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Erstellt: Fri, 23 Feb 2018 23:07:03 +0100 in 0.0462 sec


Kühnel, Michael; Fern, Florian; Fröhlich, Thomas
Novel monolithic pendulum tiltmeter with nanorad resolution. - In: Technisches Messen : tm : Sensoren, Geräte, Systeme : Organ des AMA Fachverbands für Sensorik e.V. und der NAMUR, Normenarbeitsgemeinschaft für Mess- und Regelungstechnik der Chemischen Industrie. - Berlin : De Gruyter, ISSN 21967113, (2017), Ahead of print, insges. 8 S.

Tiltmeters with nanorad resolution in a large measurement range of ±9 mrad (±0.5˚) and a very good linearity have been developed at the Technische Universität Ilmenau in the recent years. The working principle bases on the measurement of tilt-dependent lateral forces, which act on a hanging force-compensated weigh cell (precision balance). The disadvantage is the relatively complex design of the weigh cell mechanics, the large dead weight and the high manufacturing costs. - For that reason a simplified tiltmeter was developed. It only consists of two components: a monolithic pendulum mechanics and an optical position sensor. State of the art pendulum tiltmeters contain several components that are linked by screwed, clamped or glued connections. This can limit the long-term-, temperature- or humidity stability of the tiltmeter. - The position sensor achieves a standard deviation of ˜50 pm at a measuring frequency of 10 Hz. The length of the pendulum amounts to 0.1 m, its mass is ˜62 g. With this combination, the theoretical standard deviation of the tilt measurement should result to ˜0.6 nrad at 10 Hz measuring frequency and was approved by measurements. The measurement range of the new monolithic tiltmeter amounts ˜±2 mrad.


https://doi.org/10.1515/teme-2017-0097
Uber, Carsten; Shekhar, Rajiv; Essmann, Stefan; Gerlach, Udo; Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas
Methoden der Temperaturbestimmung von elektrischen Entladungen bei Öffnungs-Kontaktvorgängen in zündfähigen Gasen. - In: Technisches Messen : tm : Sensoren, Geräte, Systeme : Organ des AMA Fachverbands für Sensorik e.V. und der NAMUR, Normenarbeitsgemeinschaft für Mess- und Regelungstechnik der Chemischen Industrie. - Berlin : De Gruyter, ISSN 21967113, (2017), Ahead of print, insges. 9 S.

Für elektrische Entladungen, die bei niedrigen Spannungen von 20-40V und Strömen von 40-100mA nach der Öffnung eines elektrischen Kontaktes in explosiven Atmosphären auftreten, wurden erste spektroskopische Untersuchungen hinsichtlich der dabei entstehenden Temperatur durchgeführt. Diese Metalldampf-Entladungen, die ähnlich dem "kurzen Bogen" (short arc) sind, werden im international standardisierten Funkenprüfgerät gemäß IEC 60079-11 erzeugt, um die Eignung elektrischer Komponenten in explosionsgeschützten Bereichen zu beurteilen. - Die Temperatur ist bei diesen komplexen Zündvorgängen, die im Funkenprüfgerät auftreten, ein Schlüsselparameter. Einerseits ist die Temperatur der Kontaktmaterialien für die Beurteilung der zwingend erforderlichen Vorprozesse vor der Hauptentladung relevant, andererseits kann die Wirkung der Entladung durch die Elektronen-, Ionen und Gastemperatur charakterisiert werden. Dieser Artikel beschreibt den aktuellen Stand zur Temperaturmessung dieser elektrischen Entladungen, einschließlich der Herausforderungen, die dem genaueren Verständnis dieser Entladungsvorgänge und des thermochemischen Zündprozesses dienen sollen. Für Entladungen mit 30V und 100mA unter den genannten Rahmenbedingungen wurden Anregungstemperaturen im Bereich von 3500-5000K gemessen und berechnet.


https://doi.org/10.1515/teme-2017-0082
Goj, Boris; Bohm, Sebastian; Dittrich, Lars; Dressler, Lothar; Kühnel, Michael; Fröhlich, Thomas; Hoffmann, Martin
MEMS-basiertes Tensiometer zur Messung der Oberflächenspannung. - In: MikroSystemTechnik Kongress 2017 "MEMS, Mikroelektronik, Systeme" / MikroSystemTechnik Kongress (München) : 2017.10.23-25. - Berlin : VDE Verlag GmbH, ISBN 978-3-8007-4491-6, (2017), S. 472-475

Köchert, Paul; Köning, Rainer; Weichert, Christoph; Flügge, Jens; Manske, Eberhard
Das neue Antriebskonzept am Nanometerkomparator der PTB. - In: Technisches Messen : tm : Sensoren, Geräte, Systeme : Organ des AMA Fachverbands für Sensorik e.V. und der NAMUR, Normenarbeitsgemeinschaft für Mess- und Regelungstechnik der Chemischen Industrie. - Berlin : De Gruyter, ISSN 21967113, Bd. 84Bd. 84 (2017), S1, Seite S13-S21
https://doi.org/10.1515/teme-2017-0047
Vasilyan, Suren; Schleichert, Jan; Fröhlich, Thomas
A setup for single axis precision force measurements in horizontal plane by 20 nN resolution. - In: Technisches Messen : tm : Sensoren, Geräte, Systeme : Organ des AMA Fachverbands für Sensorik e.V. und der NAMUR, Normenarbeitsgemeinschaft für Mess- und Regelungstechnik der Chemischen Industrie. - Berlin : De Gruyter, ISSN 21967113, Bd. 84Bd. 84 (2017), S1, Seite S22-S28
https://doi.org/10.1515/teme-2017-0036
Meta, Emiljano
Aufbau, Justierung und Stabilitätsuntersuchung von AFM-Aufsätzen für einen AFM-Fokussensor. - Ilmenau. - 137 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit, 2017

