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Erstellt: Thu, 22 Feb 2018 23:08:12 +0100 in 2.3483 sec


Hernández, Daniel; Marangoni, Rafael; Schleichert, Jan; Karcher, Christian; Fröhlich, Thomas; Wondrak, Thomas
Numerical and experimental study on vorticity measurement in liquid metal using local Lorentz force velocimetry. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 29 (2018), 3, S. 035301, insges. 13 S.

Local Lorentz force velocimetry (local LFV) is a contactless velocity measurement technique for liquid metals. Due to the relative movement between an electrically conductive fluid and a static applied magnetic field, eddy currents and a flow-braking Lorentz force are generated inside the metal melt. This force is proportional to the flow rate or to the local velocity, depending on the volume subset of the flow spanned by the magnetic field. By using small-size magnets, a localized magnetic field distribution is achieved allowing a local velocity assessment in the region adjacent to the wall. In the present study, we describe a numerical model of our experiments at a continuous caster model where the working fluid is GaInSn in eutectic composition. Our main goal is to demonstrate that this electromagnetic technique can be applied to measure vorticity distributions, i.e. to resolve velocity gradients as well. Our results show that by using a cross-shaped magnet system, the magnitude of the torque perpendicular to the surface of the mold significantly increases improving its measurement in a liquid metal flow. According to our numerical model, this torque correlates with the vorticity of the velocity in this direction. Before validating our numerical predictions, an electromagnetic dry calibration of the measurement system composed of a multicomponent force and torque sensor and a cross-shaped magnet was done using a rotating disk made of aluminum. The sensor is able to measure simultaneously all three components of force and torque, respectively. This calibration step cannot be avoided and it is used for an accurate definition of the center of the magnet with respect to the sensor's coordinate system for torque measurements. Finally, we present the results of the experiments at the mini-LIMMCAST facility showing a good agreement with the numerical model.


https://doi.org/10.1088/1361-6501/aa9f85
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, Bd. 85 (2018), 1, S. 56-64
https://doi.org/10.1515/teme-2017-0082
Schüler, Ralf; Mammen, Helge; Mengs, Enrico; Schalles, Marc; Fröhlich, Thomas
Schnelle Lufttemperaturfühler zur Anwendung in der Präzisionsmesstechnik und Maschinenkalibrierung. - 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. 85 (2018), 1, S. 70-75
https://doi.org/10.1515/teme-2017-0103
Brethauer, Andreas; Fröhlich, Thomas; Engels, Elmar
Untersuchung des dynamischen Verhaltens von Berührungsthermometern unter realen Bedingungen. - 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.

Zur Bestimmung des dynamischen Verhaltens von Berührungsthermometern existieren standardisierte Messvorrichtungen. Die auf diese Weise ermittelten Thermometerkennwerte ermöglichen den Vergleich unterschiedlicher Thermometer. Mit dem Ansprechverhalten unter realen Einbaubedingungen haben die so ermittelten Kennwerte jedoch oft wenig zu tun. Im vorliegenden Beitrag wird das dynamische Verhalten unterschiedlicher Berührungsthermometer in unterschiedlichen Einbausituationen miteinander verglichen. Dabei kommen ein Temperatursprung an der Thermometer-Außenseite, sowie ein sogenannter Loop-Current-Step-Response-Test (LCSR-Test) zum Einsatz. Der LCSR-Test kann hier gerade unter Einbaubedingungen eine Aussage über das Ansprechverhalten eines Thermometers liefern.


https://doi.org/10.1515/teme-2017-0101
Meß, Torsten; Ullmann, Vinzenz; Manske, Eberhard
Ganzheitliche Erfassung von Gewinden als Antwort auf gesteigerte Messunsicherheitsanforderungen. - In: Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen und Prüfprozesse in der industriellen Praxis / VDI-Fachtagung Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen ; 8 (Erfurt) : 2017.11.15-16. - Düsseldorf : VDI Verlag GmbH, ISBN 978-3-18-092319-2, (2017), S. 207-216

Marin, Sebstian; Fröhlich, Thomas
Vergleich von FEM-Simulations- und Messergebnissen unter Berücksichtigung ihrer Unsicherheiten - am praktischen Beispiel des Modells einer Fixpunktzelle zur Kalibrierung von Berührungsthermometern. - In: Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen und Prüfprozesse in der industriellen Praxis / VDI-Fachtagung Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen ; 8 (Erfurt) : 2017.11.15-16. - Düsseldorf : VDI Verlag GmbH, ISBN 978-3-18-092319-2, (2017), S. 123-138

Eine praktische Durchführung, realisiert mit kommerzieller Software, zur Ermittlung der Unsicherheit einer numerischen thermischen Simulation mit FEM wird in diesem Beitrag vorgestellt. Hintergrund davon ist die Prognosefähigkeit dieses FEM-Modells anhand seiner Validierung mit Messungen unter Berücksichtigung ihrer Reproduzierbarkeiten zu Berechnen und daraus die Güte oder Wahrscheinlichkeit der Übereinstimmung von Mess- und Simulationsergebnissen unter Berücksichtigung ihrer Unsicherheiten in drei unterschiedlichen Szenarien zu finden, mit unbekannten Messergebnissen, mit bekannten Messergebnissen und nicht vollständig bekannten Randbedingungen und mit bekannte sowohl Messergebnissen als auch Randbedingungen. Der Vergleich der Ergebnisse wird mit einer Erweiterung der Area-Metrik Methode gemacht.


Hollandt, Jörg; Rudtsch, Steffen; Fröhlich, Thomas
Special issue: Fachtagung Temperatur 2017 in Berlin. - Berlin : De Gruyter Oldenbourg. - (Technisches Messen)
Kühnel, Michael; Fröhlich, Thomas
Neues miniaturisiertes und monolithisches Tiltmeter mit Nanorad Auflösung. - In: 77. Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft77. Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft : 27.-30. März 2017 in Potsdam. - Potsdam : Universität / Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft ; 77 (Potsdam) : 2017.03.27-30. : 27.-30. März 2017 in Potsdam. - Potsdam : Universität, (2017), S1.1-001, Seite 148-149

Das Ziel der vorgestellten Arbeiten ist die Entwicklung eines temperatur- und langzeitstabilen, einfach zu handhabenden und zu niedrigen Kosten herstellbaren Tiltmeters mit der Auflösung von 1 nrad. Neigungsmessungen mit Nanorad Auflösung sind in der Geophysik weit verbreitet. Sie sind aber auch in anderen Bereichen von Wissenschaft und Technik wie der hochpräzisen Kraftmess- und Wägetechnik von Bedeutung. In den vergangen Jahren wurden an der TU Ilmenau Tiltmeter mit Nanorad Auflösung entwickelt. Diese Tiltmeter basierten auf der Messung von neigungsbedingten Querkräften, die auf hängend gelagerte Präzisionswägezellen wirken. Der Vorteil dieses Messprinzips sind der sehr große Messbereich von ± 9 mrad (± 0,5&ring;) und die sehr gute Linearität. Der Nachteil ist die vergleichsweise große Komplexität der Mechanik, das hohe Eigengewicht und die hohen Herstellkosten. Aus diesem Grund wurde ein vereinfachtes Tiltmeter entwickelt, welches nur aus zwei Bauteilen besteht: einer monolithischen Pendelmechanik und einem optischen Wegsensor. Die monolithische Pendelmechanik ist durch ein Festkörpergelenk realisiert. Das Kerbgelenk besitzt eine minimale Dicke von 50 [my]m womit sich eine Drehfedersteifigkeit des Gelenks von ct = 7 &hahog; 10-3 Nm/rad ergibt. Mit dem optischen Wegsensor wird eine Standardabweichung der Wegmessung von ˜ 50 pm bei einer Messfrequenz von 10 Hz erreicht. Die Pendellänge beträgt 0,1 m, die Masse des Pendels ˜ 60 g. Damit kann eine theoretische Standardabweichung der Neigungsmessung von ˜ 0,6 nrad bei 10 Hz Messfrequenz erreicht werden. Durch die natürlich vorhandenen Neigungen und Querbeschleunigungen ist diese Standardabweichung mit dem Tiltmeter nicht erreichbar. Am Aufstellort an der TU Ilmenau wurde eine Standardabweichung bei 0,1 s Integrationszeit von ca. 11 nrad erreicht. Diese konnte bei Integrationszeiten von > 30 s auf < 1,5 nrad reduziert werden. Der Messbereich des neuen monolithischen Tiltmeters beträgt ˜ ± 2 mrad. Weitere Messungen, insbesondere der Langzeitstabilität sind geplant und werden unter anderem in Moxa durchgeführt werden.


Kühnel, Michael; Fröhlich, Thomas; Popadic, Radovan; Brand, Uwe
National comparison of spring constant measurements of atomic force microscope cantilevers. - In: Measurement facing new challenges / IMEKO TC3 International Conference on Measurement of Force, Mass and Torque ; 23 (Helsinki) : 2017.05.30-06.01. - Red Hook, NY : Curran Associates, Inc., ISBN 978-1-5108-4471-1, (2017), S. 222-227

This paper illustrates a comparison of spring constant measurements between Technische Universität Ilmenau (TU Ilmenau) and Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB). For the traceable comparison, an atomic force microscope (AFM) cantilever with a nominal stiffness of 40 N/m was chosen as the transfer artefact. The determined spring constants differ less than 1 %. The measurement uncertainty was ≤ 4 % (k = 2) and hence conforms to the state of the art of AFM cantilever spring constant measurements. The main uncertainty contribution is due to the cantilever itself (simple bending beam) rather than to the measurement of force and deformation.


Marangoni, Rafael R.; Schleichert, Jan; Rahneberg, Ilko; Fröhlich, Thomas
Static and dynamic identification of multi-component force and torque sensors. - In: Measurement facing new challenges / IMEKO TC3 International Conference on Measurement of Force, Mass and Torque ; 23 (Helsinki) : 2017.05.30-06.01. - Red Hook, NY : Curran Associates, Inc., ISBN 978-1-5108-4471-1, (2017), S. 77-80

Yan, Na; Vasilyan, Suren; Kühnel, Michael; Fröhlich, Thomas
Investigation to the tilt sensitivity of the Lorentz force velocimetry system for the flow rate measurement of low conducting fluids. - In: Measurement facing new challenges / IMEKO TC3 International Conference on Measurement of Force, Mass and Torque ; 23 (Helsinki) : 2017.05.30-06.01. - Red Hook, NY : Curran Associates, Inc., ISBN 978-1-5108-4471-1, (2017), S. 343-346

Kühnel, Michael; Fröhlich, Thomas
Neues miniaturisiertes monolithisches Tiltmeter mit Nanorad Auflösung. - In: Tagungsband der 5. Tagung Innovation Messtechnik / Tagung Innovation Messtechnik ; 5 (Wien) : 2017.05.11. : 11. Mai 2017, Haus der Ingnieure. - Aachen : Shaker, ISBN 978-3-8440-5163-6, (2017), S. 24-28

In den vergangen Jahren wurden an der TU Ilmenau Referenzneigungsmesssysteme (Tiltmeter) mit Nanorad Auflösung, einem sehr großen Messbereich von ± 9 mrad (± 0,5&ring;) und sehr guter Linearität entwickelt. Diese Referenztiltmeter basieren auf der Messung von Neigungsbedingten Querkräften, die auf hängend gelagerten Präzisionswägezellen wirken. Deren Nachteil ist die vergleichsweise große Komplexität der Mechanik, das hohe Eigengewicht und die hohen Herstellkosten. Aus diesem Grund wurde ein vereinfachtes Tiltmeter entwickelt, welches nur aus zwei Bauteilen besteht: einer monolithischen Pendelmechanik und einem optischen Wegsensor. Mit dem Wegsensor wird eine Standardabweichung der Wegmessung von ˜ 50 pm bei einer Messfrequenz von 10 Hz erreicht. Die Pendellänge beträgt 0,1 m, die Masse des Pendels ˜ 60 g. Damit kann eine theoretische Standardabweichung der Neigungsmessung von ˜ 0,6 nrad bei 10 Hz Messfrequenz erreicht werden. Der Messbereich des neuen monolithischen Tiltmeters beträgt ˜ ± 2 mrad.


Schalles, Marc; Hohmann, Michael
Einsatz von Monte-Carlo-Methoden zur Bestimmung der Kennlinienunsicherheit - Anwendung auf die Berechnung der Unsicherheit von Thermometerkennlinien. - In: Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen und Prüfprozesse in der industriellen Praxis / VDI-Fachtagung Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen ; 8 (Erfurt) : 2017.11.15-16. - Düsseldorf : VDI Verlag GmbH, ISBN 978-3-18-092319-2, (2017), S. 151-162

Vrdoljak, Pavo; Schalles, Marc
In situ Einpunktkalibrierung von Thermometern mittels Fixpunkten. - In: Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen und Prüfprozesse in der industriellen Praxis / VDI-Fachtagung Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen ; 8 (Erfurt) : 2017.11.15-16. - Düsseldorf : VDI Verlag GmbH, ISBN 978-3-18-092319-2, (2017), S. 197-206

Schalles, Marc; Vrdoljak, Pavo
Kalibrierung von Thermometern in situ im Prozess. - Wunstorf, Germany : AMA Service GmbH. - 1 Online-Ressource (5 Seiten)
Online-Ausgabe: 13. Dresdner Sensor-Symposium 2017 : 2017-12-04 - 2017-12-06, Hotel Elbflorenz, Dresden. - Wunstorf, Germany : AMA Service GmbH, 2017. - ISBN 978-3-9816876-5-1, S. 67-71
https://doi.org/10.5162/13dss2017/2.2
Schüler, Ralf; Dontsov, Denis; Mammen, Helge; Mengs, Enrico; Schalles, Marc; Fröhlich, Thomas
Schnelle Temperaturfühler zur Erfassung räumlicher Temperaturfelder in Luft. - In: Temperatur 2017 / Fachtagung Temperatur (Berlin) : 2017.05.17-18. - Braunschweig : PTB, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, ISBN 978-3-944659-04-6, (2017), S. 183-188

Vrdoljak, Pavo; Schalles, Marc
Beurteilung der Messunsicherheit von industriellen Widerstandsthermometern bei Justierung der Kennlinie an einer Kalibriertemperatur. - In: Temperatur 2017 / Fachtagung Temperatur (Berlin) : 2017.05.17-18. - Braunschweig : PTB, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, ISBN 978-3-944659-04-6, (2017), S. 141-146

Hohmann, Michael; Marin, Sebastian; Schalles, Marc; Fröhlich, Thomas
Validierung eines Blockkalibrator-Konzeptes mit integrierter Mehrfach-Fixpunktzelle und Wärmestromsensoren. - In: Temperatur 2017 / Fachtagung Temperatur (Berlin) : 2017.05.17-18. - Braunschweig : PTB, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, ISBN 978-3-944659-04-6, (2017), S. 297-302

Schalles, Marc; Hohmann, Michael
Ermittlung der Unsicherheit von Thermometerkennlinien mittels Monte-Carlo-Simulation. - In: Temperatur 2017 / Fachtagung Temperatur (Berlin) : 2017.05.17-18. - Braunschweig : PTB, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, ISBN 978-3-944659-04-6, (2017), S. 309-314

Pufke, Michael; Schalles, Marc
Aufbau und Erprobung eines Prüfstandes zum Vergleich von Rohranlegetemperaturfühlern. - In: Temperatur 2017 / Fachtagung Temperatur (Berlin) : 2017.05.17-18. : Fachtagung ; PTB Institut Berlin, 17./18. Mai 2017. - Braunschweig : PTB, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, ISBN 978-3-944659-04-6, (2017), S. 189-194

In der vorliegenden Arbeit wird der Aufbau eines Prüfstandes zum Vergleich von Rohranlegetemperaturfühlern im Messbereich von 100 &ring;C bis 150 &ring;C näher beschrieben und durch Messungen zur Kurz- und Langzeitstabilität sowie den Umgebungseinflüssen charakterisiert. Weiterhin erfolgt der Vergleich von 3 ausgewählten kommerziellen Rohranlegefühlern.


Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Hausotte, Tino; Müller, Andreas; Balzer, Felix
Nanopositioning and Nanomeasuring Machine NPMM-200 - sub-nanometre resolution and highest accuracy in extended macroscopic working areas. - In: Proceedings of the 17th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology / International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology ; 17 (Hannover) : 2017.05.29-06.02. - Bedford : euspen, ISBN 978-0-9957751-0-7, (2017), S. 81-82

At the Technische Universität Ilmenau, a new Nanopositioning and Nanomeasuring Machine NPMM 200 with a measuring range of 200 mm × 200 mm × 25 mm and a resolution of 0.02 nm has been developed. In order to achieve both highest nanometre accuracy and largest three-dimensional working space, an extended three-dimensional Abbe comparator principle is applied. The object to be measured is placed on a special mirror plate whose position in all six degrees of freedom is measured by high-precision multi-axis fibre-coupled laser interferometers. By means of an advanced closed-loop control tilt errors induced by the guiding systems can be minimized up to interferometric level. This paper presents the metrological concept, the realized design, the conditioning of environmental parameters as well as some first measuring results.


Oliveira, Rafael; Lepikson, Herman; Theska, René; Fröhlich, Thomas
Evaluation of the principle for generating reference inertial torques for the dynamic calibration of torque transducers. - In: Engineering for a changing world / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 59 (Ilmenau) : 2017.09.11-15. - Ilmenau : Technische Universität, (2017), insges. 11 S.
Hollandt, Jörg; Rudtsch, Steffen; Fröhlich, Thomas
Fachtagung Temperatur 2017 in Berlin (Teil 1). - 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. 84 (2017), 12, S. 753-754
Editorial

Die Fachtagung TEMPERATUR 2017, die am 17. und 18. Mai 2017 in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Berlin stattfand, blickt mittlerweile auf eine langjährige Tradition zurück. In Zusammenarbeit mit der Wissenschaftlich-Technischen Gesellschaft für Mess- und Automatisierungstechnik und dem Bezirksverband Suhl der Kammer der Technik wurde die Fachtagung TEMPERATUR unter der Leitung von Dr. Frank Bernhard von der Technischen Universität Ilmenau erstmalig im Jahr 1980 organisiert und dann 1982, 1986 sowie 1989 fortgesetzt. Nach der deutschen Wiedervereinigung hat sich die Tagungsreihe TEMPERATUR im gesamten deutschsprachigen Raum als bedeutende Fachtagung zu Verfahren und Geräten der Temperatur- und Gasfeuchtemessung etabliert und wurde nun regelmäßig von der PTB organisiert.


https://doi.org/10.1515/teme-2017-0126
Brethauer, Andreas; Fröhlich, Thomas; Engels, Elmar
Vergleich von unterschiedlichen Widerstandsthermometern bei niedrigen Eintauchtiefen bezüglich ihres Wärmeableitfehlers. - 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. 84 (2017), 12, S. 755-768

Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit den Auswirkungen auf den Wärmeableitfehler eines Widerstandsthermometers beim Variieren der Eintauchtiefe in ein zu messendes Medium und der Füllhöhe einer Wärmeleitpaste im Schutzrohr. Dabei werden zudem unterschiedliche Bauformen von Widerstandsthermometern in Bezug auf ihren Wärmeableitfehler bei niedrigen Eintauchtiefen verglichen und Messergebnisse mit theoretischen Modellen sowie FEM-Simulation verglichen. Es zeigt sich, dass Füllhöhe und Wärmeleitfähigkeit der Wärmeleitpaste je nach Aufgabenstellung gewählt werden sollten. Gerade bei niedrigen Eintauchtiefen ist eine Anpassung der Füllhöhe an Sensorhöhe und Eintauchtiefe notwendig. Es kristallisiert sich zudem heraus, dass für eine genaue Vorhersage des Wärmeableitfehlers die FEM-Simulation der Modellrechnung überlegen ist. Auch wird die Bedeutung einer guten thermischen Kopplung des Sensors an das Medium und einer thermischen Entkopplung des Sensors von der anders temperierten Umgebung deutlich.


https://doi.org/10.1515/teme-2017-0060
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&ring;) 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
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
Kühnel, Michael; Fröhlich, Thomas
Neues hochauflösendes, miniaturisiertes und monolithisches Tiltmeter der TU Ilmenau. - 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.

Der Beitrag beschreibt die Entwicklung eines Tiltmeters zur hochpräzisen Neigungsmessung. Die Auflösung liegt bei < 1 nrad wobei der Messbereich ±2 mrad beträgt. Mit einem Tiltmeter wird der Winkel zwischen dem Vektor der Erdbeschleunigung (Lotrichtung) und dem Normalenvektor der zu messenden Ebene bestimmt (Neigungsmessung). Neigungsmessungen mit Nanorad Auflösung sind unter anderem im Bereich der Geophysik, Geodäsie und der Präzisions-Kraftmess- und Wägetechnik von Bedeutung. Im Stand der Technik sind verschieden Prinzipe zur Neigungsmessung beschrieben. Die bekanntesten verwenden mechanische Pendel, Gasblasen oder Flüssigkeitshorizonte als Neigungsreferenz. Hochauflösende miniaturisierte Pendel-Tiltmeter mit kapazitiver Wegmessung werden von der Firma Lippmann Geophysikalische Messgeräte (LGM) produziert und erreichen Auflösungen von 1 nrad in Messbereichen von 0,5 - 2 mrad. Ein Nachteil ist, dass diese aus vergleichsweise vielen Bauteilen mit entsprechend vielen Klemm-, Klebe- und Schraubverbindungen bestehen. Aus diesem Grund wurde ein vereinfachtes Tiltmeter entwickelt, welches nur aus zwei Bauteilen besteht: einer monolithischen Pendelmechanik und einem optischen Wegsensor. Mit dem Wegsensor wird eine Standardabweichung der Wegmessung von ˜ 50 pm bei einer Messfrequenz von 10 Hz erreicht. Die Pendellänge beträgt 0,1 m, die Masse des Pendels ˜ 60 g. Die damit theoretisch erreichbare Standardabweichung der Neigungsmessung von ˜ 0,6 nrad bei 10 Hz Bandbreite wurde in Messungen mit dem neuen Tiltmeter nachgewiesen. Der Messbereich des neuen monolithischen Tiltmeters beträgt ˜ ± 2 mrad. Durch die monolithische Bauweise wird eine sehr hohe Langzeitstabilität sowie eine reproduzierbare und einfache Fertigung und Justage angestrebt.


http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-091:7
Hilbrunner, Falko; Rahneberg, Ilko; Fröhlich, Thomas
Wattwaage mit Hebelübersetzung auf Basis eines kommerziellen EMK-Wägesystems. - 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. 22 S.

Bei Waagen nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation wird die auf eine Waagschale wirkende Gewichtskraft eines Wägegutes durch eine elektromagnetische Gegenkraft kompensiert. Nach dem Stand der Technik wird der Zusammenhang zwischen dem, die Gegenkraft erzeugendem Aktorstrom durch eine Spule und der Gewichtskraft des Wägegutes durch Kalibrierung mit Massenormalen hergestellt. Mit der für 2018 zu erwartenden Neudefinition der SI-Einheit der Masse durch Festlegung eines Wertes der Planck-Konstanten wird ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen den mechanischen und elektrischen Größen geschaffen, so dass das aus Fundamentalexperimenten bekannte Wattwaagenprinzip zur Kalibrierung von Massen eingesetzt werden kann. Im vorliegenden Artikel wird eine darauf aufbauende Methode zur Bestimmung des Kraftfaktors Bl einer kommerziellen EMK-Wägzelle vorgestellt. Dies geschieht durch die simultane Messung der Spannung über der im Magnetfeld bewegten Spule und deren Geschwindigkeit. Dabei wird im vorgestellten Verfahren die Spule gleichzeitig zur Erzeugung der Bewegung mit einem harmonischen Wechselsignal bestromt. Die Frequenz der harmonischen Bewegung hat hierbei maßgeblichen Einfluss auf die Unsicherheit des resultierenden Kraftfaktors. Eine Trennung der Spannungsanteile über der Spule erfolgt durch simultane Messung von Strom und Spannung an der Spule und Auswertung unter Berücksichtigung der vorliegenden Amplituden und Phasenlagen. Die Spule ist hierbei, wie bei kommerziellen EMK-Wägezellen üblich, über ein mechanisches Hebelwerk angekoppelt. Durch diese Hebelübersetzung ist es möglich, mit einem kompakten elektrodynamischen Aktuator (Spule-Permanentmagnetsystem), einen großen wirksamen Kraftfaktor zu realisieren. - Im Ergebnis können mit dem System Kräfte in beliebiger Raumrichtung gemessen bzw. erzeugt werden, wobei die Massebestimmung einen Spezialfall darstellt, für den zusätzlich die lokale Fallbeschleunigung bekannt sein muss. Unter Nutzung der gleichen Methodik kann durch Vertauschung von Eingangs- und Ausgangsgrößen des Formalismus, die EMK-Wägezelle auch als Positionssensor eingesetzt werden. Hierbei erfolgt unter Zuhilfenahme eines Referenzgewichtes (Justiergewichtes) und der Ausgangsspannung des Positionssensors des Wägesystems eine Kalibrierung der Auslenkung des Koppelstücks. Für beide Verfahren werden im Gegensatz zu Fundamentalexperimenten industriell relevante Messunsicherheiten im ppm-Bereich angestrebt. Es werden Messungen für beide Messmodi auf Basis kommerziell verfügbarer EMK-Wägezellen und elektrischer Messtechnik vorgestellt und diskutiert.


https://doi.org/10.1515/teme-2017-0065
Darnieder, Maximilian; Theska, René; Fröhlich, Thomas; Pabst, Markus; Wenig, Ronny; Hilbrunner, Falk
Design of high-precision weighing cells based on static analysis. - 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. 10 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-067:6
Fröhlich, Thomas; Oleskiv, Olha; Mykytyn, I.
Problems of metrological verification of software for modern measuring instruments. - 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. 7 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-136:3
Stadnyk, Bohdan; Fröhlich, Thomas; Khoma, Yuriy; Herasymenko, Veronika; Chaban, Olesia
Impedance analyser error correction using artificial neural networks. - 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. 8 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-051:3
Lippmann, Lutz; Irrgang, Klaus; Hohmann, Michael; Pufke, Michael
High accuracy temperature measurement and monitoring of flow parameters using a multifunctional temperature probe. - 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. 12 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-019:7
Marangoni, Rafael Ramos; Schleichert, Jan; Rahneberg, Ilko; Hilbrunner, Falk; Fröhlich, Thomas
A self-calibrating multicomponent force/torque measuring system. - 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. 8 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-081:5
Yan, Na; Kühnel, Michael; Vasilyan, Suren; Fröhlich, Thomas
Calibration of the torsion force measurement system for the Lorentz force velocietry application. - 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. 7 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-082:3
Rogge, Norbert; Schleichert, Jan; Rothleitner, Christian
Investigations on motion deviations of an EMFC balance. - 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. 10 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-068:4
Günther, Ludwig; Rothleitner, Christian; Schleichert, Jan; Härtig, Frank
The virtual weight. - 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. 8 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-062:8
Schleichert, Jan; Vasilyan, Suren; Günther, Ludwig
Magnet system for the Planck-balance. - 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. 10 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-076:6
Rothleitner, Christian; Schleichert, Jan; Günther, Ludwig; Vasilyan, Suren; Rogge, Norbert; Knopf, Dorothea; Fröhlich, Thomas; Härtig, Frank
The Planck-Balance - a self-calibrating precision balance for industrial applications. - 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. 11 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-026:8
Dannberg, Oliver; Ortlepp, Ingo; Manske, Eberhard
FPGA-based signal processing of a heterodyne interferometer. - 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. 13 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-117:6
Ullmann, Vinzenz; Meß, Torsten; Wenzel, Kay; Machleidt, Torsten; Manske, Eberhard
A new approach for holistic thread profile determination supported by optical focus variation measurements. - 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. 11 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-040:7
Weichert, Christoph; Köchert, Paul; Schötka, Eugen; Flügge, Jens; Manske, Eberhard
A straightness measuring interferometer characterised with different wedge prisms. - 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. 15 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-002:2
Gorges, Stephan; Leistritz, Bianca; Hesse, Steffen; Ortlepp, Ingo; Slotta, Georg; Schäffel, Christoph
Development of an integrated guiding and actuation element for high dynamic nanopositioning systems. - 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. 7 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-077:4
Vasilyan, Suren; Fröhlich, Thomas; Manske, Eberhard
Total momentum transfer produced by the photons of a multi-pass laser beam as an evident avenue for optical and mass metrology. - In: Optics express : the international electronic journal of optics. - Washington, DC : Soc, ISSN 10944087, Bd. 25 (2017), 17, S. 20798-20816
https://doi.org/10.1364/OE.25.020798
Schüler, Ralf; Rahneberg, Ilko; Mammen, Helge; Mengs, Enrico; Schalles, Marc; Fröhlich, Thomas
PT-100 air temperature sensor with enhanced dynamic properties. - In: Engineering for a changing worldEngineering for a changing world : 59th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, September 11-15, 2017 : programme. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 59 (Ilmenau) : 2017.09.11-15. : 59th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, September 11-15, 2017 : programme. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, ISBN 978-3-86360-160-7, (2017), S. 33-34

Ullmann, Vinzenz; Manske, Eberhard
Kompakter Nullpunkt-Winkelsensor auf Basis eines Kösters-Prismas. - In: DGaO-Proceedings. - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 16148436, Bd. 118Bd. 118 (2017), P27, insges. 2 S.

