - Wunstorf : AMA Service GmbH, (2020), S. 307-308

A recent challenge in measurement science is the growing demand for machines allowing nanoscale positioning and measuring in large volumes. The moving stage principle typically used for these applications needs to be altered, considering the mass of the moving stage growing with the measuring volume. This paper proposes an inverted kinematic concept and discusses two approaches to the reconstruction of mirror profiles to compensate for deviations in the mirror topographies.



Omidian, Maryam; Néel, Nicolas; Manske, Eberhard; Pezoldt, Jörg; Lei, Yong; Kröger, Jörg;
Structural and local electronic properties of clean and Li-intercalated graphene on SiC(0001). - In: DPG-Frühjahrstagung (DPG Spring Meeting) of the Condensed Matter Section (SKM) together with the DPG Division Environmental Physics and the Working Groups Accelerator Physics; Equal Opportunities; Energy; Industry and Business; Physics, Modern IT and Artificial Intelligence, Young DPG. - Bad Honnef : Deutsche Physikalische Gesellschaft, (2020), O 80.3

Volz, Jonas;
Experimentelle Charakterisierung des Einflusses von Beschichtungssystemen für Rührreibschweißwerkzeuge. - Ilmenau. - 72 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2020

Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Einfluss von Beschichtungssystemen auf das Rührreibschweißen experimentell charakterisiert. Entsprechend wurde jeweils ein monolithisches und ein separierbares Werkzeug mit TiN beschichtet. Die experimentelle Umsetzung erfolgte auf einer robotisierten Schweißanlage, an der die Legierung EN AW 6082 T6 im Blindstoß gefügt wurden. Über die Schweißdistanzen von 50 m, 100 m, 200 m und 400 m, konnte gezeigt werden, dass durch die Beschichtung weniger und gleichmäßigerer Verschleiß am Werkzeug nachgewiesen werden kann. Als Überwachungsparameter für den Verschleiß kann der Reibkoeffizient und somit auch das Reibmoment dienen.



Tian, Yu;
Messtechnische Untersuchung eines neuartigen, interferometrischen Winkelsensors. - Ilmenau. - 40 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau wurde ein neuartiger interferenzoptischer, absolut messender Winkelsensor auf Basis von einem Kösters-Prisma entwickelt. Die Neigung und die Streifenbreite der Interferenzstreifen werden als Signal der Winkellage einer Spiegeloberfläche genutzt. Dieses Verfahren kann aufgrund seiner hohen Empfindlichkeit eine hochauflösende Messung bei kleinen Winkelneigungen realisieren und es kann gleichzeitig im Vergleich zu ähnlichen absoluten Messverfahren, wie dem AKF, eine kompakte Bauform erreicht werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein erster Prototyp auf seine messtechnischen Eigenschaften untersucht. Zunächst wurde das automatisierte Messprogramm mittels des in LabVIEW vorhandenen Algorithmus für die Signalauswertung erweitert. Zur Reduzierung der Messabweichung des Winkelsensors erfolgte eine Optimierung des Algorithmus. Anschließend wurden weitere experimentelle Untersuchungen zu bekannten Einflussfaktoren wie der Kamera und dem Spiegelabstand durchgeführt, die die Messgenauigkeit des Winkelsensors beeinflussen können. Abschließend wurden die Ergebnisse der Untersuchungen zusammengefasst.



Gerlach, Gerald; Sommer, Klaus-Dieter
SMSI 2020 : Sensor and Measurement Science International : 22-25 June 2020, Nuremberg, Germany. - Wunstorf : AMA Service GmbH, 2020. - 1 CD-ROM (395 Seiten). ISBN 978-3-9819376-2-6

Schädel, Sebastian;
Neuartiges Messverfahren zur 3D-Gewindekalibrierung unter Verwendung einer flächenhaften Messstrategie und eines ganzheitlichen Auswertealogorithmus. - Bremen : Fachverlag NW in der Carl Schünemann Verlag GmbH, 2020. - X, 152 Seiten. . - (PTB-Bericht)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2020