Für Messungen mit einem Atomkraftmikroskop (AFM) ist es erforderlich, den hierfür eingesetzten Cantilever (mikromechanischer Federbalken) mit Akribie in den Fokuspunkt des zur Positionsdetektion verwendeten optischen Systems einzustellen, dauerhaft zu sichern und auf Langzeitstabilität zu untersuchen. Die dafür weiterentwickelten AFM-Aufsätze sind vor allem für Messanwendungen in der Nanopositionier- und Nanomessmaschine konzipiert. Diese werden im Rahmen der vorliegenden Arbeit zunächst mit Hilfe von ausgearbeiteten Montagevorschriften aufgebaut. Weiterhin wird die Lage des Cantilevers relativ zum Fokuspunkt, anhand von im Voraus sorgfältig erarbeiteten Justierunterlagen, justiert und fixiert. Nach erfolgreicher Inbetriebnahme der beiden AFM-Aufsätze, durch ihre Integration in die Nanopositionier- und Nanomessmaschine, werden diese messtechnisch untersucht. Dafür werden zahlreiche Dauermessungen durchgeführt, um relevante Eigenschaften -- wie Langzeitstabilität -- anhand von erhaltenen Messdaten zu ermitteln. Weiterhin werden beide AFM-Aufsätze in Bezug auf die sich ergebenden messtechnischen Eigenschaften miteinander verglichen. Anschließend wird eine Optimierung für beide AFM-Aufsätze durchgeführt, indem alle aufgetretenen Kritikpunkte analysiert und verbessert werden.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/1005472416meta.txt
Schulz, Tim
Konzeption einer vakuumtauglichen Lastwechseleinheit für einen hochgenauen automatischen Massekomperator. - Ilmenau. - 86 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit, 2017

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Untersuchungen auf dem Gebiet der Massemetrologie angestellt. Die Betrachtungen umfassen das Handling von Massenormalen und den daraus resultierenden Einfluss auf Wägevorgänge und deren Ergebnisse. Auf Grundlage der Analyse zum Stand der Technik wurden neue Konzepte erarbeitet und verglichen. Um diese bewerten zu können, wurden Modelle der technischen Mechanik genutzt und ausgewertet, aber auch numerische Verfahren angewandt. Für den Abgleich der Ergebnisse mit der Realität wurde ein Demonstrator konstruiert.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/1005015465schul.txt
Krapf, Gunter
Modulare Elektronik zur digitalen Regelung von EMK-Systemen - Eigenschaften, Anwendungen und Potenzial. - In: Engineering for a changing world : 59th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, September 11-15, 2017 : proceedings. - Ilmenau : ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 59 (Ilmenau) : 2017.09.11-15., (2017), insges. 1 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-098:2
Dannberg, Oliver; Kühnel, Michael; Fröhlich, Thomas
Unsicherheitsbeiträge der Krafteinleitung bei der Kalibrierung der Federkonstanten von AFM Cantilevern. - In: Engineering for a changing world : 59th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, September 11-15, 2017 : proceedings. - Ilmenau : ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 59 (Ilmenau) : 2017.09.11-15., (2017), insges. 2 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-097:4
Wenig, Ronny; Kühnel, Michael; Fröhlich, Thomas
Konstruktive Gestaltung des optimierten Positionier- und Kraftmesssystems der TU Ilmenau zur Kalibrierung von Federkonstanten von Mikrokraftsensoren. - In: Engineering for a changing world : 59th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, September 11-15, 2017 : proceedings. - Ilmenau : ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 59 (Ilmenau) : 2017.09.11-15., (2017), insges. 2 S.

An der TU Ilmenau wurde ein Prototyp eines neuartigen Positionier- und Kraftmesssystems entwickelt, welches die rückführbare Kalibrierung der Federkonstanten (Kraft-Weg-Kennlinie) von Mikrokraftsensoren, Tastern oder AFM Cantilevern auf Basis einer Kraft und einer Wegmessung erlaubt. Aufgrund der integrierten interferometrischen Auslenkungsmessung der Cantilever, sind die mit der Messeinrichtung erreichten Messunsicherheiten mit < 2 % geringer als bisher im Stand der Technik beschrieben. Gemeinsame Vergleichsmessungen mit der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) haben dies bestätigt. In Kooperation mit der PTB, die langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der Cantileverkalibrierung besitzt, wurde die Messeinrichtung weiter optimiert. Dabei wurde der weiteren Reduzierung von Unsicherheitsbeiträgen der Wegmessung besondere Beachtung geschenkt. Des Weiteren erfolgten Optimierungen, die es möglich machen, ein noch breiteres Spektrum an Sensoren kalibrieren zu können.


http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-095:8