Zur Erfassung kleinster Winkeländerungen wurde ein Weißlichtinterferometer mit einem Kösters-Prisma aufgebaut. Das Kippen des für Mess- und Referenzstrahl gemeinsam genutzten Spiegels erzeugt ein Umklappen der Interferenzstreifen im aufgenommenen Kamerabild. Diese Neigungswinkeländerung der Streifen wird zur Auswertung des Spiegelwinkels genutzt.


http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0287-2017-P027-7
Marangoni, Rafael R.; Schleichert, Jan; Rahneberg, Ilko; Mastylo, Rostyslav; Manske, Eberhard; Fröhlich, Thomas
Multi-component force measurement in micromachining. - 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. 84 (2017), 9, S. 587-592
https://doi.org/10.1515/teme-2016-0066
Meß, Torsten
Der Paarungsflankendurchmesser - Untersuchung des begrifflichen Umfeldes, der Einflussgrößen und der Bedeutung für die Funktion, Spezifikation, Fertigung und Prüfung von Gewinden. - Ilmenau : Universitätsbibliothek. - 1 Online-Ressource (142 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation, 2017

Mit der vorliegenden Arbeit wurde eine umfassende Untersuchung der Bestimmungsgröße Paarungsflankendurchmesser durchgeführt. Dabei wurden für den Flankendurchmesser, den Flankendurchmesserzylinder, den Flankendurchmesserkegel, den einfachen Flankendurchmesser, den Paarungsflankendurchmesser und weitere wichtige Bestimmungsgrößen neue Definitionen erarbeitet. Diese Definitionen ermöglichen erstmals die eindeutige geometrische Beschreibung und Erfassung wirklicher Gewinde im Bereich der Gewindeflanken. Alle Einflussgrößen auf den Paarungsflankendurchmesser wurden systematisch und umfassend beschrieben und analysiert. In die Betrachtungen wurden dabei nahezu alle Gewinde eingeschlossen, die auf einem Ausgangsdreieck des Gewindeprofils beruhen. Neben der ausführlichen Vermittlung der komplexen Zusammenhänge ermöglichen die aufgestellten Gleichungen die näherungsweise Berechnung des Paarungsflankendurchmessers. Die grundsätzliche Eignung dieser Betrachtungen zur hinreichend genauen Analyse und Beurteilung wirklicher Gewinde wurde anhand von Versuchen zur Bestimmung von Paarungsausgleichsbeträgen untersucht und bestätigt. Die Bestimmungsgröße Paarungsflankendurchmesser berücksichtigt die Einflüsse aller geometrischen Merkmale im Bereich der Gewindeflanken eines wirklichen Gewindes auf dessen Paarungsfähigkeit. Der Paarungsflankendurchmesser und der Paarungsausgleichsbetrag beeinflussen ein Gewinde jedoch auch hinsichtlich dessen weiterer Funktionen wie Befestigen, Bewegen, Zentrieren oder Dichten. Beide Bestimmungsgrößen sind somit bereits bei der Spezifikation, der anschließenden Fertigung und letztlich auch bei der Prüfung des Gewindes zu berücksichtigen. Die in der vorliegenden Arbeit enthaltenen Betrachtungen bilden eine entscheidende Grundlage für die sinnvolle und funktionsgerechte Tolerierung aller betreffenden Bestimmungsgrößen des Gewindes unter Berücksichtigung des Paarungsausgleichsbetrages und des Paarungsflankendurchmessers. Bei der Fertigung von Gewinden ermöglichen sie außerdem die zielgerichtete messtechnische Überwachung der Einflussgrößen auf den Paarungsflankendurchmesser und damit die entsprechende Gestaltung und Steuerung des Fertigungsprozesses. Ferner bilden die in der vorliegenden Arbeit enthaltenen Betrachtungen eine entscheidende Grundlage für die weitere Entwicklung bestehender oder neuer Verfahren zur Messung von Gewinden. Dies betrifft insbesondere die Verfahren, die eine ganzheitliche Erfassung des Gewindes als dreidimensionales Objekt gewährleisten. Unter der Voraussetzung einer entsprechend vollständigen messtechnischen Erfassung des Gewindes ist dabei auch die direkte Bestimmung des Paarungsflankendurchmessers, also dessen Messung möglich.


https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00032896
Bischoff, Jörg; Mastylo, Rostyslav; Manske, Eberhard
Numerical investigations of the potential for laser focus sensors in micrometrology. - In: Modeling Aspects in Optical Metrology VI / Modeling Aspects in Optical Metrology ; 23 (Munich) : 2017.06.26-28. - Bellingham, Washington, USA : SPIE, ISBN 978-1-5106-1105-4, (2017), 103300N, insges. 9 S.

Laser focus sensors (LFS)^1 attached to a scanning nano-positioning and measuring machine (NPMM) enable near diffraction limit resolution with very large measuring areas up to 200 x 200 mm^1. Further extensions are planned to address wafer sizes of 8 inch and beyond. Thus, they are preferably suited for micro-metrology on large wafers. On the other hand, the minimum lateral features in state-of-the-art semiconductor industry are as small as a few nanometer and therefore far beyond the resolution limits of classical optics. New techniques such as OCD or ODP^3,4 a.k.a. as scatterometry have helped to overcome these constraints considerably. However, scatterometry relies on regular patterns and therefore, the measurements have to be performed on special reference gratings or boxes rather than in-die. Consequently, there is a gap between measurement and the actual structure of interest which becomes more and more an issues with shrinking feature sizes. On the other hand, near-field approaches would also allow to extent the resolution limit greatly^5 but they require very challenging controls to keep the working distance small enough to stay within the near field zone. Therefore, the feasibility and the limits of a LFS scanner system have been investigated theoretically. Based on simulations of laser focus sensor scanning across simple topographies, it was found that there is potential to overcome the diffraction limitations to some extent by means of vicinity interference effects caused by the optical interaction of adjacent topography features. We think that it might be well possible to reconstruct the diffracting profile by means of rigorous diffraction simulation based on a thorough model of the laser focus sensor optics in combination with topography diffraction^6 in a similar way as applied in OCD. The difference lies in the kind of signal itself which has to be modeled. While standard OCD is based on spectra, LFS utilizes height scan signals. Simulation results are presented for different types of topographies (dense vs. sparse, regular vs. single) with lateral features near and beyond the classical resolution limit. Moreover, the influence of topography height on the detectability is investigated. To this end, several sensor principles and polarization setups are considered such as a dual color pin hole sensor and a Foucault knife sensor. It is shown that resolution beyond the Abbe or Rayleigh limit is possible even with "classical" optical setups when combining measurements with sophisticated profile retrieval techniques and some a-priori knowledge. Finally, measurement uncertainties are derived based on perturbation simulations according to the method presented in 7.


Xie, Weichang; Hagemeier, Sebastian; Bischoff, Jörg; Mastylo, Rostyslav; Manske, Eberhard; Lehmann, Peter
Transfer characteristics of optical profilers with respect to rectangular edge and step height measurement. - In: Optical Measurement Systems for Industrial Inspection X / Optical Measurement Systems for Industrial Inspection ; 10 (Munich) : 2017.06.26-29. - Bellingham, Washington, USA : SPIE, (2017), 1032916, insges. 16 S.

Optical profilers are mature instruments used in research and industry to study surface topography features. Although the corresponding standards are based on simple step height measurements, in practical applications these instruments are often used to study the fidelity of surface topography. In this context it is well-known that in certain situations a surface profile obtained by an optical profiler will differ from the real profile. With respect to practical applications such deviations often occur in the vicinity of steep walls and in cases of high aspect ratio. In this contribution we compare the transfer characteristics of different 3D optical profiler principles, namely white-light interferometry, focus sensing, and confocal microscopy. Experimental results demonstrate that the transfer characteristics do not only depend on the parameters of the optical measurement system (e. g. wavelength and coherence of light, numerical aperture, evaluated signal feature, polarization) but also on the properties of the measuring object such as step height, aspect ratio, material properties and homogeneity, rounding and steepness of the edges, surface roughness. As a result, typical artefacts such as batwings occur for certain parameter combinations, particularly at certain height-to-wavelength ratio (HWR) values. Understanding of the mechanisms behind these phenomena enables to reduce them by an appropriate parameter adaption. However, it is not only the edge artefacts, but also the position of an edge that may be changed due to the properties of the measuring object. In order to investigate the relevant effects theoretically, several models are introduced. These are based on either an extension of Richards-Wolf modeling or rigorous coupled wave analysis (RCWA). Although these models explain the experimental effects quite well they suffer from different limitations, so that a quantitative correspondence of theoretical modeling and experimental results is hard to achieve. Nevertheless, these models are used to study the characteristics of the measured signals occurring at edges of different step height compared to signals occurring at plateaus. Moreover, a special calibration sample with continuous step height variation was developed to reduce the impact of unknown sample properties. We analyzed the signals in both, the spatial and the spatial frequency domain, and found systematic signal changes that will be discussed. As a consequence, these simulations will help to interpret measurement results appropriately and to improve them by proper parameter settings and calibration and finally to increase the edge detection accuracy.


Darnieder, Maximilian; Marangoni, Rafael R.; Theska, René; Fröhlich, Thomas; Rahneberg, Ilko
Contribution to the mechanical enhancement of load cells in precision weighing technology by means of advanced adjustment strategies. - In: Proceedings of the 17th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology / International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology ; 17 (Hannover) : 2017.05.29-06.02. - Bedford : euspen, ISBN 978-0-9957751-0-7, (2017), S. 411-412

The accuracy of force measurement systems is predominantly influenced by its stiffness towards deflection. Monolithic mechanical systems in precision weighing technology rely on ultrathin flexure hinges. Further stiffness reduction by a decrease of the minimum hinge thickness is unfavourable. Consequently, the present concept relies on compensation rather than a reduction of the stiffness. Based on precise adjustments, the system state is altered towards an astatic state. Hereby, the overall stiffness and the tilt sensitivity is reduced. These properties have been determined as major contributions to the measurement error. The results of the theoretical investigations form a basis for future experiments and a further improvement of load cells.


Ortlepp, Ingo; Mastylo, Rostyslav; Albrecht, Arne; Manske, Eberhard
Pico litre volume measurement with a laser focus sensor on the nano measuring machine NMM-1. - In: Proceedings of the 17th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology / International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology ; 17 (Hannover) : 2017.05.29-06.02. - Bedford : euspen, ISBN 978-0-9957751-0-7, (2017), S. 399-400

A novel approach of measuring small volumes is made in our project. The goal is to utilise the Nano Measuring Machine NMM 1 in combination with a laser focus sensor to determine the volume of small water droplets. The droplet surface is scanned by the focus sensor with picometre resolution. Based on the shape of the scan lines, the actual volume of the droplet can be calculated. However, due to the small distance between the water surface and the glass carrier, the laser focus sensor signal was distorted by undesired reflections from the glass carrier the droplets are deposited on. To reduce these undesired reflections, the BK7 carrier was anti-reflection coated. When a SiO2 layer of appropriate thickness is deposited on the carrier, the reflectance at the water-glass interface can be considerably lowered. This drastically improves the sensor signal, thus enables the correct measurement of the droplets' shapes and hence the calculation of their volume.


Sommer, Klaus-Dieter; Tutsch, Rainer
Messunsicherheit. - 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. 84 (2017), 2, S. 71-72
Editorial
https://doi.org/10.1515/teme-2016-0078
Sommer, Klaus-Dieter; Tutsch, Rainer
Entwicklung der Auswertung von Messungen. - 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. 84 (2017), 5, S. 293-295
Editorial
https://doi.org/10.1515/teme-2017-0022
Marangoni, Rafael R.; Rahneberg, Ilko; Hilbrunner, Falko; Theska, René; Fröhlich, Thomas
Analysis of weighing cells based on the principle of electromagnetic force compensation. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 28 (2017), 7, S. 075101, insges. 7 S.
https://doi.org/10.1088/1361-6501/aa6bcd
Klein, Alexander
Fasergekoppelte In-situ-Laserhygrometer auf Basis der direkten Absorptions- und Wellenlängenmodulations-Spektroskopie für minimale Messstrecken. - Ilmenau : Universitätsbibliothek. - 1 Online-Ressource (PDF-Datei: IX, 124 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation, 2017

In der angewandten- und der Grundlagenforschung hat die Absorptionsspektroskopie mit abstimmbaren Diodenlasern (TDLAS) vielfachen Einsatz gefunden. Die hervorragenden spektralen Eigenschaften der Diodenlaser sowie die mögliche schnelle Abstimmung der Wellenlänge erlauben eine zuverlässige In-situ-Bestimmung absoluter Gasspezieskonzentrationen und -temperaturen mit hoher Sensitivität, Selektivität und Skalierbarkeit. Ein Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung und Validierung eines Absorptionsspektrometers zur Kombination der beiden meist genutzten TDLAS-Techniken - der direkten Absorptions- und der Wellenlängenmodulations-Spektroskopie. Ein schnelles Zeitmultiplex-Verfahren ermöglicht beide Methoden in einem einzigen Aufbau simultan zu verwenden. Die hierfür aufgebauten Spektrometer nutzen die direkte online Kalibrierung des WMS-Signals durch die mit dTDLAS gleichzeitig ermittelte absolute Spezieskonzentration. Hierdurch konnte die Nachweisgrenze und die Präzision um das Fünffache von 150 nmol/mol*m*Hz1/2 auf 34 nmol/mol*m*Hz1/2 verbessert werden. Dies ermöglicht Messungen absoluter Gaskonzentrationen ohne vorherige Kalibrierung gegen einen bekannten Gasstandard. Die ausgezeichneten Eigenschaften der TDLAS für die innermotorische Gasanalyse wurden in dieser Arbeit genutzt für die Entwicklung und Validierung eines Laserhygrometers für eine kalibrierungsfreie In-situ H2O-Bestimmung mit fasergekoppelten Sensorkopf für den minimal-invasiven Einsatz mit nur einem 12 mm kleinen Zugang zur Brennkammer des Verbrennungsmotors, um damit prinzipiell eine zyklusaufgelöste Analyse der Abgasrückführung zur Emissionsreduktion in modernen PKWs zu ermöglichen. Für die Entwicklung des Spektrometers wurde zunächst eine passende Absorptionslinie selektiert und die spektralen Molekülparameter metrologisch charakterisiert, was die Unsicherheit des Spektrometers massiv verringerte. Speziell die Linienstärke der gewählten Absorptionslinie bei 2,551 [my]m konnte mit einer sehr kleinen Unsicherheit von ± 1,15 % vermessen werden. Der Sensor erreichte eine Zeitauflösung von 0,9&ring; Kurbelwinkel bei 1500 U/min des Motors (100 [my]s). Durch die stabile und kompakte Optik des Sensorkopfes war die optische Auflösung in der betrachteten Kompressionsphase über 130 Motorzyklen stabil bei 3,7*10-3. Dies führte zu einem SNR von 34 bei 15000 [my]mol/mol bei 1500 U/min des geschleppten Motors. Die H2O-Konzentration für den AGR-Rate relevanten Bereich, konnte absolut und kalibrierungsfrei mit ± 570[my]mol/mol bestimmt werden. Die Mittelung der Konzentration über den Kompressionsbereich von mehr als achtzig aufeinanderfolgenden Motorzyklen, ergab eine H2O-Konzentration von 13340 [my]mol/mol mit einer nur geringen Schwankung von 170 [my]mol/mol. Dieses Ergebnis bestätigt die ausgezeichnete Stabilität des Spektrometers und die damit verbundene Möglichkeit die H2O-Konzentration für eine AGR-Analyse innerhalb des Motors zyklusaufgelöst zu bestimmen.


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Kelm, Andreas
Modellierung des Abtragsverhaltens in der Padpolitur. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau. - 1 Online-Ressource (XIII, 147 Seiten, 9.18 MB)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation, 2016

Im Rahmen dieser Dissertation wird ein Modell vorgestellt, mit dem eine Vorhersage über den Materialabtrag bei der Padpolitur von Oberflächen möglich ist. Es ermöglicht die Vorhersage des Materialabtrags auf Basis physikalischer Parameter. Die Berechnung ist für beliebige Oberflächengeometrien ausgelegt und liefert ortsabhängige Abtragsfunktionen. Das Modell beinhaltet die Geometrie des Werkstücks, d.h. die dadurch verursachte Änderung der Abtragsfunktion ist integraler Teil der Simulation. Dies stellt eine wesentliche Verbesserung zu kommerziell erhältlichen Poliermaschinen dar, die teilweise mit festen Abtragsfunktionen arbeiten. Zu den berücksichtigten variablen Parametern zählen der lokale Verlauf der Werkstückoberfläche, die Geometrie des Werkzeugs, die Drehzahlen von Werkzeug und Werkstück sowie die Kraft auf das Werkzeug. Der Vergleich realer Polituren mit den Ergebnissen der Simulation liefert eine hohe Übereinstimmung mit Abweichungen im Bereich von 10% und darunter. Die starke Positionsabhängigkeit von Form und Größe der Abtragsspuren in der Rundtischpolitur zeigt sich gleichermaßen in der Simulation als auch der realen Politur. Das Modell bildet die Positionsabhängigkeit des Abtrags bei Verwendung von Offsetwerkzeugen ab. Die Wirksamkeit eines theoretisch hergeleiteten Vorschubprofils zur Beseitigung dieser Eigenheit von Offsetwerkzeugen zeigt die Simulation ebenso. Die in der Literatur genannte Abhängigkeit des Preston-Koeffizienten von der Relativgeschwindigkeit zwischen Werkzeug und Werkstück wird experimentell nachvollzogen und ein Verfahren zur Bestimmung des Reibungskoeffizienten während des Polierprozesses vorgestellt. Die so gemessenen Werte stimmen gut mit den in der Literatur angegebenen Werten überein.


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Schleichert, Jan; Rahneberg, Ilko; Marangoni, Rafael R.; Fröhlich, Thomas
Calibration and uncertainty analysis for multicomponent force/torque measurements. - 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. 84 (2017), 2, S. 130-136
https://doi.org/10.1515/teme-2016-0048
Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas; Heydrich, Marius
Bestimmung der Messunsicherheit dynamischer Kennwerte von Berührungsthermometern in strömender Luft. - 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. 84 (2017), 2, S. 73-82
https://doi.org/10.1515/teme-2016-0055
Hohmann, Michael; Marin, Sebastian; Schalles, Marc; Fröhlich, Thomas
Dry block calibrator with improved temperature field and integrated fixed-point cells. - In: International journal of thermophysics : a journal of thermophysical properties and thermophysics and its applications. - New York, NY : Springer Science + Business Media B.V, ISSN 15729567, Bd. 38Bd. 38 (2017), 2, Article 17, insges. 10 S.

To reduce uncertainty of calibrations of contact thermometers using dry block calibrators, a concept was developed at Institute for Process Measurement and Sensor Technology of Technische Universität Ilmenau. This concept uses a multi-zone heating, heat flux sensors and a multiple fixed-point cell. The paper shows the concept and its validation on the basis of a dry block calibrator with a working temperature range of 70 &ring;C to 430 &ring;C. The experimental results show a stability of ±4mK for the reference temperature and axial temperature differences in the normalization block less than ±55mK.


http://dx.doi.org/10.1007/s10765-016-2155-9
Marin, Sebastian; Hohmann, Michael; Fröhlich, Thomas
Small multiple fixed-point cell as calibration reference for a dry block calibrator. - In: International journal of thermophysics : a journal of thermophysical properties and thermophysics and its applications. - New York, NY : Springer Science + Business Media B.V, ISSN 15729567, Bd. 38Bd. 38 (2017), 2, Article 24, insges. 12 S.

A small multiple fixed-point cell (SMFPC) was designed to be used as in situ calibration reference of the internal temperature sensor of a dry block calibrator, which would allow its traceable calibration to the International Temperature Scale of 1990 (ITS-90) in the operating range of the block calibrator from 70 &ring;C to 430 &ring;C. The ITS-90 knows in this temperature range, three fixed-point materials (FPM) indium, tin and zinc, with their respective fixed-point temperatures ([theta]FP), In ([theta]FP = 156.5985 &ring;C), Sn ([theta]FP = 231.928 &ring;C) and Zn ([theta]FP = 419.527 &ring;C). All of these FPM are contained in the SMFPC in a separate chamber, respectively. This paper shows the result of temperature measurements carried out in the cell within a period of 16 months. The test setup used here has thermal properties similar to the dry block calibrator. The aim was to verify the metrological properties and functionality of the SMFPC for the proposed application.


http://dx.doi.org/10.1007/s10765-016-2148-8
Diethold, Christian
Lorentzkraft-Anemometrie von elektrisch schwach leitfähigen Fluiden. - Ilmenau : Universitätsbibliothek. - 1 Online-Ressource (IX, 100 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation, 2016

Die Lorentzkraft-Anemometrie stellt ein neuartiges, berührungsloses Messverfahren zur Bestimmung von Durchflüssen bzw. Strömungsgeschwindigkeiten von elektrisch leitfähigen Fluiden dar. Das strömende Fluid erzeugt in Verbindung mit einem externen Magnetfeld eine Lorentzkraft, die mittels eines Kraftmesssystems berührungslos erfasst wird. Gegenüber anderen Durchflussmessverfahren können die Fluide heiß, chemisch aggressiv und opak sein. Die Lorentzkraft, welche von schwach leitfähigen Fluiden, wie Elektrolyten, in der magnetischen Wechselwirkung hervorgerufen wird, liegt in der Größenordnung von wenigen Mikronewton. Die besondere Herausforderung besteht darin, dass das am Kraftmesssystem befestigte Magnetsystem zur Erzeugung des erforderlichen magnetischen Feldes hingegen eine Gewichtskraft in der Größenordnung von mehreren Newton aufweist. Der Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit liegt in der Entwicklung und Untersuchung eines Kraftmesssystems, welches auf dem Kompensationsprinzip beruht. Hierbei wird die zu messende Lorentzkraft durch eine ihr proportionale Gegenkraft elektromagnetisch kompensiert. Zur Charakterisierung und Kalibrierung des Kraftmesssystems wird ein Kalibriersystem entwickelt, welches auf dem Prinzip der elektromagnetischen Krafterzeugung beruht. Die messtechnischen Eigenschaften und die Messunsicherheit des Kalibriersystems werden vor allem von der Ausrichtung der Spule zum Topfmagneten und dem Spulenstrom bestimmt. Das Kalibriersystem ermöglicht eine Krafterzeugung, die unabhängig von der Erdbeschleunigung ist. Dies stellt einen entscheidenden Vorteil gegenüber der Kalibrierung mit Gewichtsstücken dar. Die Untersuchungen zur Durchflussmessung mittels des auf Basis des entwickelten Kraftmesssystems umgesetzten Lorentzkraft-Anemometers werden an Salzwasser durchgeführt. Dieses Modellfluid ist transparent und bei Zimmertemperatur flüssig, somit können verschiedene kommerzielle Referenzmesssysteme zur Bestimmung des Durchflusses genutzt werden. Weiterhin kann die elektrische Leitfähigkeit des Fluids durch die Salzkonzentration variiert werden. Es wird nachgewiesen, dass die ermittelte Lorentzkraft proportional zur Strömungsgeschwindigkeit und zur elektrischen Leitfähigkeit des Fluids ist. Wesentliche Einflussfaktoren auf die gemessene Lorentzkraft stellen die Neigung und die Schwingung des Messaufbaus dar.


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Hohmann, Michael
Realisierung eines Blockkalibrators mit Wärmestromsensoren und integrierten Fixpunktzellen. - Ilmenau : Universitätsbibliothek. - 1 Online-Ressource (III, 164 Seiten, 11.81 MB )
Technische Universität Ilmenau, Dissertation, 2016

Sowohl in Kalibrierlaboratorien als auch im industriellen Umfeld werden häufig Blockkalibratoren für die Kalibrierung von Berührungsthermometern eingesetzt. Durch ihre kompakte Bauform, das geringe Gewicht und den Betrieb ohne zusätzliche Betriebsflüssigkeiten sind sie insbesondere auch für den mobilen Einsatz geeignet. Bedingt durch die Bauart dieser Geräte sind die Kalibrierunsicherheiten bei ihrer Verwendung höher als bspw. bei der Verwendung von Badthermostaten. Daher wurde in dieser Arbeit ein Konzept entwickelt, welches zwei der Haupteinflüsse auf die Kalibrierunsicherheit verringert. Dieses Konzept wurde an einem Experimentalaufbau eines Blockkalibrators im Arbeitstemperaturbereich von 70 &ring;C bis 430 &ring;C validiert. Das Temperaturprofil im Ausgleichsblock des Blockkalibrators in axialer Richtung wurde durch den Einsatz einer Mehrzonenheizung homogenisiert. Zur Regelung der Heizleistungen der Zonen werden Signale von Wärmestromsensoren verwendet, um so die Wärmeströme und damit die Temperaturgradienten in axialer Richtung zu minimieren. Hierbei konnten Temperaturdifferenzen kleiner ±55 mK auf einer Länge von 72 mm erreicht werden. Um das interne Referenzthermometer des Blockkalibrators in-situ kalibrieren zu können, wurde eine Mehrfachfixpunktzelle in den Blockkalibrator integriert. Diese enthält die Fixpunktmaterialien Indium, Zinn und Zink. Die Fixpunkttemperaturen konnten mittels eines automatischen, modellbasierten Auswerteverfahrens mit einer Reproduzierbarkeit (2-fache Standardabweichung der Stichprobe) von 17 mK (Indium), 21 mK (Zinn) und 41 mK (Zink) bestimmt werden. Für die Darstellung der Temperatur im Blockkalibrator ergibt sich eine erweiterte Unsicherheit von 130 mK (k = 2) bei 430 &ring;C. In dieser Arbeit werden die Entwicklung des Blockkalibrators, das Funktionsprinzip und der mechanische Aufbau erläutert. Es werden zwei Bauformen von Wärmestromsensoren verglichen sowie eine Kalibriermöglichkeit für diese Sensoren dargestellt. Auf Basis von experimentellen Daten und Modellbetrachtungen wird ein Regelungskonzept entwickelt und durch Messungen hinsichtlich des dynamischen Verhaltens und der Regelabweichungen bewertet. Das Konzept des Blockkalibrators wird mittels Messungen des Temperaturprofils und Bestimmung der Fixpunkttemperaturen der Mehrfachfixpunktzelle validiert und hinsichtlich der erreichbaren kombinierten Standardunsicherheit bewertet.