ISBN 978-3-95606-529-3
- Literaturverzeichnis: Seite 119-127

Das Gewinde zählt heutzutage zu den am häufigsten eingesetzten Maschinenelementen. Der Grund dafür ist die universelle Anwendbarkeit als Befestigungs-, Verbindungs-, Bewegungs-, Dichtungs- oder Zentrierelement. Dabei stellt die Funktion häufig höchste Anforderungen an die Genauigkeit der Gewindegeometrie. Demzufolge wächst der Anspruch an die technologischen Lösungen zur Fertigung und Prüfung von geometrischen Merkmalen am Gewinde stetig. Gewinde werden gemäß aktueller Normen und Richtlinien bislang nur stichprobenartig an bestimmten Punkten und in ausgewählten Schnitten gemessen und ausgewertet. Die wendelförmige Geometrie lässt sich hinsichtlich ihrer Funktionalität daher nur unzureichend bewerten. Der Einsatz einer flächenhaften Messstrategie und einer ganzheitlichen Auswertemethode revolutioniert die konventionellen Vorgehensweisen und ermöglicht zudem erstmals eine funktionsorientierte Prüfung von Gewinden. Die Gewindemetrologie steht deshalb in ihrer fast hundertjährigen Entwicklungsgeschichte im Zuge der vierten industriellen Revolution vor einem Paradigmenwechsel. Um diesem Rechnung zu tragen, beschäftigt sich die vorliegende Arbeit mit der Entwicklung eines fortschrittlichen messtechnischen Verfahrens zur Rückführung von Bestimmungsgrößen am Gewinde mit den höchsten Anforderungen an die Messunsicherheit im Umfeld eines nationalen Metrologie Instituts, der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB). Das Messverfahren zielt auf den Einsatz von flächenhaften Messstrategien und ganzheitlichen Auswertemethoden im Sinne der im Jahre 2015 aktualisierten Technologie-Roadmap Fertigungsmesstechnik 2020 ab. Die messtechnische Erfassung der Werkstückgestalt eines Gewindes erfolgt auf einem Koordinatenmessgerät, welches in den letzten Jahrzehnten Einzug in viele Messlaboratorien gefunden hat. Die ganzheitliche Auswertung basiert auf dem erfassten dreidimensionalen Messdatensatz und einem geometrisch-idealen Modell eines Gewindes. Die bestmögliche Einpassung des Modells in den Messdatensatz erfolgt mit einem im Rahmen dieser Arbeit implementierten Approximationsalgorithmus. Das Messergebnis liefert eine umfassende Angabe der Abweichungen in Maß-, Form- und Lage der Istgeometrie bezüglich der Nenngeometrie. Im praktischen Teil der Arbeit erfolgt anhand werkstückähnlicher Normale von Gewinden der PTB die Verifikation der metrologischen Lösungsansätze.



Elahi, Hamed;
Entwicklung einer mittels Micropython-Mikrocontroller selbstoptimierenden Peltier-Temperaturregelung. - Ilmenau. - 80 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Ziel dieser Masterarbeit war es, die Temperatur, die durch Peltier-Elemente erzeugt wird, selbstoptimierend zu regeln. Dies erfolgte durch die Entwicklung eines Regelalgorithmus, der in einen Micropython-Mikrocontroller implementiert wurde. Darüber hinaus lag der Schwerpunkt dieser Arbeit auf der Optimierung des Reglers, da diese eine Voraussetzung ist, um den realisierten Aufbau als Tauspiegelhygrometer oder ähnliche Geräte anzuwenden. Zur Optimierung der PID-Koeffizienten (Proportional-Integral-Derivative-Koeffizienten) werden die Sprungantwort des Systems und anschließend die Ziegler-Nichols-Methode als Schritte des PID-Optimierungsverfahrens in Anspruch genommen. Weiterhin wurde unter Verwendung der optimierten Koeffizienten am PID-Regler ein Probeversuch durchgeführt, um die Steinhart-Hart-Koeffizienten und die Kennlinie von NTC-Thermistoren (Negative-Temperature-Coefficient-Thermistoren) zu bestimmen und auszuwerten. Um die Genauigkeit des PID-Reglers selbstständig zu beweisen, wurde zunächst dreimal ein Versuch für drei Temperaturen durchgeführt, was zu einer Abweichung von weniger als 0,01˚C für diese Peltier-Temperaturregelung führte. Aus den Ergebnissen des Probeversuchs geht weiter hervor, dass die Messunsicherheit des kalibrierten NTC-Thermistors kleiner als 0,02˚C ist, was auch die Güte der Regelung beweist, mit deren Hilfe die Kalibrierwerte ermittelt wurden. Somit kann der Regler problemlos in vielen Projekten eingesetzt werden, bei denen vergleichbare Eigenschaften sowie ein optimales Führungsverhalten erforderlich sind. Schlagwörter: Peltier-Temperaturregelung; Micropython-Mikrocontroller; selbstoptimierend; Sprungantwort; Ziegler-Nichols-Methode; PID-Regler; Kalibrierung des NTC-Thermistors