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Rogge, Norbert; Weiß, Heiko; Kaiser, Irina; Amthor, Arvid; Hilbrunner, Falk; Fröhlich, Thomas
Design of digital controllers for electromagnetic force compensated balances focused on the disturbance transfer function. - In: Measurement accuracy and the impact on society / NCSLI Workshop & Symposium (Saint Paul, Minn.) : 2016.07.24-28. - Boulder, CO : NCSL International, (2016), insges. 10 S.

The main objective of the paper is to propose a new possible design process for controllers in electromagnetic force compensated balances (EMFC). Controllers used in EMFC balances demand a high precision of the measured and generated electrical quantities. Regarding to the achievable uncertainty in static measurements, EMFC balances are state of the art, but in future applications the importance of dynamic applications will probably increase. Therefore the controlled system should possess a high measurement bandwidth to reduce the measurement time in dynamic applications. A design process will be presented, which is strongly focused on the disturbance transfer function of the control loop. Based on the consideration of these additional system characteristics in the controller design process, the measurement time of the balance is reduced significantly compared to conventional PID controllers.


Stark, Tilman; Manske, Eberhard
Transiente Kalibrierung der Temperaturabhängigkeit resistiver Hochdrucksensoren in Großserie. - 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. 83 (2016), 12, S. 712-720
http://dx.doi.org/10.1515/teme-2016-0024
Imkamp, Dietrich; Berthold, Jürgen; Heizmann, Michael; Kniel, Karin; Manske, Eberhard; Peterek, Martin; Schmitt, Robert; Seidler, Jochen; Sommer, Klaus-Dieter
Challenges and trends in manufacturing measurement technology - the "Industrie 4.0" concept. - In: Journal of sensors and sensor systems : JSSS. - Göttingen : Copernicus Publ, ISSN 2194878X, Bd. 5 (2016), 2, S. 325-335

Strategic considerations and publications dealing with the future of industrial production are significantly influenced these days by the concept of "Industrie 4.0". For this reason the field of measurement technology for industrial production must also tackle this concept when thinking about future trends and challenges in metrology. To this end, the Manufacturing Metrology Roadmap 2020 of the VDI/VDE Society for Measurement and Automatic Control (GMA) was published in 2011 (VDI/VDE-GMA, 2011; Imkamp et al., 2012). The content of this roadmap is reviewed and extended here, covering new developments in the field of the Industrie 4.0 concept and presented with expanded and updated content.


http://dx.doi.org/10.5194/jsss-5-325-2016
Köchert, Paul; Köning, Rainer; Weichert, Christoph; Flügge, Jens; Manske, Eberhard
FPGA-basierte Lageregelung zur ultra-präzisen Positionierung im Sub-Nanometerbereich. - In: Virtuelle Instrumente in der Praxis 2016 / VIP-Kongress ; 21 (Fürstenfeldbruck) : 2016.10.26-28. - Berlin : VDE Verlag, ISBN 978-3-8007-4208-0, (2016), S. 68-72

Schleichert, Jan; Fröhlich, Thomas; Manske, Eberhard
Sechskomponenten Kraft- und Drehmomentmesssystem mit elektromagnetischer Kompensation und Lagerung. - In: XXX. Messtechnisches Symposium : Hannover, 15.-16. September 2016 : Tagungsband. - Berlin : De Gruyter Oldenbourg / Messtechnisches Symposium ; 30 (Hannover) : 2016.09.15-16., ISBN 978-3-11-049429-7, (2016), S. 9-18

https://doi.org/10.1515/9783110494297-003
Wiederhold, Andreas; Ebert, Reschad; Weidner, Markus; Halbedel, Bernd; Fröhlich, Thomas; Resagk, Christian
Influence of the flow profile to Lorentz force velocimetry for weakly conducting fluids - an experimental validation. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 27 (2016), 12, S. 125306, insges. 9 S.

The Lorentz force velocimetry (LFV) is a highly feasible contactless method for measuring flow rate in a pipe or in a channel. This method has been established for liquid metal flows but also for weakly conducting electrolytes where the Lorentz force amplitudes are typically six orders smaller than the ones from liquid metal flows. Due to an increased resolution of the Lorentz force measurements which was the main focus of research in the last years, now it is possible to investigate the influence of the flow profile on the amplitude of the Lorentz force. Even if there is a semi-theoretical approach an experimental validation is still outstanding. Therefore we have tested symmetric and asymmetric flow profiles to test the LFV for weakly conducting fluids for typical industrial flows. Salt water has been used as a test electrolyte with constant values of the electrical conductivity from 0.035 to 20 S m-1 and of the flow velocity in a range of 0.5-3 m s-1. We confirmed by extensive measurements that LFV is a suitable method for flow measurements even for different flow profiles within 5% measurement uncertainty. For a wide range of applications in research and industry the LFV should be not sensitive to various flow profiles.


http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/27/12/125306
Sternkopf, Christian Thomas
Entwicklung von Frequenz-Offset-Stabilisierungsverfahren für Dioden- und Gaslaser. - Ilmenau. - viii, 149 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Dissertation, 2016

Im ersten Teil der vorliegenden Dissertation wird die Entwicklung einer neuartigen fasergekoppelten Zweifrequenz-Laserlichtquelle behandelt. Die Besonderheit dieser Heterodyn-Laserlichtquelle besteht in der Frequenzkopplung zweier He-Ne-Laser nach dem Frequenz-Offset-Verfahren. Die Frequenzkopplung wird mit einem analogen Phasen-Frequenzregelkreis (PLL-Regelkreis) sowie mit einem digitalen Frequenzregelkreis aufgebaut. Zur Charakterisierung beider Regelstrukturen werden die Stabilität und die spektrale Zusammensetzung der Differenzfrequenz herangezogen. Der elektrischen Störempfindlichkeit der Laserröhren, der Lasernetzteile sowie der Frequenzregelungen wird dabei besondere Beachtung geschenkt. Als Ergebnis wird ein einzigartiges Lasersystem präsentiert, das als Lichtquelle für Präzisions-Heterodyn-Interferometer geeignet ist. Die Laserlichtquelle weist eine Standardabweichung der Differenzfrequenz von unter 20 Hz und eine Linienbreite von unter 3 kHz auf. Sie besitzt ausreichend optische Leistung am Faserausgang für die Speisung von mehrachsigen Heterodyn-Interferometern. Die Differenzfrequenz der frequenzgekoppelten He-Ne-Laser ist zwischen 1 MHz und 20 MHz einstellbar. Im zweiten Teil dieser Arbeit steht die Entwicklung von frequenzstabilen, leistungsstarken Laserdiodenlichtquellen für die Homodyn-Interferometrie im Vordergrund. Es wird ein Überblick über die neuesten verfügbaren Laserdiodentechnologien gegeben. Die vielversprechenden Varianten der gitterstabilisierten Laserdioden mit externem Resonator (ECDL) sowie der Laserdioden mit integriertem Stabilisierungsgitter (DBR) werden messtechnisch untersucht und frequenzstabilisiert. Um die geforderten Frequenzstabilitäten für interferometrische Längenmessungen zu erreichen, wird die Lichtfrequenz der Laserdioden nach dem Frequenz-Offset-Verfahren an die Frequenzen eines stabilisierten He-Ne-Lasers gekoppelt. Dafür kommen verschiedene PLL-Regelkreise zum Einsatz, welche mathematisch modelliert und optimiert werden. Anschließend werden die PLL stabilisierten Diodenlaser experimentell aufgebaut und charakterisiert. Der frequenzgekoppelte DBR-Laser weist eine Standardabweichung der Differenzfrequenz von unter 0,5 Hz und eine Linienbreite von ca. 3 MHz auf. Anhand dieser Parameter wird die Leistungsfähigkeit der verschiedenen Diodenlaser evaluiert und verglichen. Alle aufgebauten Diodenlaser wurden mit einer Faserkopplung versehen, um fasergekoppelte Homodyn-Interferometer zu speisen.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/871986787.PDF
Vasilyan, Suren
High-precision force measurements in horizontal direction in combination with high dead loads : non-contact flowmeter for low conducting electrolytes. - Ilmenau : Universitätsbibliothek. - 1 Online-Ressource (viii, 151 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation, 2016

Die Lorentzkraftanemometrie ist ein berührungsloses Verfahren zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit elektrisch leitfähiger Fluide. Sie basiert auf der Wirkung der Lorentzkraft, die vom leitfähigen Fluid beim Durchströmen eines von außen angelegten Magnetfeldes entsteht. Die Stärke der Lorentzkraft ist linear proportional zur Fließgeschwindigkeit und Leitfähigkeit sowie quadratisch proportional zur magnetischen Feldstärke. Die Arbeit konzentriert sich hauptsächlich auf die Entwicklung geeigneter Kraftmesssysteme zur hochauflösenden Erfassung der in horizontaler Richtung wirkenden Lorentzkraft, in einem Messbereich von etwa 1 [my]N. Die zur Erzeugung des Magnetfeldes benötigten Permanentmagneten sind beweglich mittels einer Aufhängung am Messsystem (1 kg schwer) angebracht. Durch sie wirkt eine nicht zu vermeidende Kraftkomponente von ca. 10 N in vertikaler Richtung. Ein besonderer Fokus dieser Arbeit liegt auf der Erhöhung der relativen Auflösung der Kraftmessung, d. h. dem Quotienten der kleinsten in horizontaler Richtung auflösbaren Kraftkomponente und der Totlast (Aufhängung mit Magnetanordnung) -std(F_L)/F-g. Zunächst werden umfangreiche Messungen mit bestehenden Kraftmesssystemen vorgenommen. Die äußeren Störeinflüsse (z. B. thermische Drift und Vibrationen) wurden untersucht und ihre Auswirkungen auf Messergebnisse identifiziert. Darauf basierend wird ein Konzept vorgestellt, um diese Störeinflüsse mithilfe von Differenzmessungen zu reduzieren und damit die relative Auflösung zu erhöhen. Anschließend wird ein neues Verfahren zur Messung der Lorentzkräfte auf Grundlage der elektromagnetischen Kraftkompensation präsentiert. Eine allgemeine theoretische Beschreibung und Analyse für die vorgeschlagene Methode auf Basis der verwendeten Messsysteme erfolgt mithilfe eines analytischen Modells. Die Funktionsfähigkeit für alle drei neu entwickelten Kraftmesssysteme wurden vorgestellt. Neue experimentelle Untersuchungen dieser Arbeit an zwei verschiedenen Salzwasserkanälen zeigen die signifikanten Verbesserungen bei der Bestimmung der F_ L. Im Vergleich zu den vorherigen Systemen konnte eine Erhöhung der Auflösung der Kraftmessung von 1 [my]N auf 20 nN erreicht werden, mit einem Verbesserungsfaktor 50. Dies erlaubt rechnerisch die Messung der Strömungsgeschwindigkeit von Fluiden mit einer um 2 Größenordnungen geringeren elektrischen Leitfähigkeit, bis zu 0,059 S/m. Praktische Messungen mit Flüssigkeiten mit einer Leitfähigkeit von 0,005 S/m bis 0,059 S/m werden präsentiert und die unerwarteten neuen Ergebnisse diskutiert.


https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00029034
Shyu, Lih-Horng; Wang, Yung-Cheng; Chang, Chung-Ping; Shih, Hung-Ta; Manske, Eberhard
A signal interpolation method for Fabry-Perot interferometer utilized in mechanical vibration measurement. - In: Measurement : journal of the International Measurement Confederation (IMEKO). - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 92 (2016), S. 83-88
http://dx.doi.org/10.1016/j.measurement.2016.05.072
Schleichert, Jan
Entwicklung und Untersuchung von Mehrkomponentensensoren für Kraft und Drehmoment. - Ilmenau : Universitätsbibliothek. - 1 Online-Ressource (xii, 136 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation, 2016

In Forschung und Industrie kommt der Kraft- und Drehmomentmesstechnik eine wichtige Bedeutung zu, welche sich in zahlreichen Anwendungen wiederspiegelt. Unter anderem basieren moderne Verfahren im Bereich der Strömungsmesstechnik und der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung auf der rückführbaren Messung aller Komponenten der vektoriellen Größen Kraft und Drehmoment. Diese Verfahren stellen besondere Anforderungen hinsichtlich der Auflösung und des Messbereichs, sodass die Entwicklung von speziellen Mehrkomponentenmesssystemen sowie deren messtechnische Charakterisierung erforderlich sind. Im Folgenden wird zunächst ein bestehender Mehrkomponentensensor für jeweils drei Kraft- und Drehmomentkomponenten hinsichtlich seiner messtechnischen Eigenschaften untersucht. Für rückführbare Messungen ist eine Kalibrierung aller Kraft- und Drehmomentkomponenten des Sensors erforderlich, wofür ein Kalibriersystem entwickelt und aufgebaut wird. Basierend auf verschiedenen Verfahren zur Kalibrierung von Mehrkomponentensensoren werden die Kalibriermatrix, die Sensorkennwerte und Unsicherheitsbeiträge der Kalibrierfaktoren ermittelt. Anschließend wird ein Aufbau zur Untersuchung der dynamischen Eigenschaften entwickelt und zur Bestimmung der Frequenzgänge der Messachsen des Sensors eingesetzt. Anschließend wird eine Systemidentifikation und Ermittlung der dynamischen Systemparameter vorgenommen, auf der Verfahren zur Kompensation dynamischer Messabweichungen aufbauen. Basierend auf den Erkenntnissen vorheriger Untersuchungen und den Anforderungen der Anwendungen wird ein schwebender Sechskomponentensensor nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraft- und Drehmomentkompensation entwickelt, aufgebaut und untersucht. Zur mathematischen Beschreibung des statischen und dynamischen Verhaltens wird ein Modell aufgestellt, welches zum Reglerentwurf eingesetzt wird. Das Modell liefert im relevanten Frequenzbereich eine gute Übereinstimmung mit dem gemessenen Systemverhalten. Anschließend werden Mehrkomponentenmessungen zur Bestimmung des Strömungsfeldes einer Flüssigmetallströmung sowie in einer Anwendung der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung durchgeführt.


https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00029037
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Müller, Andreas; Balzer, Felix
Nanopositioning and nanomeasuring machine NPMM-200 - a new powerful tool for large-range micro- and nanotechnology. - In: Surface topography : metrology and properties. - London : Institute of Physics, ISSN 2051672X, Bd. 4 (2016), 3, S. 034004, insges. 8 S.
http://dx.doi.org/10.1088/2051-672X/4/3/034004
Vorbringer-Dorozhovets, Nataliya; Manske, Eberhard
Scanning strategies for long term and long distance AFM measurements. - In: Proceedings of the 16th international conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology / International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology ; 16 (Nottingham) : 2016.05.30-06.03. - Bedford : Euspen, ISBN 978-0-9566790-8-6, (2016), P1.60, insges. 2 S.

Köchert, Paul; Weichert, Christoph; Strube, Sebastian; Köning, Rainer; Flügge, Jens; Manske, Eberhard
A fully-fibre coupled interferometer system for displacement and angle metrology. - In: Proceedings of the 16th international conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology / International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology ; 16 (Nottingham) : 2016.05.30-06.03. - Bedford : Euspen, ISBN 978-0-9566790-8-6, (2016), O1.4, insges. 2 S.

Schleichert, Jan; Rahneberg, Ilko; Hilbrunner, Falko; Fröhlich, Thomas
Mehrkomponenten-Kraft- und -Drehmomentsensor nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kompensation. - 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. 83 (2016), 7/8, S. 445-452
http://dx.doi.org/10.1515/teme-2015-0088
Schleichert, Jan; Carlstedt, Matthias; Marangoni, Rafael R.; Rahneberg, Ilko; Fröhlich, Thomas
Dynamische Charakterisierung eines Dreikomponenten Kraftsensors mit Hilfe eines Lorentzkraft-Lastwechslers. - 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. 83 (2016), 7/8, S. 430-438
http://dx.doi.org/10.1515/teme-2015-0089
Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas
Dynamisches Verhalten von Berührungsthermometern unter Berücksichtigung der Temperaturabhängigkeit der Materialdaten - Erweiterung der VDI/VDE-Richtlinie 3522. - 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. 83 (2016), 7/8, S. 402-409
http://dx.doi.org/10.1515/teme-2015-0068
Hohmann, Michael; Schalles, Marc; Fröhlich, Thomas
Kalibrierung von Wärmestromsensoren zur Detektion von kleinen Wärmeströmen. - 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. 83 (2016), 7/8, S. 393-401
http://dx.doi.org/10.1515/teme-2015-0016
Manske, Eberhard; Fröhlich, Thomas; Füßl, Roland
Measurement uncertainty consideration in the case of precision length measurement applications. - 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. 83 (2016), 7/8, S. 453-458
http://dx.doi.org/10.1515/teme-2015-0035
Hohmann, Michael; Marin, Sebastian; Schalles, Marc; Fröhlich, Thomas
Blockkalibrator mit reduzierten axialen Temperaturgradienten und integrierter Mehrfach-Fixpunktzelle. - In: Sensoren und Messsysteme 2016 / GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme ; 18 (Nürnberg) : 2016.05.10-11. - Wunstorf : AMA Service GmbH, ISBN 978-3-9816876-0-6, (2016), S. 633-637

Ortlepp, Ingo; Büchner, Hans-Joachim; Ivanov, Tzvetan; Hofer, Manuel; Zöllner, Jens-Peter; Rangelow, Ivo; Manske, Eberhard
Miniatur-Stehende-Welle-Interferometer auf Basis schneller, transparenter Photodioden. - In: Sensoren und Messsysteme 2016 / GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme ; 18 (Nürnberg) : 2016.05.10-11. - Wunstorf : AMA Service GmbH, ISBN 978-3-9816876-0-6, (2016), S. 418-424

Um den Anforderungen an die Miniaturisierung von Messsystemen Rechnung zu tragen, wurde an der TU Ilmenau ein neuartiges Interferometer auf Grundlage von optischen stehenden Wellen entwickelt. Das Interferometerprinzip erlaubt einen einfachen, linearen und kompakten Interferometeraufbau. Die für das zu Grunde liegende Prinzip erforderlichen dünnen, transparenten Photodioden können durch den Einsatz von Standard-Halbleitertechnologien unkompliziert in großen Stückzahlen hergestellt werden. Im Folgenden werden das Funktionsprinzip des Interferometers, die Herstellung der Photodioden sowie die durchgeführten messtechnischen Untersuchungen dargelegt.


Garbers, Johannes; Gehrmann, Stephan; Fröhlich, Thomas; Augustin, Silke
Eindimensionale Sensormodellierung für die Fehlerkorrektur bei der Abgastemperaturmessung. - In: Sensoren und Messsysteme 2016 / GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme ; 18 (Nürnberg) : 2016.05.10-11. - Wunstorf : AMA Service GmbH, ISBN 978-3-9816876-0-6, (2016), S. 64-71

Hernández, Daniel; Schleichert, Jan; Karcher, Christian; Fröhlich, Thomas; Wondrak, Thomas; Timmel, Klaus
Local Lorentz force flowmeter at a continuous caster model using a new generation multicomponent force and torque sensor. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 27 (2016), 6, S. 065302, insges. 9 S.

Lorentz force velocimetry is a non-invasive velocity measurement technique for electrical conductive liquids like molten steel. In this technique, the metal flow interacts with a static magnetic field generating eddy currents which, in turn, produce flow-braking Lorentz forces within the fluid. These forces are proportional to the electrical conductivity and to the velocity of the melt. Due to Newton's third law, a counter force of the same magnitude acts on the source of the applied static magnetic field which is in our case a permanent magnet. In this paper we will present a new multicomponent sensor for the local Lorentz force flowmeter (L2F2) which is able to measure simultaneously all three components of the force as well as all three components of the torque. Therefore, this new sensor is capable of accessing all three velocity components at the same time in the region near the wall. In order to demonstrate the potential of this new sensor, it is used to identify the 3-dimensional velocity field near the wide face of the mold of a continuous caster model available at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf. As model melt, the eutectic alloy GaInSn is used.


http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/27/6/065302
Vasilyan, Suren; Rivero, Michel; Schleichert, Jan; Halbedel, Bernd; Fröhlich, Thomas
High-precision horizontally directed force measurements for high dead loads based on a differential electromagnetic force compensation system. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 27 (2016), 4, S. 045107, insges. 13 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/27/4/045107
Köchert, Paul; Köning, Rainer; Weichert, Christoph; Flügge, Jens; Manske, Eberhard
An upgraded data acquisition and drive system at the nanometer comparator. - In: Proceedings of the 5th ASPE Topical Meeting on Precision Interferometric Metrology / ASPE Summer Topical Meeting Precision Interferometric Metrology ; 5 (Golden, Colo.) : 2015.07.08-10. : July 8 - 10, 2015, The Golden Hotel, Golden, Colorado, USA. - Raleigh, NC : ASPE, ISBN 978-1-887706-68-1, (2015), S. 61-66

Yatsyshyn, Svyatoslav; Stadnyk, Bohdan; Manske, Eberhard; Khoma, Anna
Metrological array of cyber-physical systems : Part 13 : segmental approximation for surface topology reconstruction. - In: Sensors & transducersSensors & transducers : international official journal of the International Frequency Sensor Association (IFSA) devoted to research and development of sensors and transducers. - Barcelona : IFSA Publ : international official journal of the International Frequency Sensor Association (IFSA) devoted to research and development of sensors and transducers. - Barcelona ; Toronto : IFSA Publ, ISSN 23068515, Bd. 195 (2015), 12, S. 50-55

This article presents the segment approximation method for surface topology reconstruction from white light interferogram. The method involves polynomial approximation of separate interferogram segments, and polynomial coefficients are computed at calibration stage. Metrological properties of proposed method are investigated by interferogram modeling tilted and spherical surfaces.


Khoma, Anna; Manske, Eberhard
Metody rekonstrukcji powierzchni z interferogramu ´swiat&lstrok;a bia&lstrok;ego bazuj&hlink;ace na transformacie Hilberta. - In: Zeszyty naukowe Politechniki Rzeszowskiej. - Rzeszów : Oficyna Wydawn. Politechn. : . - Rzeszów : Oficyna Wydawn. Politechn., (2015), S. 71-75

The paper presents methods for nonlinear surface profile reconstruction from the white light interferogram based on Hilbert transform. The accuracy of these methods was analyzed on the example of a spherical surface reconstruction. The method investigation included surface and interferogram synthesis based on the mathematical model and estimation the profile reconstruction error. The method of estimating the instantaneous phase of the interferogram showed the greatest accuracy.


Fröhlich, Thomas; Manske, Eberhard
Prozessmesstechnik und Präzisionsmesstechnik : editorial. - 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. 82 (2015), 7/8, S. 391-392

Das 58. Ilmenauer Wissenschaftliche Kolloquium, das vom 8. bis 12. September 2014 stattfand, stand unter dem Motto Shaping the Future by Engineering. Das Ilmenauer Wissenschaftliche Kolloquium (IWK) hat eine mehr als 50-jährige Tradition und ist damit eine der dienstältesten ingenieurwissenschaftlichen Konferenzen Deutschlands. Die drei Hauptthemen der Konferenz "Precision Engineering and Precision Measurement Technology", "Mechatronics, Biomechatronics and Mechanism Technology" und "SystemsTechnology" spiegeln die Forschungsschwerpunkte und -strategien der Technischen Universität Ilmenau und besonders der Fakultät für Maschinenbau wider, die im Jahr 2014 Ausrichter des IWK war. Dieses Schwerpunktheft enthält 7 ausgewählte Artikel, die aus Konferenzvorträgen in den durch das Institut für Prozessmess- und Sensortechnik organisierten Konferenzreihen Nanopositioning and Nanomeasuring Machines und Measurement and Sensor Technology entstanden sind.


https://doi.org/10.1515/teme-2016-0014
Sternkopf, Christian; Gerhardt, Uwe; Manske, Eberhard
Fasergekoppelte Heterodyn-Interferometer mit digital-offsetfrequenzgeregelter He-Ne-Laserlichtquelle. - In: 7. Kolloquium Mikroproduktion / Kolloquium Mikroproduktion ; 7 (Aachen) : 2015.11.16-17. - Aachen : Institut für Kunststoffverarbeitung, ISBN 978-3-00-050755-7, (2015), S. 158-164

Hohmann, Michael; Marin, Sebastian; Fröhlich, Thomas
BMBF-Projekt zur Validierung des Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung (VIP) : "Temperaturkalibratoren zur universellen, automatischen Kalibrierung von Thermometern mit Absolutwertbezug (Tempkal)" : Schlussbericht : Laufzeit: 01.02.2012-30.04.2015. - Ilmenau : Technische Universität Ilmenau, Institut Prozessmess- und Sensortechnik. - 1 Online-Ressource (33 Seiten, 1,49 MB)
Förderkennzeichen BMBF 03V0255
http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fb16/863750354.pdf
Manske, Eberhard
Interferometrische Stehende-Welle-Sensoren : Projektbericht für den Zeitraum 02/2012-01/2015 : BMBV-Projekt zur Validierung des Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung, VIP. - Ilmenau : Technische Universität Ilmenau, Institut für Mikro- und Nanotechnologien (IMN MacroNano(R)). - 1 Online-Ressource (45 Seiten, 4,48 MB)
Förderkennzeichen BMBF 03V0235
http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fb16/859690156.pdf
Schuppich, Juliane; Kampmann, Ronald; Sinzinger, Stefan; Mastylo, Rostyslav; Manske, Eberhard
High precision optical step detection. - In: DGaO-Proceedings. - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 16148436, Bd. 116Bd. 116.2015, A3, insges. 2 S.

For a high precision positioning and measurement system high accuracy detection of surface specific profiles such as steps or edges is required. The interaction of light with microscopic structures results in typical diffraction pattern which contain information about the 3D-profile. In this work we investigate these diffraction images in view of wavelength and position dependence.


http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0287-2015-A003-6
Lustermann, Birgit; Viehmann, Matthias; Manske, Eberhard
Modeling of tubular optical fibers using the example of an optical-electrical combination conductor. - In: POF simulation beyond data transmission / International POF Modelling Workshop ; 3 (Nuremberg) : 2015.09.21. - Norderstedt : Books on Demand, ISBN 978-3-7392-1499-3, (2015), S. 71-75

The article deals with the modeling of tubular polymer optical fibers. These occur in the patented optical electrical conductor combination system as light-conducting wrapping of an electrical cord and serve as a novel tool for the detection of arc faults. The wrapping represents a tubular step index waveguide consisting of 3 polymer layers an inner and an outer cladding as well as a light guiding core layer. To optimize the properties of the fiber, in particular the layer thicknesses, the influence of damping mechanisms caused by bending, core-cladding surface roughness and volume scattering losses are investigated and put into a model which is simple and flexible to parameterize. In doing so, the most difficult part turns out to be the modeling of survace-scattering at the core-cladding interface. In this paper the developed model is described and corresponding results are shown using the example of a silicone-FEP material combination.


Rogge, Norbert; Hofmeister, Sven; Hilbrunner, Falko; Fröhlich, Thomas
Optimization of silica gel beds for the use in humidity controller setups. - In: Proceedings / International Conference on Sensors and Measurement Technology ; 17 (Nürnberg) : 2015.05.19-21. - Wunstorf : AMA Service GmbH, ISBN 978-3-9813484-8-4, (2015), S. 257-261

The problem, discussed in this work, is the optimization of the silica gel temperature control. For fast temperature changes of the silica gel, a high density packed bed of silica gel would be necessary. But this would slow down the moisture transport in the silica gel bed due to the much faster transport in air, than on surfaces or in solid bodies. To predict the behavior of the humidity control system, simulations were performed to preselect promising silica gel bed geometries. In Simulation of the moisture transport the nonlinear sorption isotherms of the silica gel had to be taken into account, to represent the influence of dew point itself on the dynamics of changes in dew point temperature. The contribution deals with influences on the static and the dynamic performance of the humidity control system such as heater geometry, silica gel grain size and the microporous structure of the silica gel. Furthermore the characteristics of the test system have to be considered, to build up a model describing a humidity control system.


Augustin, Silke
Einflüsse auf die Messunsicherheit bei der Bestimmung dynamischer Kennwerte von Berührungsthermometern. - In: Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen und Prüfprozesse in der industriellen Praxis / VDI-Fachtagung Messunsicherheit Praxisgerecht Bestimmen ; 7 (Braunschweig) : 2015.11.19-20. - Düsseldorf : VDI-Verl., ISBN 978-3-18-092269-0, (2015), S. 147-156

Bei der Messung mit Berührungsthermometern treten statische und dynamische thermische Messabweichungen auf. Der Wert und der zeitliche Verlauf dieser Abweichungen werden u.a. beeinflusst durch Wärmetransportvorgänge im Thermometer sowie des Thermometers mit der Umgebung und dem zu messenden Medium. Zusätzlich wirken sich die Abweichungen durch Einflussgrößen auf die primäre Abbildungsgröße der Temperatur (z.B. Widerstand, Thermospannung) und weitere Störgrößen in der Messkette auf den Messwert aus. Während die Messunsicherheit bei der Bestimmung der statisch-thermischen Messabweichung immer eine große Rolle gespielt hat, wird sie bei der Ermittlung der dynamischen Kennwerte kaum betrachtet. Im Beitrag werden die Einflussfaktoren, die sich auf die dynamischen Kennwerte der Berührungsthermometer auswirken, am Beispiel eines Widerstandsthermometers näher beleuchtet.


Schleichert, Jan; Rahneberg, Ilko; Fröhlich, Thomas
Kalibrierung und Messunsicherheitsbetrachtung bei Mehrkomponenten Kraft-/Drehmomentmessungen. - In: Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen und Prüfprozesse in der industriellen Praxis / VDI-Fachtagung Messunsicherheit Praxisgerecht Bestimmen ; 7 (Braunschweig) : 2015.11.19-20. - Düsseldorf : VDI-Verl., ISBN 978-3-18-092269-0, (2015), S. 119-132

In Forschung und Industrie kommt der Kraft- und Drehmomentmesstechnik eine wichtige Bedeutung zu [1, 2]. In vielen Anwendungen müssen Betrag, Richtung und zeitlicher Verlauf der zu messenden Vektoren von Kraft und Drehmoment erfasst werden, sodass der Einsatz von Mehrkomponentensensoren erforderlich ist. Trotz ihrer weiten Verbreitung in Forschung und Industrie gibt es keine offiziellen Kalibriervorschriften [3] und Verfahren zur Ermittlung der Messunsicherheit für Mehrkomponentenmessungen von Kraft und Drehmoment. In vielen Bereichen werden zudem statisch kalibrierte Mehrkomponentensensoren für die Erfassung dynamischer Messgrößen eingesetzt [4], wodurch es im Bereich der Eigenfrequenz des Sensors und oberhalb davon zu erheblichen Messabweichungen kommt. Im Folgenden wird am Beispiel eines Sechskomponentensensors für Kraft und Drehmoment zunächst die statische Kalibrierung und ein Verfahren zur Messunsicherheitsanalyse für Mehrkomponenten Kraft-/Drehmomentmessungen im statischen Bereich vorgestellt und nachfolgend auf die dynamische Kalibrierung eingegangen. Basierend auf dem dynamischen Modell des Sensors werden Ansätze zur dynamischen Kalibrierung und Ermittlung der dynamischen Messunsicherheit diskutiert.


Kaiser, Irina; Fengler, Wolfgang; Fröhlich, Thomas
Metrologische Sicherheit eines Informationsverarbeitungssystems in der Messtechnik. - In: Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen und Prüfprozesse in der industriellen Praxis / VDI-Fachtagung Messunsicherheit Praxisgerecht Bestimmen ; 7 (Braunschweig) : 2015.11.19-20. - Düsseldorf : VDI-Verl., ISBN 978-3-18-092269-0, (2015), S. 233-240

In der Präzisionsmesstechnik steht allgemein die Anforderung der schnellen Messung im Konflikt mit einem sehr hohen Auflösungsvermögen und einer sehr kleinen Messunsicherheit. Insbesondere eichfähige Messsysteme fordern die Einhaltung der entsprechenden Regularien, wie beispielsweise das Eichgesetz und die Richtlinien der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB). Derartige messtechnische Systeme benötigen für ihre Funktionen eine komplexe und hochleistungsfähige Informationsverarbeitung, die zertifiziert werden muss. Bei der systematischen Entwicklung von Messgeräten wird ein Nachweis benötigt, dass die geforderte Messunsicherheit des jeweiligen Verfahrens gewährleistet werden kann. Für diese Zwecke wird in dem vorliegenden Beitrag eine zusätzliche und spezielle Anforderung an die metrologische Sicherheit formuliert. Die entwickelten Funktionen zur Unterstützung der metrologischen Sicherheit und die zusätzlichen Maßnahmen zur Manipulationssicherheit sollen die Eichfähigkeit sowie die Einhaltung der Standards, Vorschriften und Richtlinien bereits in den frühen Phasen des Entwicklungsprozesses sicherstellen.


Ortlepp, Ingo; Büchner, Hans-Joachim; Ivanov, Tzvetan; Hofer, Manuel; Zöllner, Jens-Peter; Rangelow, Ivo W.; Manske, Eberhard
Ultrathin transparent photodetector for use in standing-wave interferometer. - In: Full papers / IMEKO World Congress ; 21 (Prague) : 2015.08.30-09.04. - Prague : Czech Techn. Univ. in Prague, Fac. of Electrical Engineering, Department of Measurement, ISBN 978-80-01-05793-3, (2015), insges. 6 S.

A novel photodiode for application in a standing-wave interferometer was developed. The operation principle is based on the optical standing wave whose stationary intensity profile can be detected by a photosensor which - for this purpose - has to be transparent and thinner than the optical wavelength. The working principle and basic design requirements of the developed sensor are described, and the results of measurements inside and outside the standing wave are discussed.


Vorbringer-Dorozhovets, Nataliya; Manske, Eberhard
Improvement in long term stability of the long range AFMs. - In: Full papers / IMEKO World Congress ; 21 (Prague) : 2015.08.30-09.04. - Prague : Czech Techn. Univ. in Prague, Fac. of Electrical Engineering, Department of Measurement, ISBN 978-80-01-05793-3, (2015), insges. 6 S.

Vasilyan, Suren; Fröhlich, Thomas
High-resolution force measurement systems: measuring horizontal directed forces for flow metering of low conductive media in channels. - In: Full papers / IMEKO World Congress ; 21 (Prague) : 2015.08.30-09.04. - Prague : Czech Techn. Univ. in Prague, Fac. of Electrical Engineering, Department of Measurement, ISBN 978-80-01-05793-3, (2015), insges. 6 S.

Kühnel, Michael; Diethold, Christian; Fröhlich, Thomas
Progress of the TU Ilmenau dual axis tiltmeter with nanorad resolution. - In: Full papers / IMEKO World Congress ; 21 (Prague) : 2015.08.30-09.04. - Prague : Czech Techn. Univ. in Prague, Fac. of Electrical Engineering, Department of Measurement, ISBN 978-80-01-05793-3, (2015), insges. 6 S.

The progress of our tiltmeter, which bases on force compensating weigh cells (EMFC) is discussed in this paper. Currently a resolution of ˜ 1 nrad at a range of ± 9 mrad, a linearity of < 0.25*10-3 and a cross error of the axes of < ± 22 ppm is achieved. Long term measurements of earth tide related tilts demonstrate the ability to resolve tilts with very small frequencies (1 - 2 d-1). Prospectively it will be applied to measure and control tilting of measurement basements and tables.


Oliveira, Rafael S.; Lepikson, Herman A.; Fröhlich, Thomas; Theska, René; Duboc, Wagner A.
A new proposal for the dynamic test of torque transducers. - In: Full papers / IMEKO World Congress ; 21 (Prague) : 2015.08.30-09.04. - Prague : Czech Techn. Univ. in Prague, Fac. of Electrical Engineering, Department of Measurement, ISBN 978-80-01-05793-3, (2015), insges. 4 S.

Diethold, Christian; Kühnel, Michael; Ivanov, Tzvetan; Rangelow, Ivo W.; Fröhlich, Thomas
Determination of AFM-cantilever spring constants using the TU Ilmenau force displacement measurement device. - In: Full papers / IMEKO World Congress ; 21 (Prague) : 2015.08.30-09.04. - Prague : Czech Techn. Univ. in Prague, Fac. of Electrical Engineering, Department of Measurement, ISBN 978-80-01-05793-3, (2015), insges. 6 S.

This paper discusses the determination of spring constants of AFM-cantilevers using a force displacement measurement device based on electromagnetic force compensated (EMFC) load cells. The EMFC load cell was modified to utilize it as a combined displacement and force measurement device enabling the possibility to determine the spring constant of AFM-cantilevers with one sensor without the need of an additional displacement setting stage. The paper focuses on the determination of spring constants and the determination of the measurement uncertainty, which is down to 2.75 %.


Sparrer, Erik
Ein holistisches Konzept zur Entwicklung einer innovativen, umfassenden und multisensoriellen Steuerung für Nanopositionier- und Nanomessmaschinen. - Online-Ressource (PDF-Datei: 146 Bl., 8,78 MB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2015

Die vorliegende Arbeit ist ein Beitrag zur Verknüpfung von etablierten Sensor-Aktor-Lösungen der Nanometrologie mit Interaktionskonzepten aus dem Gebiet der makroskopischen Koordinatenmesstechnik. Viele Teilaspekte beider Disziplinen weisen methodische Analogien auf und legen die synergetische Nutzung einzelner Ansätze der Koodinatenmesstechnik im Rahmen nanometrologischer Anwendungen nahe. Durch eine mehrschichtige Abstraktion wird die transparente Steuerung von Nanopositionier- und Nanomessmaschinen ermöglicht, wodurch neuartige und zukunftsweisende Bedienkonzepte für die Nanometrologie entstehen. Insbesondere soll die Frage beantwortet werden, ob und wie die Ansätze zur Steuerung makroskopischer Messsysteme für die Nutzung mit dem funktionell ähnlichen, nanometrologischen System Nanopositionier- und Nanomessmaschinen auf Basis der allgemein anerkannten Steuerungsschnittstelle Inspection plus plus for Dimensional Measurement Equipment (I++DME) ermöglicht werden können.Die grundlegenden Steuerungsansätze und Verfahrensweisen zur Steuerung bzw. Messung von und mit makroskopischen bzw. nanometrologischen Systemen werden vorgestellt und erörtert. Insbesondere werden dabei die Bedeutung und Funktion der Steuerungsschnittstelle I++DME sowie einer Erweiterung für optische Sensoren, der Optical Sensor Interface Standard (OSIS), behandelt. Anschließend wird die Eignung der Schnittstellen für den Betrieb von Nanopositionier- und Nanomessmaschinen umfassend auf funktionaler und informationstechnischer Ebene untersucht. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wird ein frei skalierbares, auf mehrstufige Schnittstellenschichten gestütztes Konzept für eine Steuerungssoftware für Nanopositionier- und Nanomessmaschinen, zusätzliche messtechnische Apparaturen sowie taktile und optische Sensoren entworfen. Alle Aspekte zur Integration von Teilsystemen werden umfassend analysiert und modular in das Lösungskonzept eingebunden. Das so entstandene innovative holistische Konzept zur transparenten Steuerung von nanometrologischen multisensoriellen Messungen mit Nanopositionier- und Nanomessmaschinen wird im weiteren Verlauf der Arbeit sukzessive ausgebaut und zu einem funktionstüchtigen Demonstrator integriert. Mit umfangreichen Analysen werden das Laufzeitverhalten, sowie die messtechnischen Eigenschaften der entstandenen Schnittstellensoftware ermittelt und mit metrologischen Experimenten bewertet. Einen zentralen Aspekt stellt die Interoperabilität und Unabhängigkeit der implementierten Steuerung von Anwendersoftware dar. Zur Demonstration der erfolgreichen Abstraktion des Systems Nanopositionier- und Nanomessmaschine als generisches Messsystem, werden verschiedene kommerzielle Steuerungsprogramme für makroskopische Koordinatenmessgeräte mit dem Demonstrator erprobt. Die im Verlauf dieser Experimente gewonnenen Erkenntnisse über den Arbeitsablauf zum Durchführen einer Messung und die Eignung der Programme für anometrologische Anwendungen werden abschließend zusammengefasst und diskutiert.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=26999
Manske, Eberhard
Sonderforschungsbereich 622 "Nanopositionier- und Nanomeßmaschinen". - In: Jenaer Jahrbuch zur Technik- und Industriegeschichte : . - Jena : Vopelius, ISSN 21986746, Bd. 18 (2015), S. 431-440
Manske, Eberhard; Fröhlich, Thomas
Das Institut für Prozeßmeß- und Sensortechnik. - In: Jenaer Jahrbuch zur Technik- und Industriegeschichte : . - Jena : Vopelius, ISSN 21986746, Bd. 18 (2015), S. 135-146
Baumgartl, Hanna
Optimierung dynamischer Waagen nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation mittels numerischer Modelle zur Systemsimulation. - Online-Ressource (PDF-Datei: XII, 154 S., 11,18 MB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2015

Der Einsatz von elektromagnetisch kraftkompensierten Waagen (EMKW) in der dynamischen Wägetechnik vereint die Forderung nach hohen Auflösungen bei guter Reproduzierbarkeit mit der nach möglichst geringen Messzeiten. Um diesen ambitionierten Zielen gerecht werden zu können, bedarf es EMKW, welche in ihren Komponenten und deren Zusammenspiel hinsichtlich ihrer dynamischen Eigenschaften optimiert sind. Diese Optimierung kann experimentell oder auf numerischem Wege erfolgen, wobei letztere Variante den großen Vorteil birgt, dass die zeitaufwändige und teure Fertigung von Prototypen entfällt. In dieser Arbeit werden zwei Herangehensweisen zur Modellerstellung für die Optimierung einer dynamischen EMKW vorgestellt: Auf Basis der Modellierung der Mechanik mittels eines Starrkörpermodells sowie mittels eines FEM-Modells. Diese mechanischen Modelle werden mit Modellen für die übrigen Komponenten in Form von Kennlinien und Übertragungsfunktionen zu je einem Gesamtmodell verknüpft, welches das komplexe Verhalten des mechatronischen Systems EMKW sowohl im offenen als auch im geschlossenen Regelkreis sehr gut abbildet. Um die Fertigung von Prototypen umgehen zu können, lag besonderes Augenmerk darauf, das Verhalten sämtlicher Komponenten anhand von Simulationen beschreiben zu können. Hierfür wurden insbesondere Methoden zur Abbildung höherer Schwingungsformen in Starrkörpermodellen durch gezieltes Einbringen von Zusatzgelenken und Federsteifigkeiten, sowie die Modellierung der Systemdämpfung durch Wirbelströme untersucht. Darüber hinaus konnte eine allgemeine Faustregel zur geeigneten Wahl der Schrittweitensteuerung ermittelt und erprobt werden. Die entstandenen Modelle sind leicht handhabbar, universell und auf verschiedene Bauformen von EMKW anwendbar. Zur Validierung der Modelle wurden Simulationsergebnisse mit charakteristischen Messwerten verglichen. Um diese zu generieren kamen zwei speziell hierfür konzipierte Lastwechslereinrichtungen mit pneumatisch bzw. elektromagnetisch wirkendem Prinzip zum Einsatz. Mit letzterem wurde darüber hinaus gezeigt, dass auf Grund der mechanischen Eigenschaften einer EMKW eine Systemidentifikation an zwei Eingängen (Hebel und Waagschale) sinnvoll und empfehlenswert ist. Auf Basis der erzielten Erkenntnisse erfolgte die Dimensionierung eines Digitalreglers, mit dem eine signifikante Verbesserung der Performance erzielt wurde.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=26821
Schreiber, Mario; Emran, Mohammad Sha; Fröhlich, Thomas; Schumacher, Jörg; Thess, André
Quantification of free convection effects on 1 kg mass standards. - In: Metrologia : international journal of pure and applied metrology. - Sèvres : Bureau, ISSN 16817575, Bd. 52 (2015), 6, S. 835-841

We determine the free-convection effects and the resulting mass differences in a high-precision mass comparator for cylindrical and spherical 1 kg mass standards at different air pressures. The temperature differences are chosen in the millikelvin range and lead to microgram updrafts. Our studies reveal a good agreement between the measurements and direct numerical simulations of the Boussinesq equations of free thermal convection. A higher sensitivity to the free convection effects is found for the spherical case compared to the cylindrical one. We also translate our results on the free convection effects into a form which is used in fluid mechanics: a dimensionless updraft coefficient as a function of the dimensionless Grashof number Gr that quantifies the thermal driving due to temperature differences. This relation displays a unique scaling behavior over nearly four decades in Gr and levels off into geometry-specific constants for the very small Grashof numbers. The obtained results provide a rational framework for estimating systematic errors in mass metrology due to the effects of free convection.


http://dx.doi.org/10.1088/0026-1394/52/6/835
Oliveira, Rafael; Claudino, Rafael; Kalid, Ricardo; Fröhlich, Thomas; Gusmão, L.; Lepikson, Herman
Estimate of the inertial torque in rotating shafts - a metrological approach to signal processing. - In: 3rd International Congress on Mechanical Metrology (CIMMEC 2014) : 14-16 October 2014, Gramado, Rio Grande do Sul, Brazil. - [Bristol] : IOP Publishing / International Congress on Mechanical Metrology ; 3 (Gramado) : 2014.10.14-16., (2015), 1, S. 012019, insges. 11 S.
http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/648/1/012019
Rogge, Norbert; Engwicht, Michael; Welsch, Steffen; Hilbrunner, Falko; Fröhlich, Thomas
Feuchtluftgenerator auf Basis eines Sorptionshygrostaten mit einem Hochpräzisionstauspiegel. - 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. 82 (2015), 10, S. 477-484
http://dx.doi.org/10.1515/teme-2015-0022
Vasilyan, Suren; Ebert, Reschad; Weidner, Markus; Rivero, Michel; Halbedel, Bernd; Resagk, Christian; Fröhlich, Thomas
Towards metering tap water by Lorentz force velocimetry. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 26 (2015), 11, S. 115302, insges. 11 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/26/11/115302
Schalles, Marc; Fröhlich, Thomas; Röser, Mathias; Flügge, Jens
Thermal decoupling of heat sources by means of PCM-shielding. - In: Proceedings / International Conference on Sensors and Measurement Technology ; 17 (Nürnberg) : 2015.05.19-21. - Wunstorf : AMA Service GmbH, ISBN 978-3-9813484-8-4, (2015), S. 500-504

Vasilyan, Suren; Fröhlich, Thomas
Towards metering of tap water by Lorentz force velocimetry: realization and improvement of non-contact flow measurement method. - In: Proceedings / International Conference on Sensors and Measurement Technology ; 17 (Nürnberg) : 2015.05.19-21. - Wunstorf : AMA Service GmbH, ISBN 978-3-9813484-8-4, (2015), S. 303-308

Schleichert, Jan; Fröhlich, Thomas
Dynamic calibration of a multi-component force-/torque transducer. - In: Proceedings / International Conference on Sensors and Measurement Technology ; 17 (Nürnberg) : 2015.05.19-21. - Wunstorf : AMA Service GmbH, ISBN 978-3-9813484-8-4, (2015), S. 46-49

Multi-Component Force-/Torque Transducers are used in applications where the direction of the force- and torque vectors as well as their magnitude are unknown and time-dependent such as robotics, flow measurement or nondestructive testing. In contrast to the measurement task the calibration of those Sensors is only done statically in most cases. When the measurands are getting closer to the sensors resonance frequency, the usage of static calibration factors leads to deviations in the measurement. A dynamic calibration can be used to identify the frequency responses of the sensor and is the basis for designing an appropriate filter that compensates these deviations. In this paper the dynamic properties of a multi-component force-/torque transducer are investigated using a calibration system based on a voice-coil actuator which allows the application of force with different waveforms. The results of the measurements are compared with results of FEM calculations and results of a static calibration and a compensation filter is designed.


Fröhlich, Thomas; Hohmann, Michael; Schalles, Marc
Calibration bench for heat flux sensors. - In: Journal of thermoelectricity : . - Černivci, ISSN 16078829, (2015), 1, S. 49-59
Fröhlich, Thomas; Manske, Eberhard
XXIX. Messtechnisches Symposium : Ilmenau, 16. - 18. September 2015 ; Tagungsband. - Berlin : De Gruyter Oldenbourg. - VIII, 172 S.
Literaturangaben
http://d-nb.info/1076127398/04
Lustermann, Birgit
Modellierung tubulärer optischer Fasern am Beispiel eines optisch-elektrischen Kombinationsleiters. - Nordhausen : Hochsch.. - 164, XIX, 34 S.. - (Nordhäuser Hochschultexte)
Zugl.: Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2015
Enth. außerdem: Thesen

In der Arbeit wird am Beispiel eines optisch-elektrischen Kombinationsleiters das Verhalten tubulärer Lichtwellenleiter untersucht. Der Kombinationsleiter besteht aus einem elektrischen Kabel, das mit einer lichtleitenden Kunststoffummantelung versehen ist. Die Lichtführung findet in der zwischen einer inneren und einer äußeren Mantelschicht eingebetteten hochtransparenten Kunststoffschicht, dem Lichtwellenleiterkern, statt. Ziel dieser Anordnung ist es, die durch defekte Hochvoltkabel oder -anschlüsse hervorgerufenen Störlichtbögen in kürzester Zeit optisch detektieren zu können bzw. die Kabelisolierung mittels Lichtimpulsen zu überwachen. Es wird ein Ray-Tracing-Modell einer tubulären Faser entwickelt und zur Untersuchung des optischen Übertragungsverhaltens genutzt. Dabei steht die Optimierung der Schichtdicken des tubulären Lichtwellenleiters im Vordergrund. Es wird herausgestellt, dass bei hinreichend großer Lichtquellenapertur der Anteil totalreflektierter Strahlen mit wachsendem Innenradius der tubulären Kernschicht steigt und die Übertragungsleistung der Faser unter bestimmten Voraussetzungen wesentlich durch den Tubularitätsparameter T bestimmt wird. Die derzeitige Entwicklungsarbeit am Kombinationsleiter ist auf die Faserherstellung mit Silikonelastomeren als Kernmaterial und Fluorethylenpropylen (FEP) als Mantelmaterial ausgerichtet. In der Arbeit wird nachgewiesen, dass der entscheidende Verlustmechanismus die zwischen Kern- und Mantelmaterial auftretende Grenzflächenstreuung ist. Die Modellierung der Kern-Mantel-Grenzflächenstreuung erfolgt auf der Basis gemessener Oberflächenprofile des Silikonkerns. Durch die Gegenüberstellung von Simulationsergebnissen und Ergebnissen der experimentellen Dämpfungsbestimmung vergleichbarer optischer Fasern aus der Literatur sowie eigenen Dämpfungsmessungen ist der Nachweis gelungen, dass die Methode zur Modellierung von Silikon-FEP-Fasern geeignet ist. Es wird dargelegt, dass sich bei genauer Parameterbestimmung der Streulichtgrößen optimale Schichtdicken der Polymerschichten für konkrete Segmentierungsfolgen bestimmen lassen. Im Hinblick auf einen möglichen Einsatz tubulärer Fasern zur Datenübertragung wird die Abhängigkeit der Bandbreite von der Tubularität und der Grenzflächenrauheit aufgezeigt und das Design der optischen Sende- und Empfangseinheiten diskutiert.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/835305279.PDF
Gatzemeier, Benno; Fröhlich, Thomas; Fehling, Thomas; Heydenbluth, Detlef
Sartorius susceptometer for precise measurement of susceptibility and magnetization of weights. - In: 5th International Metrology Conference 2014 (CAFMET 2014) / International Metrology Conference ; 5 (Pretoria) : 2014.03.31-04.03. - Red Hook, NY : Curran, ISBN 978-1-63439-598-4, (2015), S. 109-112

Hohmann, Michael; Marin, Sebastian; Schalles, Marc; Krapf, Gunter; Fröhlich, Thomas
Dry block calibrator using heat flux sensors and an adiabatic shield. - In: International journal of thermophysics : a journal of thermophysical properties and thermophysics and its applications. - New York, NY : Springer Science + Business Media B.V, ISSN 15729567, Bd. 36 (2015), 8, S. 2085-2098

The main problems of conventional dry block calibrators are axial temperature gradients and calibration results which are strongly influenced by the geometry and the thermal properties of the thermometers under test.To overcome these disadvantages, a new dry block calibrator with improved homogeneity of the inner temperature fieldwas developed for temperatures in the range from room temperature up to 600 &ring;C. The inner part of the dry block calibrator is a cylindrical normalization block which is divided into three parts in the axial direction. Between these parts, heat flux sensors are placed to measure the heat flux in the axial direction inside the normalization block. Each part is attached to a separate tube-shaped heating zone of which the heating power can be controlled in a way that the axial heat flux measured by means of the heat flux sensors is zero. Additionally, an internal reference thermometer is used to control the absolute value of the temperature inside the normalization block. To minimize the radial heat flux, an adiabatic shield is constructed which is composed of a secondary heating zone that encloses the whole assembly. For rapid changes of the set point from high to low temperatures, the design contains an additional ventilation system to cool the normalization block. The present paper shows the operating principle as well as the results of the design process, in which numerical simulations based on the finite element method were used to evaluate and optimize the design of the dry block calibrator. The final optimized design can be used to build a prototype of the dry block calibrator.


http://dx.doi.org/10.1007/s10765-015-1943-y
Oliveira, Rafael S.; Fröhlich, Thomas; Lepikson, Herman A.; Winter, Simon; Theska, René
Uncertainty of measurement for the inertial torque estimation in angular acceleration ramps of rotating shafts. - In: Proceedings of the 15th international conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology / International conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology ; 15 (Leuven) : 2015.06.01-05. - Bedford : Euspen, ISBN 978-0-9566790-7-9, (2015), S. 165-166

Ullmann, Vinzenz; Emam, Sherief; Manske, Eberhard
White-light interferometers with polarizing optics for length measurements with an applicable zero-point detection. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 26 (2015), 8, S. 084010, insges. 15 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/26/8/084010
Manske, Eberhard; Füßl, Roland; Mastylo, Rostyslav; Vorbringer-Dorozhovets, Nataliya; Birli, Oliver; Jäger, Gerd
Ongoing trends in precision metrology, particularly in nanopositioning and nanomeasuring technology. - 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. 82 (2015), 7/8, S. 359-366
http://dx.doi.org/10.1515/teme-2015-0011
Ullmann, Vinzenz; Kühnel, Michael; Manske, Eberhard
Interferometrische Rundlauffehlerbestimmung von Drehtischen für die optische Rundheitsmessung. - 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. 82 (2015), 6, S. 299-308
http://dx.doi.org/10.1515/teme-2015-0021
Vasilyan, Suren; Fröhlich, Thomas
Direct force compensation on Lorentz force flowmeters for electrolyte flow measurements. - In: 2015 IEEE/OES eleventh current, waves and turbulence measurement (CWTM) : 2 - 6 March 2015, St. Petersburg, FL. - Piscataway, NJ : IEEE / IEEE/OES Current, Waves and Turbulence Measurement Workshop ; 11 (St. Petersburg, Fla.) : 2015.03.02-06., ISBN 978-1-4799-8419-0, (2015), insges. 7 S.

http://dx.doi.org/10.1109/CWTM.2015.7098115
Schalles, Marc; Fröhlich, Thomas; Flügge, Jens
PCM-shielding of precision measuring equipment by means of latent heat. - In: Precision engineering : journal of the American Society for Precision Engineering. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 42 (2015), S. 80-84
http://dx.doi.org/10.1016/j.precisioneng.2015.04.002
Fröhlich, Thomas; Augustin, Silke; Ament, Christoph
Temperature-dependent dynamic behavior of process temperature sensors. - In: International journal of thermophysics : a journal of thermophysical properties and thermophysics and its applications. - New York, NY : Springer Science + Business Media B.V, ISSN 15729567, Bd. 36 (2015), 8, S. 2115-2123

For a number of applications in control and safety value monitoring, a profound knowledge of the dynamic behavior of process temperature sensors is of great importance. Sensor test procedures and model identification methods are state of the art for small temperature changes, i.e., steps. For wider temperature ranges, the temperature dependency of the material characteristics is significant, too. The resulting non-linearities limit the utilization of classical model concepts. In this paper, we introduce and solve a non-linear ordinary differential equation for the linear dependency of the material characteristic parameters, i.e., for the basic case of non-constant material parameters. The analytic solution will be explained, and the results are discussed and compared to a finite element method model of a basic cylinder.


http://dx.doi.org/10.1007/s10765-015-1869-4
Manske, Eberhard; Fröhlich, Thomas; Füßl, Roland
Measurement uncertainty consideration in the case of nonlinear models for precision length measurement. - In: 2014 Joint IMEKO TC1-TC7-TC13 Symposium: Measurement Science Behind Safety and Security : 3 - 5 September 2014, Madeira, Portugal. - Bristol : IOP Publ. / Joint IMEKO TC1-TC7-TC13 Symposium: Measurement Science Behind Safety and Security (Madeira) : 2014.09.03-05., (2015), S. 012033, insges. 6 S.

The requirements on the precision lengths and precision load measurement rise due to the rapid technical development, in particular of nanotechnologies and precision optics. According to the roadmap "Dimensional metrology for micro- and nanotechnology" of the European National Metrology Institutes (iMERA)2 in the next few years "traceable 2D (3D) metrology at (sub)-nm accuracy over several 100 mm range" will be required.


http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/588/1/012033
Balzer, Felix Gerhard
Entwicklung und Untersuchungen zur 3-D-Nanopositioniertechnik in großen Bewegungsbereichen. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau. - 1 Online-Ressource (xx, 231 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation, 2014

In der Dissertation wird die Entwicklung einer neuen Nanopositionier- und Nanomessmaschine NPMM-200 beschrieben. Das Gesamtsystem wird im Überblick dargestellt. Im Detail werden die Konstruktion und Realisierung des Positioniersystems behandelt. Ein Schwerpunkt der experimentellen Verifikation ist die Analyse der Leistungsfähigkeit und der Grenzen der Positioniereigenschaften dieses Messgeräts. Darüber hinaus werden erste Ergebnisse des metrologischen Nachweises anhand einer ausgewählten Messaufgabe und mehrere Anwendungsbeispiele vorgestellt. Die NPMM-200 hebt sich mit einem Messvolumen von 200 mm x 200 mm x 25 mm bei gleichzeitiger Messauflösung in subatomarer Größenordnung sowie einer angestrebten 3-D-Messunsicherheit von weniger als 30 nm vom derzeitigen Stand der Technik ab. Gegenwärtig existiert kein Antastsystem, das universell für die Bewältigung der Vielzahl von Messaufgaben an Mikro- und Nanostrukturen geeignet ist. Deshalb wurde die NPMM-200 für Multisensorik konzipiert.


http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014000373
Stadnyk, Bohdan; Manske, Eberhard; Khoma, Anna
State and prospects of computerized systems monitoring the topology of surfaces, based on white light interferometry. - In: Computational problems of electrical engineering. - Lviv : Lviv Polytechnic National University, ISSN 23094834, Bd. 4 (2014), 1, S. 75-80

This paper describes a computerized system for object topology control based on a white light interferometer. The theoretical fundamentals of white light interferometry and mathematical model of an interferogram are presented. An overview and comparative analysis of methods for the reconstruction of the topology of surfaces based on a white light interferogram are performed, their main advantages and disadvantages are defined, and the objectives for the development of computerized systems are formulated.


http://ena.lp.edu.ua:8080/xmlui/handle/ntb/26620
Wang, Yung-Cheng; Shyu, Lih-Horng; Manske, Eberhard; Chang, Chung-Ping; Lin, Shih-Syun
Automatic calibration system for precision angle measurement devices. - In: International journal of automation and smart technology : AUSMT. - Taipei : National Taiwan Univ, ISSN 22239766, Bd. 4 (2014), 3, S. 163-167
http://dx.doi.org/10.5875/ausmt.v4i3.515
Mastylo, Rostyslav; Fröhlich, Thomas; Manske, Eberhard
Versatile applications of laser focus probes in precision measurement technology. - In: 11th IMEKO TC14 Symposium on Laser Metrology for Precision Measurement and Inspection in Industry (LMPMI 2014) / IMEKO TC14 Symposium on Laser Metrology for Precision Measurement and Inspection in Industry ; 11 (Tsukuba) : 2014.09.03-05. - Red Hook, NY : Curran, ISBN 978-1-63266-731-1, (2014), S. 29-34

Krystek, Michael
Filterung von Messdaten in der Form- und Oberflächenmesstechnik. - VI, 143 S.
Ilmenau : Techn. Univ., Habil.-Schr., 2014
http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/819624888.PDF
Diethold, Christian; Vasilyan, Suren; Fröhlich, Thomas
Lorentz force velocimetry using electromagnetic force compensated load cells. - In: 22nd IMEKO TC3 International Conference on Measurement of Force, Mass and Torque 2014 / IMEKO TC3 International Conference on Measurement of Force, Mass and Torque ; 22 (Cape Town) : 2014.02.03-05. - Red Hook, NY : Curran, ISBN 978-1-63266-728-1, (2014), S. 44-47

This paper discusses the flow rate measurement of poorly conducting fluids (such as electrolytes) using Lorentz force velocimetry (short: LFV). The Lorentz force caused by the moving electrolytes is in the range of micronewton. This tiny Lorentz force is determined using a high resolution force measurement systems based on electromagnetic force compensated (short: EMC) load cells. In this paper the force measurement system, the principle of LFV and the environmental influences on this kind of force measurement system are described.


Kühnel, Michael; Rivero, Michel; Diethold, Christian; Hilbrunner, Falk; Fröhlich, Thomas
Precise tiltmeter and inclinometer based on commercial force compensation weigh cells. - In: 22nd IMEKO TC3 International Conference on Measurement of Force, Mass and Torque 2014 / IMEKO TC3 International Conference on Measurement of Force, Mass and Torque ; 22 (Cape Town) : 2014.02.03-05. - Red Hook, NY : Curran, ISBN 978-1-63266-728-1, (2014), S. 48-51

High precision measurements and monitoring of tilt or inclination are essential in the field of ultraprecise force and mass measurements. We present a new concept for high resolving tilt/ inclination measurements. Therefore a commercial electromagnetic force compensation (EMC) weigh cell is mounted in a hanging position and loaded with a defined weight. Thus the system conforms to a pendulum. By measuring the tilt depended deflection of the pendulum with the position sensor of the weigh cell we achieved a standard deviation of 7.1 nrad (3.4 nrad filtered) within a sampling time of 15 min. In future investigations we will compensate the deflection and take the compensation force as a measure for the tilt.


Vasilyan, Suren; Fröhlich, Thomas
Direct Lorentz force compensation flowmeter for electrolytes. - In: Applied physics letters. - Melville, NY : American Inst. of Physics, ISSN 10773118, Bd. 105 (2014), 22, S. 223510, insges. 4 S.
http://dx.doi.org/10.1063/1.4903235
Blobel, Gernot; Wiegmann, Axel; Quabis, Susanne; Schulz, Michael; Müller, Andreas; Manske, Eberhard
Entwicklung von Normalen für die Charakterisierung von Asphären-Messgeräten. - In: DGaO-Proceedings. - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 16148436, Bd. 115Bd. 115.2014, A31, insges. 2 S.

Zur Charakterisierung optischer und taktiler Asphären-Messgeräte sind Oberflächen notwendig, deren Formen weitestgehend bekannt sind. Dazu werden zum einen Normale mit typischen asphärischen Oberflächenanteilen verwendet. Zur Charakterisierung wichtiger Eigenschaften der Messgeräte werden Normale mit zusätzlichen Formanteilen benötigt.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=25316
Schalles, Marc; Flügge, Jens; Köning, Rainer
Reduction of thermal effects on precise dimensional measurements. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 8 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-168:3
Rosenberger, Maik; Correns, Martin; Fütterer, Richard; Linß, Gerhard; Manske, Eberhard; Fröhlich, Thomas; Grewe, Adrian; Hillenbrand, Matthias; Sinzinger, Stefan
Hyper- and multispectral imaging systems - a survey of different approaches at the Ilmenau University of Technology. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 11 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-087:3
Ullmann, Vinzenz; Kühnel, Michael; Manske, Eberhard
Interferometrical determination of concentric run-out errors in rotary tables for optical roundness measurement. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 11 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-058:8
Krapf, Gunter; Schwesinger, Folker; Fröhlich, Thomas
High-precision analog interfaces for low-latency PC-in-the-loop controller. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 7 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-094:2
Kühnel, Michael; Rivero, Michel; Diethold, Christian; Hilbrunner, Falko; Fröhlich, Thomas
Dual axis tiltmeter with nanorad resolution based on commercial force compensation weigh cells. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 12 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-098:3
John, Kerstin; Theska, René; Manske, Eberhard; Büchner, Hans-Joachim
The influence of polarisation changes introduced by deflecting elements to interferometric measurements. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 13 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-085:8
Geis, Annika; Husung, Stephan; Weber, Christian; Füßl, Roland; Manske, Eberhard
Vectorial tolerances for the uncertainty analysis of precision measurement devices. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 11 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-034:2
Diethold, Christian; Kühnel, Michael; Fröhlich, Thomas
Development of a force displacement measurement device for the determination of spring constants. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 10 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-092:6
Amthor, Arvid; Kaiser, Irina; Rogge, Norbert; Weiß, Heiko
Analysis, physically motivated modeling and system identification of electromagnetic force compensated balances (EMFC). - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 10 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-124:2
Oliveira, Rafael S.; Lepikson, Herman Augusto; Bitencourt, Antonio Carlos Peixoto; Machado, Raphael R.; Winter, Simon; Theska, René; Fröhlich, Thomas
New proposals for the dynamic tests of torque transducers. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 10 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-082:5
Schwesinger, Folker; Krapf, Gunter; Fröhlich, Thomas
PC-based low latency controller for dynamic mechatronic systems. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 13 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-091:8
Schleichert, Jan; Carlstedt, Matthias; Marangoni, Rafael; Rahneberg, Ilko; Fröhlich, Thomas
Dynamic characterization of a multi-component force transducer using a Lorentz force load changer. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 11 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-181:4
Pufke, Michael; Hilbrunner, Falko; Diethold, Christian; Fröhlich, Thomas
Capacitive sensor technology based on area variation for precise position detection. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 12 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-161:9
Garbers, Johannes; Gehrmann, Stephan; Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas; Irrgang, Klaus; Lippmann, Lutz
Metrological optimazition of thermocouples for exhaust metering. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 11 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-086:5
Marin, Sebastian; Hohmann, Michael; Schalles, Marc; Krapf, Gunter; Fröhlich, Thomas
Insert with a multiple fixed-point cell for a dry block calibrator. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 11 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-114:4
Hohmann, Michael; Breitkreutz, Paul; Schalles, Marc; Fröhlich, Thomas
Calibration of heat flux sensors with small heat fluxes. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 9 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-101:4
Rogge, Norbert; Engwicht, Michael; Welsch, Steffen; Hilbrunner, Falko; Fröhlich, Thomas
Hygrostat based on adsorption processes controlled by a high precision chilled dew point mirror. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 9 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-122:7
Rahneberg, Ilko; Fröhlich, Thomas
Contact materials for mass artifacts. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 11 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-146:3
Ullmann, Vinzenz; Manske, Eberhard
Absolute Längenmessung in einem polarisationsoptischen Weißlichtinterferometer. - In: DGaO-Proceedings. - Erlangen-Nürnberg: Dt. Gesellschaft für angewandte Optik, ISSN 16148436, Bd. 115Bd. 115.2014, A14, insges. 2 S.

Für die Untersuchung achromatischer Polarisationsoptiken zum Einsatz in der interferometrischen Längenmesstechnik wurde ein fasergekoppeltes Tandeminterferometer aufgebaut und getestet. Dabei lag der Schwerpunkt auf der Detektion und der rechnergestützten Verarbeitung der charakteristischen Interferenzsignaturen kurzkohärenter Lichtquellen.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=24981
Kaiser, Irina; Fengler, Wolfgang; Fröhlich, Thomas
Development of a processing system with the 3W-Model. - In: Autonomous systems 2014 / GI Workshop Autonomous Systems ; 7 (Cala Millor, Mallorca) : 2014.10.26-30. : proceedings of the 7th GI workshop. - Düsseldorf : VDI-Verl., ISBN 978-3-18-383510-2, (2014), S. 76-89

This paper gives a summary of the authors research work in the field of information processing systems in the measurement domain. The realization of a prototype for the information processing system in the dynamic weighing technology presented here is based on the self-developed concept of the 3W-Model. The high-performance embedded system used for the implementation is based on an FPGA. Along with an overview of the state-of-the-art for the FPGA-based embedded system and the application-specific development, a case study is presented, with focus on specific requirements in the measurement domain. Special attention is paid to ability for official calibration and the metrologic reliability. a current research topic in the dynamic weighing technology is introduced and a concept of a prototypical solution for an information processing system is discussed highlighting these special requirements.


Stadnyk, Bogdan; Fröhlich, Thomas; Khoma, Yuriy
Improvement of metrological characteristics of portable impedance analyzers. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 6 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-132:4
Hesse, Steffen; Schäffel, Christoph; Zschäck, Stephan; Ament, Christoph; Müller, Andreas; Manske, Eberhard
Scan performance of nanopositioning systems with large travel range. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 9 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-069:6
Fiedler, Bernd; Gerlach, Erik; Husung, Isabel; Zeidis, Igor; Zimmermann, Klaus; Füßl, Roland; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Theska, René
Positioning with nanometre precision requires a high tech Nanopositioning and Nanomeasuring Machine and an optimal machine setup. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 8 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-029:6
Wang, Yung-Cheng; Shuyu, Lih-Horng; Chang, Chung-Ping; Manske, Eberhard
Signal interpolation method for quadrature phase-shifted Fabry-Perot interferometer. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 10 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-088:1
Hofmann, Norbert; Mastylo, Rostyslav; Manske, Eberhard; Theska, René
A compact tactile surface profiler for multi-sensor applications in nano measuring machines. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 10 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-177:3
Köchert, Paul; Weichert, Christoph; Flügge, Jens; Wurmus, Jens; Manske, Eberhard
Digital beat frequency control of an offset-locked laser system. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 8 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-068:6
Manske, Eberhard; Füßl, Roland; Mastylo, Rostyslav; Vorbringer-Dorozhovets, Nataliya; Birli, Oliver; Jäger, Gerd
Ongoing trends in precision metrology. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12. - Ilmenau, (2014), insges. 1 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-156:0
Müller, Andreas; Mastylo, Rostyslav; Vorbringer-Dorozhovets, Nataliya; Manske, Eberhard
Markers for referencing topography measurement data of optical surfaces. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 6 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-152:9
Vorbringer-Dorozhovets, Nataliya; Füßl, Roland; Manske, Eberhard
Application of the metrological SPM for long distance measurements. - In: Shaping the future by engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8 - 12 September 2014 ; proceedings. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12., (2014), insges. 5 S.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2014iwk-158:6
Rivero, Michel; Kühnel, Michael; Fröhlich, Thomas
High precision dual axis tilt stage. - In: Shaping the future by engineering / Ilmenau Scientific Colloquium. Technische Universität Ilmenau ; 58 (Ilmenau) : 2014.09.08-12. - Ilmenau, (2014), insges. 7 S.
Oliveira, Rafael S.; Winter, Simon; Lepikson, Herman A.; Fröhlich, Thomas; Theska, René
A new approach to test torque transducers under dynamic reference regimes. - In: Measurement : journal of the International Measurement Confederation (IMEKO). - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 58 (2014), S. 354-362

A system is proposed to test torque transducers under reference dynamic regimes, where the reference torque is provided by the application of angular acceleration to a coupled mass moment of inertia. The dynamic regimes include different angular velocity intervals, angular velocity steps and high torque rates. A basic general assembly is proposed and theoretical and practical analyses are performed to determine the primary parameters and depict components. The results show that the angular velocity and torque curves are repeatable and also that the simultaneous responses of torque and acceleration are linear. The mass moments of inertia involved in the measurement process are evaluated. The results provide a positive direction for future tests with transducers and the objective to fill the gap in the metrological traceability chain for torque measurement with dynamic tests and sensor verification.


http://dx.doi.org/10.1016/j.measurement.2014.09.020
Jahr, Norbert
Herstellung und Charakterisierung neuartiger Hybridnanostrukturen für bioanalytische Anwendungen. - Online-Ressource (PDF-Datei: 116 S., 23,77 MB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2014

Die Nanotechnologie dringt immer stärker in viele Bereiche unseres Alltagsleben vor, zumal immer mehr Anwendungsmöglichkeiten von Nanostrukturen erforscht werden. So bieten Nanostrukturen eine hohe Funktionalität auf kleinstem Raum, die sie unter anderem auch für Anwendungen in den Lebenswissenschaften interessant machen. Neueste Entwicklungen haben gezeigt, dass insbesondere optische Nanostrukturen ein großes Potential für die bioanalytische Messtechnik besitzen (z.B. Erkennung von Krankheitserregern in Pflanzen). An diesem Punkt setzen die Untersuchungen für die in dieser Arbeit entwickelte Hybridnanostruktur an. Diese neuartige Nanostruktur, bestehend aus nichtplasmonischen Chrom-Nanoholes und plasmonischen Edelnanopartikeln, stellt eine interessante Plattform sowohl für die Biochiptechnologie als auch für die biologische Sensorik dar. Ein Kernpunkt dieser Arbeit sind daher Untersuchungen zur Herstellung dieser Hybridnanostruktur mittels geführter Selbstorganisation. Dabei werden verschiedene Varianten betrachtet, die von einer Assemblierung mittels eintrocknenden Tropfens bis zur DNA-geführten Immobilisierung reichen. Von besonderer Bedeutung ist die Untersuchung des Einflusses verschiedener selbstorganisierender Monolagen wie zum Beispiel Monolagen aus Dodecyl-Phosphatsäure. Die Ergebnisse der Immobilisierungsversuche werden mittels Rasterkraft- und Rasterelektronenmikroskopie charakterisiert und anhand dessen beurteilt. Ein weiteres zentrales Element der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der optischen Eigenschaften der einzelnen Nanostrukturen sowie deren Änderung nach der Assemblierung der entwickelten Hybridnanostruktur. Die optische Charakterisierung erfolgt mittels mikrospektroskopischer Messungen an einzelnen Nanoholes und automatisierter Bildauswertung von Kameradaten. Anhand dieser umfangreichen Messungen können verschiedene Einflussparameter wie Größe und Material der Nanopartikel untersucht und die optischen Eigenschaften der Hybridnanostruktur statistisch bewertet werden. Zusätzlich konnte mit dem Aufbau eines bildgebenden Spektrometers gezeigt werden, dass die Verbindung einer hohen spektralen Auflösung eines Spektrometers mit dem hohen Datendurchsatz der Bildauswerteverfahren möglich ist und dass sich das bildgebende Spektrometer für die Messung optischer Nanostrukturen bestens eignet. Es konnte mittels unterschiedlicher Modellsubstanzen gezeigt werden, dass sich die Hybridnanostruktur als bioanalytische Testplattform eignet. Abschließend konnte anhand von biologisch relevanten Testsystemen gezeigt werden, dass diese Plattform sehr gut zur Detektion von Molekülerkennungsreaktionen (z.B. DNA) in der Bioanalytik geeignet ist.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=24590
Sternkopf, Christian; Göllner, Stefan; Manske, Eberhard
Frequency stabilization of an external-cavity diode laser by offset frequency looking to a stabilized He-Ne laser. - In: Semiconductor lasers and laser dynamics VI / Semiconductor lasers and laser dynamics (Brussels) : 2014.04.14-17. - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-1-62841-082-2, 2014, 91341C, insges. 10 S.

Schalles, Marc; Thewes, Robert
Comparison of thermal modeling approaches for complex measurement equipment. - In: International journal of thermophysics : a journal of thermophysical properties and thermophysics and its applications. - New York, NY : Springer Science + Business Media B.V, ISSN 15729567, Bd. 35 (2014), 3/4, S. 725-737
http://dx.doi.org/10.1007/s10765-014-1637-x
Schalles, Marc
PCMs for improving measurement and manufacturing precision. - In: MikroniekMikroniek. - Utrecht : . - Utrecht, ISSN 00263699, Bd. 54 (2014), 3, S. 15-19
Alkhalil, Shatha; Thess, André; Fröhlich, Thomas; Kolesnikov, Yuri
Lorentz force sigmometry: a novel technique for measuring thermo-physical properties of molten metals. - In: 9th International Conference on Fundamental and Applied MHD, Thermo Acoustic and and Space Technologies9th International Conference on Fundamental and Applied MHD, Thermo Acoustic and and Space Technologies ; Vol. 2. - Grenoble : INP / International Pamir Conference on Fundamental and Applied MHD, Thermo Acoustic and and Space Technologies ; 9 (Riga) : 2014.06.16-20. : Riga, Latvia, June 16 - 20, 2014. - Grenoble : INP, (2014), S. 124
Hohmann, Michael; Marin, Sebastian; Schalles, Marc; Krapf, Gunter; Fröhlich, Thomas
Metall-Blockkalibrator mit Wärmestromsensoren und adiabatischem Schild. - In: Sensoren und Messsysteme 2014 / GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme ; 17 (Nürnberg) : 2014.06.03-04. - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., ISBN 978-3-8007-3622-5, (2014), insges. 6 S.

Niedermeyer, Lars; Augsburg, Klaus; Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas; Krapf, Gunter; Zimmermann, Klaus; Böhm, Valter; Kaufhold, Tobias
Untersuchung thermo-mechanischer Belastungen in Abgassystemen bei hochdynamischer Druckpulsation. - In: Sensoren und Messsysteme 2014 / GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme ; 17 (Nürnberg) : 2014.06.03-04. - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., ISBN 978-3-8007-3622-5, (2014), insges. 6 S.

Rahneberg, Ilko; Dontsov, Denis; Pöschel, Wolfgang; Schott, Walter; Manske, Eberhard
Charakterisierung von Linearführungen mit Mehrstrahlinterferometern. - In: Sensoren und Messsysteme 2014 / GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme ; 17 (Nürnberg) : 2014.06.03-04. - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., ISBN 978-3-8007-3622-5, (2014), insges. 5 S.

Möller, Reinhard; Horn, Volker; Moretton, Susanne; Tschmelak, Jens; Schalles, Marc; Mammen, Helge; Fröhlich, Thomas
Hochpräzise Temperaturmessung im Raumtemperaturbereich. - In: Sensoren und Messsysteme 2014 / GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme ; 17 (Nürnberg) : 2014.06.03-04. - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., ISBN 978-3-8007-3622-5, (2014), insges. 4 S.

Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas; Lippmann, Lutz; Irrgang, Klaus
Neufassung der VDI/VDE-Richtlinie 3522 "Zeitverhalten von Berührungsthermometern". - In: Sensoren und Messsysteme 2014 / GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme ; 17 (Nürnberg) : 2014.06.03-04. - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., ISBN 978-3-8007-3622-5, (2014), insges. 6 S.

Köchert, Paul; Flügge, Jens; Köning, Rainer; Weichert, Christoph; Manske, Eberhard
Ultra-präzise Lageregelung mittels interferometrischer Positionsdetektion und Tauchspulenantrieb. - 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. 81 (2014), 6, S. 316-323
http://dx.doi.org/10.1515/teme-2014-0404
Hilbrunner, Falko; Weis, Hanna; Fröhlich, Thomas
Parameterization and optimisation of EMC balances based on the frequency response of the impedance. - In: Measurement : journal of the International Measurement Confederation (IMEKO). - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 51 (2014), S. 349-355
http://dx.doi.org/10.1016/j.measurement.2014.01.032
Diethold, Christian; Kühnel, Michael; Hilbrunner, Falko; Fröhlich, Thomas; Manske, Eberhard
Determination of force to displacement curves using a nanopositioning system based on electromagnetic force compensated balances. - In: Measurement : journal of the International Measurement Confederation (IMEKO). - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 51 (2014), S. 343-348
http://dx.doi.org/10.1016/j.measurement.2014.02.034
Kühnel, Michael; Hilbrunner, Falko; Büchner, Hans-Joachim; Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Fröhlich, Thomas
Traceable measurement of mechanical parameters of double bending beam force transducers according to EN ISO 376. - In: Measurement : journal of the International Measurement Confederation (IMEKO). - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 51 (2014), S. 336-342
http://dx.doi.org/10.1016/j.measurement.2014.02.024
Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas; Ament, Christoph; Güther, Thomas; Irrgang, Klaus; Lippmann, Lutz
Dynamic properties of contact thermometers for high temperatures. - In: Measurement : journal of the International Measurement Confederation (IMEKO). - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 51 (2014), S. 387-392

Temperature sensors used in exhaust systems of combustion engines have to measure enormous temperature differences within the shortest periods of time. This serves to protect the engine parts with respect to their temperature stability and to govern the energy efficient operation of the engine. Numerical calculations with the Finite Elements Method are used to estimate static-thermal measurement errors and dynamic characteristics primarily concerning medium specificity and construction of the temperature sensors. New test equipment requires comparing various thermometers under real conditions (high temperature steps and velocity). Prediction models are used to correct the dynamic behavior and to predict the fluid temperature faster accurately.


http://dx.doi.org/10.1016/j.measurement.2013.11.021
Vorbringer-Dorozhovets, Nataliya; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Interferometer-based scanning probe microscope for high-speed, long-range, traceable measurements. - In: Pomiary, automatyka, kontrolaPomiary, automatyka, kontrola : organ Polskiego Komitetu Pomiarów i Automatyki oraz Sekcji Metrologii Automatyki i Mechaniki Precyzyjnej SIMP. - Warszawa : Wyd. Czasopism Techn. NOT - Warszawa : Wyd. Czasopism Techn. NOT, ISSN 00324140, Bd. 60 (2014), 2, S. 69-72

The specialty of the metrological SPM-head is the combined deflection detection system for simultaneous acquisition of bending, torsion and position of the cantilever with one measuring beam. The deflection system comprises a beam deflection and an interferometer in such a way that measurements of the cantilever displacement are traceable to the SI unit metre. Integrated into a NPM machine scans with a Resolution of 0.1 nm over a range of 25 mm × 25 mm are possible.


Vorbringer-Dorozhovets, Nataliya; Goj, Boris; Machleidt, Torsten; Franke, Karl-Heinz; Hoffmann, Martin; Manske, Eberhard
Multifunctional nanoanalytics and long-range scanning probe microscope using a nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 25 (2014), 4, S. 044006, insges. 7 S.

An interferometer-based metrological scanning probe microscope (SPM) is successfully integrated into our nanopositioning and nanomeasuring machine (NPM machine) for high-precision measurements with nanometre uncertainty over a range of 25 mm × 25 mm × 5 mm. Both devices were developed at the Institute of Process Measurement and Sensor Technology of Ilmenau University of Technology, Germany. Outstanding results were achieved for different measurement tasks. With the NPM machine, truly long-range and long-term measurements are possible. Due to the tip wear, an automatic SPM cantilever replacement is preferable. Such a tip replacement is also required for the integration of multifunctional nanoanalytics. For example, for Kelvin probe force microscopy (KPFM), the measurement of topography and surface potential with different SPM tips is necessary. For this purpose, an electromagnetic tip changer was designed. The tip changer comprises three SPM probes. In order to retrieve the previous tip positions, additional fiducial marks were developed. The repeatability of relocation is less than 10 nm. The automatic tip changer and fiducial marks are integrated into a sample holder. The tip changer in combination with fiducial marks allows scanning distances three times longer (with the same type of SPM probes) and multifunctional nanoanalytics (with different SPM probes with special properties). Sample KPFM measurements are demonstrated. The developed tip changer, including special fiducial marks, improves the performance and functionality of the NPM machine crucially.


http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/25/4/044006
Halbedel, Bernd; Resagk, Christian; Wegfraß, André; Diethold, Christian; Werner, Michael; Hilbrunner, Falko; Thess, André
A novel contactless flow rate measurement device for weakly conducting fluids based on Lorentz force velocimetry. - In: Flow, turbulence and combustion : an international journal published in association with ERCOFTAC. - Dordrecht [u.a.] : Springer Science + Business Media B.V, ISSN 15731987, Bd. 92 (2014), 1/2, S. 361-369

This paper presents an improved experimental setup for the contactless flow rate measurement in a weakly electrically conducting fluid on the base of Lorentz force velocimetry (LFV) and discusses the measurement results. The new setup embodies major improvements over the setup reported inWegfraß et al. (Appl Phys Lett 100:194103, 2012). This measurement setup consists of a newly designed fluid channel with well defined flow profiles - a plug profile at the inlet and quasi parabolic profile at the outlet of the test section. Another improvement is the force measurement system which is based on electromagnetic force compensation (EMC). Furthermore an optimized Halbach array is used as a magnet system. The results of our measurements confirm the feasibility of LFV in a model fluid (salt water) with conductivities less than 10 Sm-1 and demonstrate that the optimized magnet system increases the measurement signal. The used force measurement system had to be particularly calibrated for this purpose, so that in combination with the new magnet system design a three times higher signal resolution for the fluid velocity under laboratory conditions was achieved.


http://dx.doi.org/10.1007/s10494-013-9505-5
Weis, Hanna; Hilbrunner, Falko; Fröhlich, Thomas; Jäger, Gerd
System simulation for electromagnetic force compensated load-cells with Matlab/Simulink and ANSYS. - In: ANSYS Conference & 31. CADFEM Users' Meeting 2013 / ANSYS Conference ; 31 (Mannheim) : 2013.06.19-21. - Grafing : CADFEM GmbH, (2013), insges. 7 S.

Balances based on the principle of electromagnetic force compensation (EMC) represent the state of the art concerning uncertainty of measurement and achievable resolution. Due to the increasing number of applications of these systems in industry and research, there is a strong interest in improving the performance in terms of speed and accuracy. Especially the application in food or pharmaceutical filling plants demand the contrary goals of high resolution and repeatability and the derivation of a measurement signal in a short time. To fulfil these demands, the entire system and the interaction of its components have to be optimized. This leads to the requirement of accurate models, describing the behaviour of this complex mechatronic system both in open and closed control loop. In this paper we present an approach for the modelling of the entire system consisting of a mechanical part, an optical position indicator, a digital controller, and amplifier and the actuator composed of voice coil and permanent magnet. The simulations were carried out with Matlab Simulink and ANSYS. The models were validated by comparing the simulated results to measured signals. For both, the static and dynamic behaviour good agreement of simulation and measurement was obtained. The advantage of the presented approach is that the characteristical behaviour of the system can be described and optimized at a very early state of development. Hence, time consuming and costintensive manufacturing of early development state prototypes can be significantly reduced or even omitted.


Vorbringer-Dorozhovets, Nataliya; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Interferometer-based scanning probe microscope for high-speed, long-range, traceable measurements. - In: Sistemi - 2013Tezy dopovidej // Mižnarodna Naukovo-Technična Konferencija Systemy-2013: Termohrafija i Termometrija, Metrolohične Zabezpečennja Vymirjuvan&softcy; ta Vyprobuvan&softcy;, 23 - 27 veresnja 2013 r. [m. L&softcy;viv, Ukraina]. - L&softcy;viv : Vydavn. L&softcy;vivs&softcy;koi Politechn. / Mižnarodna Naukovo-Technična Konferencija Systemy-2013: Termohrafija i Termometrija, Metrolohične Zabezpečennja Vymirjuvan&softcy; ta Vyprobuvan&softcy; (L&softcy;viv) : 2013.09.23-27. : termografija i termometrija, metrologične zabezpečennja vimirjuvan&softcy; ta viprobuvan&softcy; ; tezi dopovidej ; 23 - 27 veresnja 2013 r., mižnarodna naukovo-mechnična konferencija. - L&softcy;viv : Vidavnictvo L&softcy;vivs&softcy;koj politechn., ISBN 978-617-607-482-3, (2013), S. 198

Hausotte, Tino; Vorbringer-Dorozhovets, Nataliya; Shen, Jing C.; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Dimensional metrology in the macroscopic range with sub-nanometre resolution. - In: Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers / B. - London : Sage Publ, ISSN 20412975, Bd. 227 (2013), 5, S. 657-661
http://dx.doi.org/10.1177/0954405413476386
Möller, Reinhard; Horn, Volker; Moretton, Susanne; Tschmelak, Jens; Schalles, Marc; Mammen, Helge; Fröhlich, Thomas
Hochpräzise Temperaturmessung in Präzisionsklimakammern bzw. -geräten im Raumtemperaturbereich. - In: Temperatur 2013 / Fachtagung Temperatur (Berlin) : 2013.06.05-06. - Braunschweig [u.a.] : Physikalisch-Techn. Bundesanst., (2013), S. 23-28

Vorbringer-Dorozhovets, Nataliya; Goj, Boris; Machleidt, Torsten; Franke, Karl-Heinz; Hoffmann, Martin; Manske, Eberhard
Multifunctional nanoanalytics and long-range SPM based on NPM machine. - In: Nanoscale 2013Nanoscale 2013 : 10th Seminar on Nanoscale Calibration Standards and Methods ; 6th Seminar on Quantitative Microscopy ; dimensional and related measurements in the micro- and nanometre range ; Athènes Services, Paris, April 25th - 26th, 2013. - [s.l.] / NanoScale 2013 Seminar ; 6 (Paris) : 2013.04.25-26. - [s.l.], (2013), S. 85
Lippmann, Lutz; Meiselbach, Uwe; Irrgang, Klaus; Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas
Konzeption und Installation einer Versuchsanlage zur Prüfung und Untersuchung von Temperaturfühlern in Heißgasumgebung. - In: Temperatur 2013 / Fachtagung Temperatur (Berlin) : 2013.06.05-06. - Braunschweig [u.a.] : Physikalisch-Techn. Bundesanst., (2013), S. 53-58

Die Regelung und Überwachung technischer Verbrennungsprozesse erfordert die Verwendung von hoch-dynamischen und äußerst zuverlässigen Temperaturfühlern bei Einsatztemperaturen von ca. 1000&ring;C und Gasgeschwindigkeiten von über 100 m/s. Dabei sind Temperatursprünge mit Änderungsgeschwindigkeiten von bis zu 1000 K/s und örtliche Gradienten von ca. 500 K/mm anzutreffen. Zum Zwecke der (Weiter)-Entwicklung solcher Sensoren ist es notwendig, entsprechende Prototypen unter annähernd realen Bedingungen hinsichtlich ihres dynamischen Verhaltens und ihrer Zuverlässigkeit zu untersuchen. Bisher verfügbare Versuchsstände können diese Bedingungen in ihrer Gesamtheit nicht abbilden. Im Rahmen einer Master-Arbeit wurde ein Prüfstand entwickelt, mit dem die Untersuchung von Temperaturfühlern unter den genannten Bedingungen und bezüglich der angesprochenen Gesichtspunkte realisiert werden kann.


Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas
Neufassung der Richtlinie VDI/VDE 3522 "Zeitverhalten von Berührungsthermometern". - In: Temperatur 2013 / Fachtagung Temperatur (Berlin) : 2013.06.05-06. - Braunschweig [u.a.] : Physikalisch-Techn. Bundesanst., (2013), S. 29-34

Die Erweiterung der Temperatureinsatzgrenzen von Temperaturfühlern infolge von Wirkungsgrad- und Prozessoptimierungen erforderte eine Neufassung der Richtlinie VDI/VDE 3522 aus dem Jahr 1987 [1], um auch das dynamische Verhalten von Temperaturfühlern bei hohen Temperaturen und Strömungsgeschwindigkeiten sowie bei Temperatursprüngen mit großen Temperaturdifferenzen zu berücksichtigen. Die dynamischen Kennwerte hängen auch von der Temperaturabhängigkeit der Materialdaten ab, diesem Umstand wurde in der Richtlinie ebenso Rechnung getragen wie der Temperaturabhängigkeit der Medienparameter. In diesem Sinne wurden auch die Prüfvorschriften und Vorrichtungen zur Bestimmung der dynamischen Kennwerte erweitert. Die Richtlinie wurde von den Mitgliedern des Richtlinienausschusses "VDI/VDE-GMA FA 2.52 Berührungsthermometrie" erarbeitet.


Rogge, Norbert; Fröhlich, Thomas; Hilbrunner, Falko
Ein neuartiger Präzisionshygrostat nach dem Adsorptionsverfahren. - In: Temperatur 2013 / Fachtagung Temperatur (Berlin) : 2013.06.05-06. - Braunschweig [u.a.] : Physikalisch-Techn. Bundesanst., (2013), S. 269-275

Zur Erzeugung definierter Luftfeuchten kann die Luft in zwei getrennten Luftkreisläufen be- und entfeuchtet und die Feuchte über das Mischungsverhältnis der beiden Luftmengen eingestellt werden. Zum Befeuchten wird dazu Wasser verdampft. Zum Entfeuchten wird dagegen die Luft mit einem Trockenmittel (Sorbens) oder Kühler in Kontakt gebracht, die der Luft Feuchtigkeit entziehen. Im Gegensatz dazu, wird bei dem neuartigen Präzisionshygrostaten die zu konditionierende Luft dauerhaft mit einem Trockenmittel wie z.B. Silica-Gel in Kontakt gebracht. Änderungen der Luftfeuchte werden dann nicht mehr durch Vermischung von Luftmengen verschiedener Feuchte erzeugt, sondern durch die Temperierung des Trockenmittels. Hierbei wird ausgenutzt, dass die Gleichgewichtsbeladung des Sorbens von der Sorbenstemperatur abhängt. Da sich die Luft in einem von der Umwelt abgeschlossenen Volumen befindet, führen Beladungsänderungen im Sorbens zu Änderungen der Luftfeuchte. Durch eine Messung der Sorbenstemperatur, kann diese mit dem hier vorgestellten System derart geregelt werden, dass die Taupunkttemperatur in einem Bereich von -20 1/2 &ring;C bis 25 1/2 &ring;C kurzfristig nur um ±65 1/2 mK schwankt. Die Lage des Mittelpunktes dieses Taupunkttemperaturbereiches kann zudem mittels Vorkonditionierung des Silica-Gels in den gewünschten Bereich verschoben werden. Somit ist es möglich, die Taupunkttemperatur über einen Bereich von 45 1/2 K kontinuierlich einzustellen, ohne dass das Trockenmittel ausgetauscht oder Wasser zur Befeuchtung nachgefüllt werden muss. Zur Kalibrierung von Feuchtsensoren, muss der Hygrostat mit einem Referenzsensor, wie einem Tauspiegel verbunden werden. Nach dessen Referenzsignal kann dann die Taupunkttemperatur auf einen festgelegten Sollwert geregelt werden.


Manske, Eberhard
Anwendungsbezogene Auswahl physikalischer Messprinzipien für die Mikro- und Nanotechnik. - In: Metrologie in der Mikro- und Nanotechnik 2013 / VDI-VDE-Fachtagung Metrologie in der Mikro- und Nanotechnik 2013 ; 5 (Nürtingen) : 2013.10.23-24. - Düsseldorf : VDI-Verl., ISBN 978-3-18-092194-5, (2013), S. 131-140

Schmidt, Tobias; Gerhardt, Uwe; Kupper, Christoph; Manske, Eberhard; Witte, Hartmut
A miniaturized laser-Doppler-system in the ear canal. - In: Photonic therapeutics and diagnostics IX / Photonic therapeutics and diagnostics (San Francisco, Calif.) : 2013.02.02-07. - Bellingham, Wash. : SPIE, 2013, 85651N, insges. 10 S.
Rahneberg, Ilko
Messunsicherheit und Korrektur systematischer Messabweichungen mit interferometrischen Mehrkomponentenmesssystemen. - In: Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen / Fachtagung Messunsicherheit Praxisgerecht Bestimmen ; 6 (Braunschweig) : 2013.11.05-06. - Düsseldorf : VDI-Verl., ISBN 978-3-18-092216-4, (2013), S. 121-131

Chang, Chung-Ping; Tung, Pi-Cheng; Shyu, Lih-Horng; Wang, Yung-Cheng; Manske, Eberhard
Modified Fabry-Perot interferometer for displacement measurement in ultra large measuring range. - In: Review of scientific instruments : a monthly journal devoted to scientific instruments, apparatus, and techniques. - [S.l.] : American Institute of Physics, ISSN 10897623, Bd. 84 (2013), 5, S. 053105, insges. 8 S.

Laser interferometers have demonstrated outstanding measuring performances for high precision positioning or dimensional measurements in the precision industry, especially in the length measurement. Due to the non-common-optical-path structure, appreciable measurement errors can be easily induced under ordinary measurement conditions. That will lead to the limitation and inconvenience for in situ industrial applications. To minimize the environmental and mechanical effects, a new interferometric displacement measuring system with the common-optical-path structure and the resistance to tilt-angle is proposed. With the integration of optomechatronic modules in the novel interferometric system, the resolution up to picometer order, high precision, and ultra large measuring range have been realized. For the signal stabilization of displacement measurement, an automatic gain control module has been proposed. A self-developed interpolation model has been employed for enhancing the resolution. The novel interferometer can hold the advantage of high resolution and large measuring range simultaneously. By the experimental verifications, it has been proven that the actual resolution of 2.5 nm can be achieved in the measuring range of 500 mm. According to the comparison experiments, the maximal standard deviation of the difference between the self-developed Fabry-Perot interferometer and the reference commercial Michelson interferometer is 0.146 [my]m in the traveling range of 500 mm. With the prominent measuring characteristics, this should be the largest dynamic measurement range of a Fabry-Perot interferometer up till now.


http://dx.doi.org/10.1063/1.4803672
Schleichert, Jan; Rahneberg, Ilko; Fröhlich, Thomas
Calibration of a novel six-degree-of-freedom force/torque measurement system. - In: International journal of modern physics / Conference series. - Singapore [u.a.] : World Scientific, ISSN 20101945, Bd. 24 (2013), S. 1360017, insges. 9 S.
http://dx.doi.org/10.1142/S2010194513600173
Ebert, Reschad; Vasilyan, Suren; Wiederhold, Andreas
Flow velocimetry for weakly conducting electrolytes based on high resolution Lorentzforce measurement. - In: International journal of modern physics / Conference series. - Singapore [u.a.] : World Scientific, ISSN 20101945, Bd. 24 (2013), S. 1360015, insges. 8 S.
http://dx.doi.org/10.1142/S201019451360015X
Güther, Thomas; Bönicke, Holger; Ament, Christoph; Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas
A model-based temperature estimator for improving sensor dynamics in vehicle exhaust systems. - In: IECON 2013 : 39th annual conference of the IEEE Industrial Electronics Societ ; 10 - 13 Nov. 2013, Vienna, Austria ; proceedings. - Piscataway, NJ : IEEE / Annual conference of the IEEE Industrial Electronics Society ; 39 (Vienna) : 2013.11.10-13., ISBN 978-1-4799-0224-8, (2013), S. 3852-3857

http://dx.doi.org/10.1109/IECON.2013.6699750
Rahneberg, Ilko
Untersuchungen zu optischen Mehrkomponentenmesssystemen. - Online-Ressource (PDF-Datei: V, 142 S., 8,08 MB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2013

Die erreichbaren Parameter von Fertigungsprozessen beim Einsatz von Präzisionswerkzeugmaschinen und Koordinatenmessgeräten in der mechanischen Fertigung sind an die mit diesen Geräten erreichten Positionier- und Messunsicherheiten gebunden. Um diese zu gewährleisten, sind regelmäßige Überprüfungen notwendig. Weiterhin beruht die für Präzisionsanwendungen erforderliche Berücksichtigung systematischer Abweichungen in der Maschinensteuerung auf der Erfassung der vorliegenden Abweichungen. Da die räumliche Positionierung bei Präzisionswerkzeugmaschinen und Koordinatenmessgeräten typischerweise durch drei in Richtung der Raumachsen angeordnete, aufeinander aufbauende Linearführungen realisiert wird, folgt die Gesamtabweichung aus den Abweichungen der Führungen und ihrer Relativlage. Zur Charakterisierung der Führungen müssen jeweils drei translatorische (lineare Position sowie horizontale und vertikale Geradheit) und drei rotatorische (Nick-, Gier und Rollwinkel) Abweichungen erfasst werden. Dies geschieht nach gegenwärtigem Stand der Technik durch die sequentielle Erfassung der Einzelabweichungen, wozu bevorzugt optische Verfahren zum Einsatz kommen. Gegenstand der vorliegenden Arbeit sind Untersuchungen optischer Messsysteme zur simultanen Erfassung sämtlicher Abweichungen einer linear geführten Bewegung in fluchtender Messanordnung. Ziel ist hierbei die zur Abnahme bzw. Überprüfung von Präzisionswerkzeugmaschinen und Koordinatenmessgeräten erforderliche Messzeit und die Messabweichungen zu verringern. Dabei soll auch den steigenden Anforderungen an den Messbereich für Präzisionsanwendungen Rechnung getragen werden. Die untersuchten Lösungsansätze lassen sich in die zwei Gruppen interferometrische und optoelektronische Verfahren gliedern. Die Möglichkeiten zur interferometrischen Erfassung aller rotatorischen und translatorischen Abweichungen einer Linearführung werden vorgestellt und die erreichbaren Systemparameter sowie die auftretenden Messunsicherheiten werden anhand von Messungen diskutiert. In gleicher Weise werden die Möglichkeiten zur Messung der horizontalen und vertikalen Geradheit und des Rollwinkels auf Basis von optoelektronischen Positionssensoren behandelt. Aufbauend auf den Ergebnissen der Einzeluntersuchungen wurde ein Messsystem zur simultanen Erfassung aller sechs translatorischen und rotatorischen Abweichungen einer Linearführung in fluchtender Messanordnung entwickelt. Die Messung von linearer Position, Nick- und Gierwinkel erfolgt dabei interferometrisch, während die Geradheitsabweichungen und der Rollwinkel mit optoelektronischen Positionssensoren erfasst werden. Das System bietet dabei die Möglichkeit mit aktivem oder passivem, kabellosem Reflektor zu messen. Darüber hinaus können alle Abweichungen auch in vier sequentiell durchgeführten Messungen interferometrisch bestimmt werden. Zur Umsetzung sich bei der Mehrkomponentenmessung bietender Möglichkeiten zur Korrektur systematischer Messabweichungen wird ein Schema der Messdatenverarbeitung angegeben.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=23376
Köchert, Paul; Flügge, Jens; Köning, Rainer; Weichert, Christoph; Manske, Eberhard
An ultra-precision positioning device using interferometric feedback signals and a moving coil actuator. - In: Proceedings of: Precision control for advanced manufacturing systems / Joint meeting of the American Society for Precision Engineering and the Laboratory for Manufacturing and Productivity at the Massachusetts Institute of Technology on Precision Control for Advanced Manufacturing Systems (Cambridge, Mass.) : 2013.04.21-23. - Raleigh, NC : ASPE, ISBN 978-1-887706-62-9, (2013), S. 39-44

This publication describes a single axis Motion control providing Position noise in the Sub-nanometer regime. The positioning system is driven by an electromagnetic actuator, is guided by air bearings and is controlled with a high-bandwidth motion controller supplied with laser interferometric feedback signals. First measurement results show that a positioning noise of less than 200 pm is achievable.


Füßl, Roland; Manske, Eberhard
Vectorial metrological modeling of multiaxis precision measuring systems. - In: Proceedings of: Precision control for advanced manufacturing systems / Joint meeting of the American Society for Precision Engineering and the Laboratory for Manufacturing and Productivity at the Massachusetts Institute of Technology on Precision Control for Advanced Manufacturing Systems (Cambridge, Mass.) : 2013.04.21-23. - Raleigh, NC : ASPE, ISBN 978-1-887706-62-9, (2013), S. 122-125

The metrological validation of high precision 3D-measurement instruments demands an effective modeling of the systems. Vectorial descriptions of the measuring circuits are very suitable for analyzing the capability and for modeling uncertainty budgets. To keep the measurement uncertainty in the lower nanometer range, it is necessary to use error reduced metrological design structures. This means, short measurement circuits, separated from the stage system and avoiding Abbe errors. In high precision Nanopositioning and Nanomeasuring Machines (NPMM) these requirements are fulfilled [1]. This paper shows the structures and the application of vectorial metrological modeling for multiaxis precision measuring systems.


Manske, Eberhard
SFB 622 an der TU Ilmenau : der Sonderforschungsbereich "Nanopositionier- und Nanomessmaschinen". - In: Nanotechnologie aktuellNanotechnologie aktuell : Forschung : Karriere : Kompetenz. - Lampertheim : Alpha-Informationsgesellschaft : Forschung ; Karriere ; Kompetenz. - Lampertheim : Alpha-Informationsges., ISSN 18664997, Bd. 6 (2013), S. 22-25
Lustermann, Birgit; Viehmann, Matthias; Manske, Eberhard; Gerhardt, Uwe; Kloß, Christina
Simulation and optimization of an optical-electrical combination conductor system. - In: AMA conferences 2013 proceedings / AMA conferences ; 16 (Nürnberg) : 2013.05.14-16. - Wunstorf : AMA Service GmbH, ISBN 978-3-9813484-3-9, (2013), S. 79-84

Over the past few years the innovative optical-electrical combination conductor system CONDUS has been developed and investigated at the Nordhausen University of Applied Sciences. This invention is patented in many countries and opens completely new fields for applications [1]. The principal item of the optical-electrical system CONDUS is a combination of an electrical conductor (e.g. a copper wire) with a coat of an optical polymer (see Figs. 1 und 2). The optical cover of the electric wire enables the immediate detection of arc faults in a single structural component. The aim of this work is to present a simulation model for such conductors and to use it in order to investigate the influence of different designs, materials and geometries. In particular, the influence of surface roughness and volume scattering of optical materials is studied and compared to experimental data.


Rahneberg, Ilko; Fröhlich, Thomas
Optisches Mehrkomponentenmesssystem. - In: XXVII. Messtechnisches Symposium / Messtechnisches Symposium des Arbeitskreises der Hochschullehrer für Messtechnik, AHMT ; 27 (Zürich) : 2013.09.12-14. - Aachen : Shaker, ISBN 978-3-8440-2124-0, (2013), S. 127-138

Kühnel, Michael
Rückführbare Messung der mechanischen Eigenschaften von Federkörpern für die Kraftmesstechnik. - Online-Ressource (PDF-Datei: X, 147 S, 5,52 MB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2013
Unterschiede zwischen dem gedruckten Dokument und der elektronischen Ressource können nicht ausgeschlossen werden

Die Leistungsfähigkeit von Kraftaufnehmern, bestehend aus Federkörper (FK) und aufgeklebten Dehnmessstreifen (DMS), wird wesentlich von Messabweichungen wie Kriechen und Hysterese des elektrischen Ausgangssignals begrenzt. Die Kraftaufnehmerentwicklung ist aufwendig, da die Beiträge von FK, Klebeschicht und DMS zu den genannten Abweichungen Kennwerte erfordert Messunsicherheiten von ca. 1 nm. Mit Hilfe der Untersuchungen sowie den umgesetzten mechanischen, optischen und thermischen Optimierungen konnten die entscheidenden Unsicherheitsbeiträge der Prüfeinrichtung deutlich reduziert und das Ziel erreicht werden. Damit anhand dieses Ausgangssignals nicht eindeutig unterschieden werden können. Das Ziel der Dissertation war zunächst die Untersuchung und Optimierung einer vorhandenen Prüfeinrichtung, sodass mit dieser unter anderem die mechanischen Kennwerte Kriechen, Hysterese und Linearitätsabweichung von Doppelbiegebalken-FK auf Basis einer interferometrischen Verformungsmessung rückführbar bestimmt werden können. Eine sinnvolle Ermittlung dieser eignet sich die Prüfeinrichtung nun zur Klassifizierung von Federkörpern auf Basis der für Kraftaufnehmer bzw. Wägezellen geltenden Normen EN ISO 376 und OIML R 60. Anschließend erfolgte die Bestimmung der Kennwerte von Federkörpern aus Aluminium AW 2024 und Stahl 174 PH, welche den Stand der Technik darstellen. Vergleichend dazu wurden FK aus synthetischem (Lithosil QT) und mineralischem (Ilmasil PN) Quarzglas ausgelegt und deren Kennwerte ermittelt. Im Ergebnis sind prinzipiell alle untersuchten FK als Basis für Kraftaufnehmer geeignet, welche die strengsten metrologischen Forderungen der Norm EN ISO 376 erfüllen, sie zeigen dabei jedoch wesentliche Unterschiede. Die Quarzglas-FK besitzen die besten messtechnischen Eigenschaften. Im Gegensatz zu Stahl und Quarzglas weisen die Kennwerte der Aluminium-FK eine signifikante Temperaturabhängigkeit auf. Bei einer gleichzeitigen Messung der Verformung sowie des elektrischen Ausgangssignals eines Aluminium-Kraftaufnehmers wurde zudem der Beitrag von DMS und Klebeschicht zum Kriechen und der Hysterese des Ausgangssignals bestimmt. Diese Untersuchungen verdeutlichen, dass mit Hilfe der Prüfeinrichtung die Kraftaufnehmerentwicklung optimiert werden kann, da die Beiträge von FK sowie DMS und Klebeschicht getrennt betrachtet und damit besser aufeinander abgestimmt werden können.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=23010
Chang, Chung-Ping; Tung, Pi-Cheng; Shyu, Lih-Horng; Wang, Yung-Cheng; Manske, Eberhard
Multi-interferometric displacement measurement system with variable measurement mirrors. - In: Applied optics. - Washington, DC : Optical Soc. of America, ISSN 15394522, Bd. 52 (2013), 17, S. 3902-3909

Laser interferometers have been widely implemented for the displacement sensing and positioning calibration of the precision mechanical industry, due to their excellent measuring features and direct traceability to the dimensional definition. Currently some kinds of modified Fabry-Perot interferometers with a planar mirror or a corner cube prism as the measurement mirror have been proposed. Each optical structure of both models has the individual particularity and performance for measuring applications. In this investigation, a multi-interferometric displacement system has been proposed whose measurement mirror can be quickly and conveniently altered with a planar mirror or a corner cube reflector depending on the measuring demand. Some experimental results and analyses about the interpolation error and displacement measurements with both reflectors have been demonstrated. According to the results, suggestions about the choice of a measuring reflector and interpolation model have been presented. With the measuring verifications, the developed system with a maximum standard deviation less than 0.2081 [my]m in measuring range of 300 mm would be a compact and robust tool for sensing or calibrating the linear displacement of mechanical equipment.


http://dx.doi.org/10.1364/AO.52.003902
Schalles, Marc; Fröhlich, Thomas; Langhammer, Hans Theo; Boguhn, Dirk
Investigation on the Curie temperature of a ferroelectric material as a temperature fixed-point. - In: AIP conference proceedings. - Melville, NY : Inst, ISSN 15517616, Bd. 1552 (2013), S. 937-942
http://dx.doi.org/10.1063/1.4819670
Chang, Chung-Ping; Tung, Pi-Cheng; Shyu, Lih-Horng; Wang, Yung-Cheng; Manske, Eberhard
Fabry-Perot displacement interferometer for the measuring range up to 100 mm. - In: Measurement : journal of the International Measurement Confederation (IMEKO). - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 46 (2013), 10, S. 4094-4099

Current commercial laser interferometers have demonstrated outstanding measuring performances for high precision measurements, but they are very sensitive to environmental or mechanical effects. Owing to the fact that the most laser interferometers are based on the structure of Michelson interferometer, the above-mentioned influences from measuring arms will undisputedly lead to significant errors. To realize the high precision measurement, the environmental conditions must be strictly demanded. As a result of that limit, its inconvenient for industrial applications. In comparison with such non-common optical path structure, conventional Fabry-Perot interferometer with common optical path can effectively reduce the measuring errors resulting from environmental disturbances. - To minimize the environmental and mechanical effects, a new interferometric displacement system with the structure of common optical path is proposed. By the optical interference principle and the corner cube reflector, the novel system with the common optical path can be designed. Hence, the novel interferometer can hold the advantage of large measurement range, and the signal pattern is nearly the same with that of Michelson interferometer. Because of the folded optical cavity, the resolution of the multi-interference interferometer with corner-cube can be enhanced to [lambda]/16. - Through this development, a high accurate interferometric displacement measurement system can be available under ordinary environmental conditions without the compensation requirement of the tilt angles and its prominent measurement characterizations have been proven. It will be demonstrated that measurement range is larger than 100 mm and the standard deviation of the comparison experiment is about 0.211 [my]m (within half wavelength) in the whole measuring range.


http://dx.doi.org/10.1016/j.measurement.2013.06.029
Vorbringer-Doroshovets, Nataliya; Balzer, Felix; Füßl, Roland; Manske, Eberhard; Kästner, Marcus; Schuh, Andreas; Zöllner, Jens-Peter; Hofer, Manuel; Guliyev, Elshad; Ahmad, Ahmad
0.1-nanometer resolution positioning stage for sub-10 nm scanning probe lithography. - In: Alternative lithographic technologies V / Alternative lithographic technologies (San Jose, Calif.) : 2013.02.25-28. - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-9462-7, (2013), S. 868018, insges. 10 S.

Manske, Eberhard
Modular family of sensors for a nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: International journal of optomechatronics. - London [u.a.] : Taylor and Francis, ISSN 15599620, Bd. 7 (2013), 2, S. 122-135
http://dx.doi.org/10.1080/15599612.2013.777823
Birli, Oliver; Franke, Karl-Heinz; Linß, Gerhard; Machleidt, Torsten; Manske, Eberhard; Schale, Florian; Schwannecke, Hans-Christian; Sparrer, Erik; Weiß, Mathias
Measurement, visualization and analysis of extremely large data sets with a nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: Optical measurement systems for industrial inspection VIII / Conference Optical Measurement Systems for Industrial Inspection (Munich) : 2013.05.13-16. - Bellingham, Wash. : SPIE, 2013, S. 87880X, insges. 7 S.
Schott, Walter; Dontsov, Denys; Langlotz, Enrico; Manske, Eberhard
Im Nanobereich : Multisensorsystem für Präzisionsmessungen und Kalibrierung. - In: Qualität und ZuverlässigkeitQualität und Zuverlässigkeit : QZ : die Zeitschrift für Qualitätsmanagement und Qualitätssicherung. - München : Hanser : QZ ; Qualitätsmanagement in Industrie und Dienstleistung. - München : Hanser, ISSN 07201214, Bd. 58 (2013), 3, S. 42-43
Pufke, Michael; Hilbrunner, Falko; Diethold, Christian; Fröhlich, Thomas
Precision and low cost position detection using capacitive sensor technology. - Ilmenau : ilmedia. - Online-Ressource (PDF-Datei: 6 S., 624,7 KB)
Publ. entstand im Rahmen der Veranst.: 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011 / Faculty of Mechanical Engineering, Ilmenau University of Technology
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013200082
Fehling, Thomas; Fröhlich, Thomas; Heydenbluth, Detlef; Geyer, Matthias; Schüler, Ralf
Vacuum transfer system for loading the Sartorius prototype mass comparator CCL1007. - Ilmenau : ilmedia. - Online-Ressource (PDF-Datei: 4 S., 513,7 KB)
Publ. entstand im Rahmen der Veranst.: 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011 / Faculty of Mechanical Engineering, Ilmenau University of Technology
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013200071
Wegfraß, André; Diethold, Christian; Werner, Michael; Resagk, Christian; Hilbrunner, Falko; Halbedel, Bernd; Thess, André
Contact-free flow rate measurement in weakly conducting electrolyte using Lorentz force velocimetry. - In: Proceedings of XX IMEKO World Congress / IMEKO World Congress ; 20 (Busan) : 2012.09.09-14. - Busan, ISBN 978-89-950000-5-2, (2012), insges. 2 S.

Aguilera Mena, Jesús Jaime
Dynamic weighing calibration method for liquid flowmeters : a new approach. - Online-Ressource (PDF-Datei: 147 S., 4,29 MB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2012
Unterschiede zwischen dem gedruckten Dokument und der elektronischen Ressource können nicht ausgeschlossen werden

Das Ziel dieser Doktorarbeit ist es, die ersten Schritte zur Umsetzung einer neuen Kalibriermethode für Durchflussmessgeräte zu beschreiben. Diese Forschungsarbeit wurde im Fachbereich "Flüssigkeiten" der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt durchgeführt. Sie realisiert ein dynamisches Wägeverfahren, welches es ermöglicht, den Massendurchfluss mehrmals unter stationären und quasistationären Bedingungen zu messen. Eine somit verkürzte Kalibrierzeit bringt einen wichtigen Vorteil für Durchfluss-Kalibrierlaboratorien, um ihre Kalibrierkosten, den Energieverbrauch und die Arbeitsbelastung zu reduzieren. Die vorgeschlagene Kalibriermethode beruht auf einer gründlichen Analyse der Wechselwirkungzwischen den durchflussinduzierten Kräften im Messprozess und der Dynamik des Wäge-Systems. Basierend auf dieser Analyse wird anschließend eine Reihe von Signalverarbeitungstechniken angewandt, um sowohl die Stärke der unerwünschten, durch den Durchfluss induzierten Kräfte zu verringern, als auch das Messrauschen im Ausgangsignal zu dämpfen. Damit kann die Messgröße einerseits sehr genau und andererseits auch als Funktion der Zeit ermittelt werden. Die Wirksamkeit der neuen Kalibriermethode für Durchfluss-Messgeräte wird durch numerische und experimentelle Tests validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Genauigkeit kleiner als 0,1 % erreichbar ist. Außerdem gibt die vorliegende Arbeit Empfehlungen, wie das vorgeschlagene Messprinzip zukünftig noch weiter verbessert werden kann.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=22578
Wegfraß, André; Diethold, Christian; Werner, Michael; Alferenok, Artem; Resagk, Christian; Fröhlich, Thomas; Halbedel, Bernd; Lüdtke, Ulrich; Thess, André
Lorentzkraft - Anemometrie für die berührungslose Durchflussmessung von Elektrolyten. - 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. 79 (2012), 9, S. 399-402
http://dx.doi.org/10.1524/teme.2012.0263
Manske, Eberhard
Modular family of sensors for a nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: International Symposium on Optomechatronic Technologies (ISOT), 2012 : 29 - 31 Oct. 2012, Paris, France. - Piscataway, NJ : IEEE / International Symposium on Optomechatronic Technologies (Paris) : 2012.10.29-31., ISBN 978-1-4673-2875-3, (2012), S. 55-61

http://dx.doi.org/10.1109/ISOT.2012.6403231
Resagk, Christian; Wegfraß, André; Diethold, Christian; Werner, Michael; Hilbrunner, Falko; Halbedel, Bernd; Thess, André
A novel contactless flow rate measurement device for poorly conducting fluids using Lorentz force velocimetry. - In: THMT 12 / International Symposium on Turbulence, Heat and Mass Transfer ; 7 (Palermo) : 2012.09.24 -27. - Begell House, ISBN 978-1-56700-302-4, (2012), insges. 5 S.

Shyu, Lih-Horng; Wang, Yung-Cheng; Chang, Chung-Ping; Tung, Pi-Cheng; Manske, Eberhard
Investigation on displacement measurements in the large measuring range by utilizing multibeam interference. - In: Sensor letters. - Stevenson Ranch, Calif. : American Scientific Publishers, ISSN 15461971, Bd. 10 (2012), 5/6, S. 1109-1112

The laser interferometer has been implemented for the precision displacement measurement and calibration, due to its high resolution of the nanometer order and the large measuring range. Multibeam interferometry is often used for the micro-displacement, because of its common optical path structure being resistive to the environmental disturbances. The conventional multibeam interferometers like Fabry-Perot interferometers are composed by two approximately parallel planar mirrors. With this optical structure, the measuring range will be constrained in micrometers. In this investigation, a modified multibeam interferometer with corner-cube prism has been proposed to resolve the problem. With the new arrangement of the optical path, the displacement measurement will be insensitive to the tilt angle and the optical resolution will be better than that of the conventional multibeam interferometer with two planar mirrors. This will be beneficial to realize the high precision displacement in the large measuring range and under the uncomplicated measuring condition. The experimental results show that the standard deviation is about 0.255 mym in measuring range of 160 mm, if the tilt angle is less than ± 9". That also proves that the proposed interferometer is feasible for precision displacement measurement in the large range.


http://dx.doi.org/10.1166/sl.2012.2302
Sternkopf, Christian; Wurmus, Jens; Gerhardt, Uwe; Manske, EberhardSternkopf, Christian; Wurmus, Jens; Gerhardt, Uwe; Manske, Eberhard
Fiber coupled plane mirror heterodyne laser interferometer with two phase locked loop coupled He-Ne lasers. - In: Proceedings / International Conference on Mechatronics Technology ; 16 (Tianjin) : 2012.10.16-19. - Tianjin : Tianjin Univ., ISBN 978-7-900769-42-8, 2012, MES16, S. 154-157

This article presents the setup of a fiber coupled two frequency laser interferometer with a pair of two phase locked loop (PLL) coupled lasers for precision metrological measurement tasks. The laser system consists of two He-Ne laser tubes which are frequency offset coupled by a PLL control system. This laser source and the interferometer head are connected by two optical fibers, one fiber per laser. The interferometer head has the typical plane mirror Michelson configuration and a very compact design. First measurement results are shown.


Flügge, Jens; Beckert, Erik; Jennett, Nigel; Maxwell, Tony; Petit, Daniel; Rudtsch, Steffen; Salgado, Jose; Schalles, Marc; Schödel, René; Voigt, Dirk
The EMRP project "thermal design and dimensional drift". - In: Proceedings of the 12th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology / International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology ; 12 (Stockholm) : 2012.06.04-08. : June 4th - 7th [8th] 2012, Stockholm, Sweden. - Bedford : Euspen, ISBN 978-0-9566790-0-0, (2012), S. 315-318

Hausotte, Tino; Balzer, Felix-Gerhard; Vorbringer-Dorozhovets, Nataliya; Manske, Eberhard
Surface and coordinate measurements with nanomeasuring machines. - In: International journal of nanomanufacturing : (IJNM). - Olney : Indersience Enterprise Ltd. : ., ISSN 17469392, Bd. 8 (2012), 5/6, S. 467-483

The nanomeasuring machine (NMM-1) was designed for surface and coordinate measurements within a measurement volume of 25 mm × 25 mm × 5 mm. The machine is equipped with three homodyne plane-mirror miniature interferometers for the measurement of the displacement of a movable corner mirror. The object being measured is placed on the corner mirror, which is positioned by a three-axis drive system. Various measurement tasks are possible depending on the probe system installed. Most of the sensors utilised are one-dimensional tactile or optical surface sensors or probes. In recent years, measurements of three-dimensional features and sidewalls are becoming more important. For these more complex measurements, probe systems with two or three directions of sensitivity are necessary and were therefore integrated into the NMM-1. The article gives an overview of the operation and properties of the NMM-1, its use for surface and coordinate measurements, of integrated probe systems and of two probing systems developed.


Percle, Brandon; Klöckner, Johannes; Manske, Eberhard; Fengler, Wolfgang
Teilsystem zur positionsbezogenen Messdatenverarbeitung für eine Nanopositionier- und Nanomessmaschine. - In: Virtuelle Instrumente in der Praxis 2012 / VIP-Kongress ; 17 (Fürstenfeldbruck) : 2012.10.24-25. : Mess-, Steuer-, regel- und Embedded-Systeme ; Begleitband zum 17. VIP-Kongress. - Berlin ; Offenbach : VDE-Verl., ISBN 978-3-8007-3412-2, (2012), S. 198-202

Die Nanopositionier- und Nanomessmaschinen (NPMM) werden an der Technischen Universität Ilmenau im Sonderforschungsbereich 622 entworfen und untersucht. NPMM ermöglichen das Positionieren und Messen makroskopischer Objekte mit einer Subnanometerauflösung und einer Genauigkeit im Nanometerbereich. Dieser Beitrag stellt eine Fallstudie eines Datenerfassungssystems für eine neue Generation NPMM dar mit einem großen Messbereich von 200 mm x 200 mm x 25 mm. Es wird ein Überblick üer die Anwendung und deren Anforderungen geboten sowie das Systemkonzept am Beispiel des messwerterfassenden und verarbeitenden Teilsystems vorgestellt. Besonderes Augenmerk liegt auf der internen Kommunikation, einschließlich der Einhaltung der Echtzeitbedingungen.


Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas; Marin, Sebastian; Lehmann, Harald
Fixpunktthermometer für kleine Rohrquerschnitte. - 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. 79 (2012), 12, S. 559-562

Fixpunktthermometer wurden für den Einsatz in konventionellen Kraftwerken entwickelt und erfolgreich erprobt. Bei dezentraler Energieerzeugung sind zumeist kleinere Rohrdurchmesser (40 - 100 mm) für den jeweiligen Wärmeträgertransport üblich. Die Verwendung von Fixpunkt-Thermometern (mit Miniaturfixpunkttiegeln von mindestens 25 mm Länge) in solchen Rohrleitungen ist mit inakzeptabel großen Strömungsverlusten oder, bei zu geringer, Eintauchtiefe, mit einer Verfälschung der Thermoelement-Temperatur verbunden.


http://dx.doi.org/10.1524/teme.2012.0272
Thess, André; Wegfraß, André; Diethold, Christian; Werner, Michael; Fröhlich, Thomas; Halbedel, Bernd; Hilbrunner, Falko; Resagk, Christian
Noncontact electromagnetic flow measurement in electrolytes. - In: 23rd International Congress of Theoretical and Applied Mechanics / International Congress of Theoretical and Applied Mechanics ; 23 (Beijing) : 2012.08.19-24. - Beijing, 2012, FM11-005, insges. 2 S.

Lorentz force velocimetry (LFV) is a noncontact electromagnetic flow measurement technique that is currently successfully applied for velocity measurements in liquid metals both in laboratory experiments and industry. However, up to now the application of LFV was restricted to conducting fluids with electrical conductivities of the order of 106 S/m such as are encountered in liquid metals. Here we demonstrate that LFV can be successfully extended to poorly conducting fluids (electrolytes) by using high-resolution force measurements.


Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas; Mammen, Helge; Ament, Christoph; Güther, Thomas
Thermoelemente für den Einsatz in Abgassystemen von Verbrennungsmotoren. - 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. 79 (2012), 10, S. 472-477
http://dx.doi.org/10.1524/teme.2012.0279
Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas; Ament, Christoph; Güther, Thomas
High speed temperature sensors in emission systems of combustion engines. - In: Proceedings of XX IMEKO World Congress / IMEKO World Congress ; 20 (Busan) : 2012.09.09-14. - Busan, ISBN 978-89-950000-5-2, (2012), insges. 5 S.

Temperature sensors used in emission systems of combustion engines must register enormous temperature differences within the shortest periods of time. This serves to protect the engine parts with respect to their temperature stability and to govern the energy efficient functioning of the engine. Numerical calculations according to the Finite Elements Method are used to estimate static-thermal measurement errors and dynamic characteristics primarily concerning medium specificity and construction of the temperature sensors. Prediction models are used to correct the dynamic behaviour and to predict the medium temperature faster accurately.


Diethold, Christian; Hilbrunner, Falko; Fröhlich, Thomas; Manske, Eberhard
Nanopositioning system with combined force measurement based on electromagnetic force compensated balances. - In: Proceedings of XX IMEKO World Congress / IMEKO World Congress ; 20 (Busan) : 2012.09.09-14. - Busan, ISBN 978-89-950000-5-2, (2012), insges. 5 S.

This paper descusses a novel nanopositioning system which is based on an electromagnetic force compensated (EMC) balance. In addition to the positioning the actuating force can also be measured. This enables the measurement of force displacement curves of springs tith a wide variety of spring constants. The measurement renge of the spring constants is up to 10(10) N/m with a maximum resolution of about 0.01 N/m. Compared to other principes for measuring the spring constant the introduced method is more sophisticated. Both force as well as the displacement can be measured traceable and simultaneously.


Kühnel, Michael; Hilbrunner, Falko; Büchner, Hans-Joachim; Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Fröhlich, Thomas
Traceable determination of mechnical parameters of binocular shaped force transducers according to EN ISO 376. - In: Proceedings of XX IMEKO World Congress / IMEKO World Congress ; 20 (Busan) : 2012.09.09-14. - Busan, ISBN 978-89-950000-5-2, (2012), insges. 6 S.

This paper discusses the traceable determination of mechanical parameters of monolithic binocular shaped dual beam spring elements that are applied as force transducers and load cells in the mass and force metrology. Thereby it mainly deals with the measurement fo the specific values creeping, reversibility, reproducibility, zero error and interpolation error which are defined in applicable regulations such as the EN ISO 376 standard or the OIML recommendation R 60. Our determination of those parameters is based on an interferometric deformation measurement of a loaded binocular shaped dual beam spring element which is made of the common aluminium alloy AW 2024. Generally there is no restriction on the spring element material. The parameters mentioned above are derived from the measured interferometer signal according to the END ISO 376 standard and are thus traceable to the wavelength of light. The used measurement setup is introduced, measurements of the mentioned parameters are presented and their uncertainty is depicted. It is proved that the setup is suitable to classify dual beam spring elements according to the highest accuracy Class 00 of ENd ISO 376.


Hilbrunner, Falko; Weis, Hanna; Petzold, Ralf; Fröhlich, Thomas; Jäger, Gerd
Investigation on the impedance-frequency-response for a dynamic behaviour description of elecromagnetic force compensated load-cells. - In: Proceedings of XX IMEKO World Congress / IMEKO World Congress ; 20 (Busan) : 2012.09.09-14. - Busan, ISBN 978-89-950000-5-2, (2012), insges. 5 S.

In this paper, a method for deriving significant parameters for the description of the dynamic behaviour of electromagnetic force compensated loadcells (EMC) from its impedance-frequency-response is presented. With these parameters, the dynamical behaviouf of a load-cell can be depicted and classified near its main resonance frequency, or by going the inverse way the load-cell can be designed based ont he favored parameters to fulfill the desired criteria concerning the dynamical behaviour. This method is based on the estimation of parameters describing the behaviour of electrodynamic speakers, called Thiele-Small-Parameters, which is state of the art for designing loudspeakers. It will be demonstrated that the controller design for the EMC load-cell can be based on the derived parameters.


Goj, Boris; Vorbringer-Dorozhovets, Nataliya; Wystup, Clemens; Hoffmann, Martin; Manske, Eberhard
Electromagnetic changer for AFM tips. - In: 23rd Micromechanics and Microsystems Europe Workshop / Micromechanics and Microsystems Europe Workshop ; 23 (Ilmenau) : 2012.09.09-12. - Ilmenau : Verl. ISLE, ISBN 978-3-938843-71-0, (2012), insges. 4 S.

Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas; Mammen, Helge; Ament, Christoph; Güther, Thomas
Thermoelemente für den Einsatz in Abgassystemen von Verbrennungsmotoren. - In: Sensoren und Messsysteme 2012 / GMA/ITG-Fachtagung ; 16 (Nürnberg) : 2012.05.22-23. - Wunstorf : AMA Service GmbH, ISBN 978-3-9813484-0-8, (2012), S. 770-779

Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Füßl, Roland; Balzer, Felix; Machleidt, Torsten
Nanomess- und Nanopositioniergeräte für die nanometergenaue Positionierung, Messung und Bearbeitung von Oberflächen und Strukturen : Schwerpunkt: B5 Nanomessmaschinen. - In: Sensoren und Messsysteme 2012 / GMA/ITG-Fachtagung ; 16 (Nürnberg) : 2012.05.22-23. - Wunstorf : AMA Service GmbH, ISBN 978-3-9813484-0-8, (2012), S. 490-498

Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas; Marin, Sebastian; Breitkreutz, Paul; Lehmann, Harald
Fixpunktthermometer für kleine Rohrquerschnitte. - In: Sensoren und Messsysteme 2012 / GMA/ITG-Fachtagung ; 16 (Nürnberg) : 2012.05.22-23. - Wunstorf : AMA Service GmbH, ISBN 978-3-9813484-0-8, (2012), S. 95-104

Schalles, Marc; Blumröder, Götz
Berechnung des effektiven Emissionsgrades von Referenzstrahlern aus Aluminiumoxid. - In: Sensoren und Messsysteme 2012 / GMA/ITG-Fachtagung ; 16 (Nürnberg) : 2012.05.22-23. - Wunstorf : AMA Service GmbH, ISBN 978-3-9813484-0-8, (2012), S. 88-94

Wegfraß, André; Resagk, Christian; Diethold, Christian; Fröhlich, Thomas; Werner, Michael; Halbedel, Bernd; Thess, André
Lorentz force velocimetry for poorly conducting fluids - development and validation of a novel flow rate measurement device. - In: Journal of iron and steel research international : . - Beijing : Ed. Board, ISSN 1006706X, Bd. 19Bd. 19.2012, Suppl. 1-2, S. 613-616
Heinicke, Christiane; Pulugundla, Gautam; Tympel, Saskia; Boeck, Thomas; Karcher, Christian; Schumacher, Jörg; Rahneberg, Ilko; Fröhlich, Thomas; Hilbrunner, Falko; Thess, André
Lorentz force velocimetry for local velocity measurement. - In: Journal of iron and steel research international : . - Beijing : Ed. Board, ISSN 1006706X, Bd. 19Bd. 19.2012, Suppl. 1-1, S. 578-581
Balzer, Felix G.; Gerhardt, Uwe; Hausotte, Tino; Albrecht, K.; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Application of a novel fibre-coupled confocal sensor in a nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: Proceedings of the 12th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology / International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology ; 12 (Stockholm) : 2012.06.04-08. : June 4th - 7th [8th] 2012, Stockholm, Sweden. - Bedford : Euspen, ISBN 978-0-9566790-0-0, (2012), S. 88-91

Heyne, Marko; Balzer, Felix; Theska, René
Experimental investigation of the stiffness of planar ball guides. - In: Proceedings of the 12th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology / International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology ; 12 (Stockholm) : 2012.06.04-08. : June 4th - 7th [8th] 2012, Stockholm, Sweden. - Bedford : Euspen, ISBN 978-0-9566790-0-0, (2012), S. 485-488

Jäger, Gerd
Challenges and limitations of nanomeasuring technology. - In: IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC), 2012 : 13 - 16 May 2012, Congress Graz, Graz, Austria ; proceedings. - Piscataway, NJ : IEEE / IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (Graz) : 2012.05.13-16., ISBN 978-1-4577-1773-4, (2012), insges. 5 S.

http://dx.doi.org/10.1109/I2MTC.2012.6229155
Wegfraß, André; Diethold, Christian; Werner, Michael; Resagk, Christian; Fröhlich, Thomas; Halbedel, Bernd; Thess, André
Flow rate measurement of weakly conducting fluids using Lorentz force velocimetry. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 23 (2012), 10, S. 105307, insges. 6 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/23/10/105307
Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Multi-sensor approach for multivalent applications in nanometrology. - In: International journal of automation and smart technology : AUSMT. - Taipei : National Taiwan Univ, ISSN 22239766, Bd. 2 (2012), 2, S. 141-145

The field of nanometrology is subject to increasing complexity as dimensional structures become more intricate with smaller structural widths and increasingly larger surface areas, and with the inclusion of thousands of inspection features. The relevant metrology tools thus need to provide the ability to measure in three dimensions with atomic resolution over large areas, and at a speed/throughput suitable for industrial applications. Ilmenau developed Nanopositioning and Nanomeasuring Technologies with an measuring range of tens of millimeter, subnanometer resolution and nanometer accuracy, allowing for combination with a multi-sensor approach for multivalent measurement and positioning applications in nanometrology.


http://dx.doi.org/10.5875/ausmt.v2i2.149
Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Hausotte, Tino
A multi-sensor approach for complex and large-area applications in micro and nanometrology. - In: MeasureMeasure : the journal of measurement science. - Boulder, Colo : NCSL International : . - Boulder, Colo. : NCSL International, ISSN 19315775, Bd. 7 (2012), 2, S. 44-50

In micro and nanotechnology, the metrological demands are increasing. The structures to be measured are becoming more complex with smaller structure widths, increasingly larger surface regions, and thousands of inspection features. In order to solve the problems, it has become desirable and even necessary to combine multi-sensor technology with high precision nanopositioning and nanomeasuring technology. The Nanopositioning and Nanomeasuring Machine NMM-1 with a measuring range of 25 mm x 25 mm x 5 mm and sub-nanometer resolution allows the application of several optical, tactile and atomic force probes. The combination of several sensor technologies in multi-sensor approach for application with the NMM-1 is demonstrated.


Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas; Mammen, Helge; Irrgang, Klaus; Meiselbach, Uwe
Determination of the dynamic behaviour of high-speed temperature sensors. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 23 (2012), 7, S. 074024, insges. 9 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/23/7/074024
Schalles, Marc; Blumröder, Götz
Calculation of the effective emissivity of blackbodies made of alumina. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 23 (2012), 7, S. 074023, insges. 6 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/23/7/074023
Weis, Hanna; Hilbrunner, Falko; Fröhlich, Thomas; Jäger, Gerd
Mechatronic FEM model of an electromagnetic-force-compensated load cell. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 23 (2012), 7, S. 074018, insges. 10 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/23/7/074018
Diethold, Christian; Hilbrunner, Falko
Force measurement of low forces in combination with high dead loads by the use of electromagnetic force compensation. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 23 (2012), 7, S. 074017, insges. 7 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/23/7/074017
Müller, Andreas; Hofmann, Norbert; Manske, Eberhard
Approaching nanometre accuracy in measurement of the profile deviation of a large plane mirror. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 23 (2012), 7, S. 074014, insges. 6 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/23/7/074014
Sparrer, Erik; Machleidt, Torsten; Hausotte, Tino; Franke, Karl-Heinz; Manske, Eberhard
A framework for using optical sensors in nanomeasuring machines over I++/DME. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 23 (2012), 7, S. 074013, insges. 8 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/23/7/074013
Guliyev, Elshad; Volland, Burkhard E.; Sarov, Yanko; Ivanov, Tzvetan; Klukowski, Michal; Manske, Eberhard; Rangelow, Ivo W.
Quasi-monolithic integration of silicon-MEMS with piezoelectric actuators for high-speed non-contact atomic force microscopy. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 23 (2012), 7, S. 074012, insges. 8 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/23/7/074012
Hesse, Steffen; Schäffel, Christoph; Mohr, Hans-Ulrich; Katzschmann, Michael; Büchner, Hans-Joachim
Design and performance evaluation of an interferometric controlled planar nanopositioning system. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 23 (2012), 7, S. 074011, insges. 10 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/23/7/074011
Machleidt, Torsten; Sparrer, Erik; Manske, Eberhard; Kapusi, Daniel; Franke, Karl-Heinz
Area-based optical 2.5D sensors of a nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 23 (2012), 7, S. 074010, insges. 6 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/23/7/074010
Balzer, Felix G.; Gerhardt, Uwe; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Fibre-coupled monochromatic zero-point sensor for precision positioning systems using laser interferometers. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 23 (2012), 7, S. 074008, insges. 8 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/23/7/074008
Sternkopf, Christian; Diethold, Christian; Gerhardt, Uwe; Wurmus, Jens; Manske, EberhardSternkopf, Christian; Diethold, Christian; Gerhardt, Uwe; Wurmus, Jens; Manske, Eberhard
Heterodyne interferometer laser source with a pair of two phase locked loop coupled He-Ne lasers by 632.8 nm. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 23 (2012), 7, S. 074006, insges. 6 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/23/7/074006
Köchert, Paul; Flügge, Jens; Weichert, Christoph; Köning, Rainer; Manske, Eberhard
Phase measurement of various commercial heterodyne He-Ne-laser interferometers with stability in the picometer regime. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 23 (2012), 7, S. 074005, insges. 6 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/23/7/074005
Hausotte, Tino; Percle, Brandon; Gerhardt, Uwe; Dontsov, Denys; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Interference signal demodulation for nanopositioning and nanomeasuring machines. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 23 (2012), 7, S. 074004, insges. 8 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/23/7/074004
Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Hausotte, Tino; Füßl, Roland
Recent developments and challenges of nanopositioning and nanomeasuring technology. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 23 (2012), 7, S. 074001, insges. 10 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/23/7/074001
Krapf, Gunter; Mammen, Helge; Blumröder, Götz; Fröhlich, Thomas
Influence of impurities on the fixed-point temperature of zinc: estimations by the SIE method and practical limitations. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 23 (2012), 7, S. 074022, insges. 10 S.

This publication deals with the practical challenge of describing the impurity influence on the fixed-point temperature of zinc. For this, the sum of individual estimate (SIE) approach is applied to miniaturized fixed-point cells (MFPC) filled with high-purity zinc that can be used in industrial applications. This includes comparative analyses by glow discharge mass spectroscopy as well as mass spectroscopy with inductive coupled plasma to quantify the impurity concentrations in zinc. Furthermore, the element-specific and concentration-dependent temperature deviations are presented for the fixed-point material zinc. For this, binary phase diagrams as well as thermal calculations and experimental data were analysed to extract the relevant sensitivity coefficients. Besides, results from SIE analyses of MFPCs are presented and their uncertainties are compared. On this basis, practical limits of the SIE method are identified and discussed.


http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/23/7/074022
Wegfraß, André; Diethold, Christian; Werner, Michael; Fröhlich, Thomas; Halbedel, Bernd; Hilbrunner, Falko; Resagk, Christian; Thess, André
A universal noncontact flowmeter for liquids. - In: Applied physics letters. - Melville, NY : American Inst. of Physics, ISSN 10773118, Bd. 100 (2012), 19, S. 194103, insges. 4 S.
http://dx.doi.org/10.1063/1.4714899
Mastylo, Rostyslav
Optische und taktile Nanosensoren auf der Grundlage des Fokusverfahrens für die Anwendung in Nanopositionier- und Nanomessmaschinen. - Online-Ressource (PDF-Datei: 121 S., 7898 KB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2012

Ein Nanosensorsystem auf Basis eines berührungslosen optischen Antastsensors (Basissensors), das durch eine hohe Auflösung und geringe Messunsicherheit ausgezeichnet wird, ist das Thema vorliegender Dissertation. Dieses Nanosensorsystem ist vor allem auf Messanwendungen in der Nanopositionier- und Nanomessmaschine abgestimmt. Als Basissensor für das Nanosensorsystem wurde ein neuartiger Fokussensor entwickelt. Das Funktionsprinzip dieses Sensors beruht auf die Fokusmessmethode, die für die DVD- bzw. CD-Player-Technik entwickelt wurde. Die Anbindung beider mechanischen Antastprinzipien in das Nanosensorsystem wird jeweils mittels des entwickelten Fokussensors (Basissensors) erreicht. Dabei wird die Auslenkung der antastenden Messspitze (Cantilever bzw. Stylus) direkt berührungslos mit fokussiertem Laserstrahl des Fokussensors aufgenommen. Der große Vorteil des entwickelten Nanosensorsystems besteht in dessen Modularität und Vielseitigkeit. Auf der Grundlage eines Basissensors werden optische und mechanische Antastmethoden und somit unterschiedliche Wechselwirkungen zwischen Messobjekt und Sensor vereint. Die Dissertation legt die Entwicklung und umfassende Untersuchungen des Nanosensorsystems in Kombination mit einem Digitalkameramikroskop dar. Der Schwerpunkt bildet dabei detaillierte Erläuterung des Aufbaus und Betrachtung wichtiger messtechnischen Eigenschaften des Fokussensors als Basissensors. Es werden die taktilen Sensoren des aufgebauten Nanosensorsystems vorgestellt: der Fokus-Stylus-Sensor und der Fokus-AFM-Sensor. Hierbei werden konstruktive und messtechnische Eigenschaften dieser Sensoren detailliert behandelt und verglichen. Zahlreiche praktische Anwendungen und Messergebnisse werden präsentiert.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=20013
Hilbrunner, Falko
Innovative Kraftmess- und Wägetechnik durch Anwendung mechatronischer Konzepte : Schlussbericht zum InnoProfile Forschungsprojekt ; [Berichtszeitraum: 01.07.2006 bis 30.06.2011]. - Ilmenau. - Online-Ressource (94 S., 3,88 MB)
Förderkennzeichen BMBF 03IP512
http://dx.doi.org/10.2314/GBV:727073753
Kreutzer, Philipp; Füßl, Roland; Manske, Eberhard
Analysis of the cosine error in measurements using the nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: Proceedings of: the twenty-sixth annual meeting of the American Society for Precision Engineering / Annual meeting of the American Society for Precision Engineering ; 26 (Denver, Colo.) : 2011.11.12-18. - Raleigh, NC : ASPE, ISBN 978-1-88770-658-2, (2011), S. 286-289

Hausotte, Tino; Percle, Brandon; Vorbringer-Dorozhovets, Nataliya; Baitinger, Henner; Balzer, Felix; Gerhardt, Uwe; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Dontsov, Denys
Interferometric measuring systems of nanopositioning and nanomeasuring machines. - In: 10th IMEKO Symposium Laser Metrology for Precision Measurement and Inspection in Industry (LMPMI) 2011 / IMEKO Symposium Laser Metrology for Precision Measurement and Inspection in Industry ; 10 (Braunschweig) : 2011.09.12-13. - Düsseldorf : VDI-Verl., ISBN 978-3-18-092156-3, (2011), S. 343-349

Köchert, Paul; Flügge, Jens; Weichert, Christoph; Köning, Rainer; Manske, Eberhard
A fast phasemeter for interferometric applications with an accuracy in the picometer regime. - In: 10th IMEKO Symposium Laser Metrology for Precision Measurement and Inspection in Industry (LMPMI) 2011 / IMEKO Symposium Laser Metrology for Precision Measurement and Inspection in Industry ; 10 (Braunschweig) : 2011.09.12-13. - Düsseldorf : VDI-Verl., ISBN 978-3-18-092156-3, (2011), S. 251-258

Müller, Andreas; Hofmann, Norbert; Manske, Eberhard
Approaching nanometre accuracy in large plane mirror's profile deviation measurement. - In: Innovation in mechanical engineering - shaping the futureInnovation in mechanical engineering - shaping the future : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau, Faculty of Mechanical Engineering ; 56 (Ilmenau) : 2011.09.12-16. : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, ISBN 978-3-86360-001-3, (2011), S. 43

Diethold, Christian; Hilbrunner, Falko
Force measurement of low forces with high dead loads. - In: Innovation in mechanical engineering - shaping the futureInnovation in mechanical engineering - shaping the future : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau, Faculty of Mechanical Engineering ; 56 (Ilmenau) : 2011.09.12-16. : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, ISBN 978-3-86360-001-3, (2011), S. 40-41

Augustin, Silke; Mammen, Helge; Fröhlich, Thomas; Irrgang, Klaus; Meiselbach, Uwe
Determination of the dynamic behavior of high-speed temperature sensors. - In: Innovation in mechanical engineering - shaping the futureInnovation in mechanical engineering - shaping the future : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau, Faculty of Mechanical Engineering ; 56 (Ilmenau) : 2011.09.12-16. : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, ISBN 978-3-86360-001-3, (2011), S. 37

Pufke, Michael; Hilbrunner, Falko; Diethold, Christian; Fröhlich, Thomas
Precision and low cost position detection using capacitive sensor technology. - In: Innovation in mechanical engineering - shaping the futureInnovation in mechanical engineering - shaping the future : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau, Faculty of Mechanical Engineering ; 56 (Ilmenau) : 2011.09.12-16. : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, ISBN 978-3-86360-001-3, (2011), S. 36

Fehling, Thomas; Fröhlich, Thomas; Heydenbluth, Detlef; Geyer, Matthias; Schüler, Ralf
Vacuum transfer system for loading the Sartorius prototype mass comparator CCL1007. - In: Innovation in mechanical engineering - shaping the futureInnovation in mechanical engineering - shaping the future : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau, Faculty of Mechanical Engineering ; 56 (Ilmenau) : 2011.09.12-16. : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, ISBN 978-3-86360-001-3, (2011), S. 35

Sparrer, Erik; Machleidt, Torsten; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Franke, Karl-Heinz
A framework for optical sensors utilizing I++DME on nano positioning and nano measuring machines. - In: Innovation in mechanical engineering - shaping the futureInnovation in mechanical engineering - shaping the future : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau, Faculty of Mechanical Engineering ; 56 (Ilmenau) : 2011.09.12-16. : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, ISBN 978-3-86360-001-3, (2011), S. 24

Guliyev, Elshad; Sarov, Yanko; Ivanov, Tzvetan; Klukowski, Michal; Rangelow, Ivo W.; Manske, Eberhard
Quasi monolithic integration of silicon-MEMS with piezoelectric actuators for high speed non-contact atomic force microscopy. - In: Innovation in mechanical engineering - shaping the futureInnovation in mechanical engineering - shaping the future : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau, Faculty of Mechanical Engineering ; 56 (Ilmenau) : 2011.09.12-16. : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, ISBN 978-3-86360-001-3, (2011), S. 20

Balzer, Felix; Gerhardt, Uwe; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard
Novel fibre-coupled reference sensor for nanopositioning and nanomeasuring machines. - In: Innovation in mechanical engineering - shaping the futureInnovation in mechanical engineering - shaping the future : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau, Faculty of Mechanical Engineering ; 56 (Ilmenau) : 2011.09.12-16. : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, ISBN 978-3-86360-001-3, (2011), S. 19

Hesse, Steffen; Schäffel, Christoph; Mohr, Hans-Ulrich; Büchner, Hans-Joachim
Interferometric controlled planar positioning system with zerodur slider. - In: Innovation in mechanical engineering - shaping the futureInnovation in mechanical engineering - shaping the future : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau, Faculty of Mechanical Engineering ; 56 (Ilmenau) : 2011.09.12-16. : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, ISBN 978-3-86360-001-3, (2011), S. 17

Percle, Brandon; Klöckner, Johannes; Manske, Eberhard; Fengler, Wolfgang
Signal and data processing in high-precision measuring machines - a case study of NPMM-200. - In: Innovation in mechanical engineering - shaping the futureInnovation in mechanical engineering - shaping the future : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau, Faculty of Mechanical Engineering ; 56 (Ilmenau) : 2011.09.12-16. : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, ISBN 978-3-86360-001-3, (2011), S. 16

Köchert, Paul; Flügge, Jens; Weichert, Christoph; Köning, Rainer; Manske, Eberhard
Displacement interferometry of various commercial heterodyne HeNe-laser-systems with stability in the sub-nanometer regime. - In: Innovation in mechanical engineering - shaping the futureInnovation in mechanical engineering - shaping the future : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau, Faculty of Mechanical Engineering ; 56 (Ilmenau) : 2011.09.12-16. : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, ISBN 978-3-86360-001-3, (2011), S. 15

Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Hausotte, Tino; Füßl, Roland
Prospects and challenges of nanpositioning and nanomeasuring technology. - In: Innovation in mechanical engineering - shaping the futureInnovation in mechanical engineering - shaping the future : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau, Faculty of Mechanical Engineering ; 56 (Ilmenau) : 2011.09.12-16. : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, ISBN 978-3-86360-001-3, (2011), S. 13

Krapf, Gunter; Mammen, Helge; Blumröder, Götz; Fröhlich, Thomas
Impurity dependence of industrial suited thermometric metal fixed-points. - In: Innovation in mechanical engineering - shaping the futureInnovation in mechanical engineering - shaping the future : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau, Faculty of Mechanical Engineering ; 56 (Ilmenau) : 2011.09.12-16. : programme ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, ISBN 978-3-86360-001-3, (2011), S. 36

This publication deals with the practical challenge of describing impurity-related temperature deviations using the Sum of Individual Estimates approach (SIE). For this, the SIE is applied to miniaturised fixed-point cells (MFPC) filled with high-purity zinc. This includes comparative analyses by glow discharge mass spectroscopy (GD-MS) as well as mass spectroscopy with inductive coupled plasma (ICP-MS) to quantize the impurity concentrations in zinc. Furthermore, the element-specific, concentration-dependent temperature deviations are presented for the fixed-point material zinc. For this, binary phase diagrams, thermal calculations as well as experimental data were analysed to extract the according sensitivity coefficients. Beside this, results from SIE analyses of MFPCs are presented and their uncertainties are compared. In this connection, practical limits of SIE methods are also identified and discussed.


Kühnel, Michael; Gerhardt, Uwe; Ullmann, Vinzenz; Manske, Eberhard
Automated setup for non-tactile high-precision measurements of roundness and cylindricity using two laser interferometers. - In: Innovation in mechanical engineering - shaping the future : proceedings ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau, Faculty of Mechanical Engineering ; 56 (Ilmenau) : 2011.09.12-16., (2011), insges. 7 S.
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=19681
Werner, Michael; Wegfraß, André; Diethold, Christian; Halbedel, Bernd; Resagk, Christian; Hilbrunner, Falko
Nutzung von Lorentzkräften zur kontaktlosen Messung der Fließgeschwindigkeiten von elektrisch schwach leitfähigen Fluiden. - In: KurzfassungenKurzfassungen : Saarbrücken, 30. Mai bis 1. Juni 2011 // 85. Glastechnische Tagung. - Offenbach : Dt. Glastechn. Ges. / Glastechnische Tagung ; 85 (Saarbrücken) : 2011.05.30-06.01. : Saarbrücken, 30. Mai bis 1. Juni 2011. - Offenbach : Dt. Glastechn. Ges., (2011), S. 15-16
Krapf, Gunter; Schalles, Marc; Mammen, Helge; Hilbrunner, Falko; Augustin, Silke; Blumröder, Götz; Fröhlich, Thomas
Long term stability of miniature fixed-point cells used in self-calibrating thermometers. - In: Sensor + Test Conference 2011 / International Conference on Sensors and Measurement Technology ; 15 (Nürnberg) : 2011.06.07-09. - Wunstorf, Germany : AMA Service GmbH, ISBN 978-3-9810993-9-3, (2011), S. 732-737

Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas; Mammen, Helge; Pufke, Michael
Determination of the dynamic behavior of high-speed temperature sensors. - In: Sensor + Test Conference 2011 / International Conference on Sensors and Measurement Technology ; 15 (Nürnberg) : 2011.06.07-09. - Wunstorf, Germany : AMA Service GmbH, ISBN 978-3-9810993-9-3, (2011), S. 726-731

Kühnel, Michael; Hilbrunner, Falko; Fröhlich, Thomas
Climate chamber for a high temperature stability. - In: Sensor + Test Conference 2011 / International Conference on Sensors and Measurement Technology ; 15 (Nürnberg) : 2011.06.07-09. - Wunstorf, Germany : AMA Service GmbH, ISBN 978-3-9810993-9-3, (2011), S. 698-701

Hausotte, Tino; Percle, Brandon; Gerhardt, Uwe; Dontsov, Denys; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Homodyne interference signal demodulation for nanopositioning and nanomeasuring machines. - In: Innovation in mechanical engineering - shaping the future : proceedings ; 56th IWK, International Scientific Colloquium, Ilmenau University of Technology, 12 - 16 September 2011. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau, Faculty of Mechanical Engineering ; 56 (Ilmenau) : 2011.09.12-16., (2011), insges. 5 S.
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=19700
Schalles, Marc; Fröhlich, Thomas
Neuartiges Kalibrierstrahlersystem zur Präzisionskalibrierung von Strahlungsthermometern. - In: XXV. Messtechnisches Symposium des Arbeitskreises der Hochschullehrer für Messtechnik e.V. / Messtechnisches Symposium des Arbeitskreises der Hochschullehrer für Messtechnik e.V. (AHMT) ; 25 (Karlsruhe) : 2011.09.22-24. - Aachen : Shaker, ISBN 978-3-8440-0388-8, (2011), S. 241-252

Kühnel, Michael; Hilbrunner, Falko; Büchner, Hans; Jäger, Gerd; Fröhlich, Thomas
Traceable determination of relevant material parameters for the mass and force metrology. - In: Reflecting on the past - looking into the future / NCSL International Workshop & Symposium (National Harbor, Md.) : 2011.08.21-25. - Boulder, Colo. : NCSL International, (2011), insges. 8 S.

In mass and force metrology the measurement of deformations of characteristically shaped bodies, so called deformation bodies, is a common principle to determine forces. Thereto the proportionality of the acting force F and the generated deformation v or strain e is used (e.g. in strain gage based transducers). The resulting strain and deformation is inversely proportional to the Young's modulus of the deformation body. However, the Young's modulus and thus the strain and the deflection are not constant. It is mainly dependent on the loading time and the temperature. - This paper discusses the usability of monolithic binocular shaped deformation bodies for a high precision determination of the effect of delayed elasticity v(t) at a constant load. Besides this the determination of the Young's modulus E0 and its temperature coefficient E0(T) is depicted. - Our determination of those parameters is based on an interferometric deformation measurement. Therefore one side of the deformation body is firmly clamped in a fixture. To the other side a defined and constant load F is applied to generate the spontaneous deformation v0. Due to the effect of delayed elasticity the spontaneous deformation v0 is followed by a time dependent deformation at a constant load v(t). The vertical force F is generated loading a defined mass m. Hence, the determined parameters are metrologically traceable to the wavelength of the light and the mass. In our experiments the resolution of v is 0.1 nm. The relative resolution v(t)/v0 is depending on the stiffness of the applied deformation body and is typically in the range of 1.10-6. - Based on different designs the influence of the fixture and the force application system is discussed. In the final realization no influence of the setup on the v(t) curves can be observed. An excellent suitability of binocular shaped deformation bodies and the chosen measurement setup for a high precision determination of the delayed elasticity is shown based on v(t)-measurements of a monolithic deformation body made of aluminum. Furthermore a determination of the spontaneous deflection v0 of a silicon deformation body is compared to a numerical computed deformation to prove the suitability of the setup for the Young's modulus determination.


Fehling, Thomas; Fröhlich, Thomas; Heydenbluth, Detlef; Geyer, Matthias; Schüler, Ralf
Vacuum transfer system for loading the Sartorius prototype mass comparator CCL1007. - In: Reflecting on the past - looking into the future / NCSL International Workshop & Symposium (National Harbor, Md.) : 2011.08.21-25. - Boulder, Colo. : NCSL International, (2011), insges. 6 S.

Füßl, Roland; Manske, Eberhard; Kreutzer, Philipp
Modeling of 3D-measurement chains in nanopositioning and nanomeasuring machines. - In: Proceedings of the 14th Joint International IMEKO TC1 + TC7 + TC 13 Symposium : "Intelligent quality measurements - theory, education and training" ; in conjunction with the 56th IWK, Ilmenau University of Technology and the 11th SpectroNet Collaboration Forum ; 31. August - 2. September 2011, JenTower Jena, Germany. - Ilmenau : Univ.-Bibliothek, ilmedia / Joint International IMEKO TC1 + TC7 + TC 13 Symposium ; 14 (Jena) : 2011.08.31-09.02., (2011), insges. 3 S.
. - Online-Ressource (PDF-Datei: 3 S., 469,1 KB)

Nanopositioning and Nanomeasuring Machines are devices used for coodinate measurement and object manipulation in cm-ranges with nanometer precision. To decelerate a value for the position- or measurement uncertainty a 3D metrological model is necessary. The structure of such models depends on the arrangement of the machine parts in the measurement circles. The paper describes several model structures in vectorial form.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=19440
Shen, Jing-Chung; Dorozhovets, Nataliya; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Jywe, Wen-Yu; Liu, Chien-Hung
Active probe control of a metrological atomic force microscopy. - In: Preprints of the 18th IFAC World Congress / IFAC World Congress ; 18 (Milano) : 2011.08.28-09.02. - [S.l.] : International Federation of Automatic Control, (2011), S. 3533-3538
Manske, Eberhard; Füßl, Roland
Untersuchungen zum Messunsicherheitsbudget nichtlinearer Teilmodelle in der Präzisionslängenmesstechnik. - In: Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen / Fachtagung Messunsicherheit Praxisgerecht Bestimmen ; 5 (Erfurt) : 2011.11.08-09. : Erfurt, 8. und 9. November 2011 ; [5. Fachtagung]. - Düsseldorf : VDI-Verl., ISBN 978-318-09214-9-5, (2011), S. 209-219

Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Jäger, Gerd
Nanopositionier-und Nanomessmaschinen für die Anwendung in der Mikro- und Nanotechnik. - In: 4. Fachtagung Metrologie in der Mikro- und Nanotechnik 2011 / Fachtagung Metrologie in der Mikro- und Nanotechnik ; 4 (Erlangen) : 2011.10.25-26. - Düsseldorf : VDI-Verl., ISBN 978-318-09213-3-4, (2011), S. 3-16

Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Hausotte, Tino
Prospects of multi-sensor technology for large-area applications in micro- and nanometrology. - In: Reflecting on the past - looking into the future / NCSL International Workshop & Symposium (National Harbor, Md.) : 2011.08.21-25. - Boulder, Colo. : NCSL International, (2011), insges. 9 S.

Wegfraß, André; Diethold, Christian; Werner, Michael; Resagk, Christian; Hilbrunner, Falko; Halbedel, Bernd; Thess, André
Development of a novel flow rate measurement device for poorly conducting fluids using Lorentz force velocimetry. - In: Proceedings of the 8th International PAMIR Conference on Fundamental and Applied MHD / International PAMIR Conference on Fundamental and Applied MHD ; 8 (Borgo) : 2011.09.05-09. : Borgo, Corsica, France, September 5 - 9, 2011. - Grenoble : INP, (2011), S. 353-356
Wegfraß, André; Diethold, Christian; Werner, Michael; Resagk, Christian; Hilbrunner, Falko; Halbedel, Bernd; Thess, André
Entwicklung einer neuen Durchflussmesstechnik zur Vermessung elektrisch schwachleitfähiger Fluide mittels Lorentzkraft Anemometrie. - In: Lasermethoden in der Strömungsmesstechnik / Fachtagung "Lasermethoden in der Strömungsmesstechnik" ; 19 (Ilmenau) : 2011.09.06-08. : 19. Fachtagung, 6.- 8. September 2011, Ilmenau ; [Tagungsband]. - Karlsruhe, ISBN 978-3-9805613-7-2, (2011), S. 15-1-15-4

Hausotte, Tino
Nanopositionier- und Nanomessmaschinen : Geräte für hochpräzise makro- bis nanoskalige Oberflächen- und Koordinatenmessungen
1. Aufl.. - Berlin : Pro Business. - XIV, 258 S.
Zugl.: Ilmenau : Techn. Univ., Habil.-Schr., 2011
http://d-nb.info/1014995019/04
Balzer, Felix G.; Hausotte, Tino; Dorozhovets, Nataliya; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Tactile 3D microprobe system with exchangeable styli. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 22 (2011), 9, S. 094018, insges. 7 S.

Over the past decade a trend of component miniaturization can be observed both in industry and in the laboratory, which involves an increasing demand for nanopositioning and nanomeasuring machines as well as for miniature tactile probes for measuring complex three-dimensional objects. The challenge is that these components - for example, diesel injectors, microgears and small optics - feature dimensions in the micrometre range with associated dimensional tolerances below 100 nm. For this reason, a significant number of research projects have dealt with microprobes for performing the dimensional measurements of microstructures with the goal of achieving measurement uncertainties in the nanometre range. This paper introduces an updated version of a 3D microprobe with an optical detection system developed at the Institute of Process Measurement and Sensor Technology. It consists of a measuring head and a separate probe system. The mechanical design of the probe system has been completely overhauled to enable the exchange of the stylus separately from the flexure elements. This is very important for the determination of the probing sphere's roundness deviations. The silicon membranes used in the first system design are therefore replaced by metal membranes. A new design of these membranes, optimized for isotropic probing forces and locking parasitic movements, is presented. Regarding the measuring head, the optical design has been redesigned to eliminate disruptive interference on the quadrant photodiode used for deflection measurement and to improve adjustment. Its dimensioning is discussed, especially the influence of the laser beam diameter on the interference contrast due to the parallel misalignment of the collimated laser beam. Initial measurement results are presented to prove functionality.


http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/22/9/094018
Hausotte, Tino; Percle, Brandon; Manske, Eberhard; Füßl, Roland; Jäger, Gerd
Measuring value correction and uncertainty analysis for homodyne interferometers. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 22 (2011), 9, S. 094028, insges. 6 S.

The Nanopositioning and Nanomeasuring Machine (NMM-1) developed at the Ilmenau University of Technology is equipped with three homodyne plane-mirror miniature interferometers for the measurement of the displacement of a movable corner mirror. The object being measured is placed on the corner mirror, which is positioned by a three-axis drive system. The uncertainty of interferometric length measurements is dependent on several factors. Starting with an improved equation for calculating length, this paper describes a part of the determination of the measurement uncertainty for a displacement measurement using two positions of the measuring mirror. The new approach separates the correlated influencing factors for three positions of the measuring mirror: for the position where the interferometer counter is reset to zero and the other two positions of two measured points. Additionally, the work takes into account the influence of the dead path length and its determination.


http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/22/9/094028
Vorbringer-Dorozhovets, Nataliya; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Shen, Jing-Chung; Jäger, Gerd
Novel control scheme for a high-speed metrological scanning probe microscope. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 22 (2011), 9, S. 094012, insges. 7 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/22/9/094012
Sparrer, Erik; Machleidt, Torsten; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Franke, Karl-Heinz
Integration of CMM software standards for nanopositioning and nanomeasuring machines. - In: Micro- and nanotechnology sensors, systems, and applications III / Micro- and Nanotechnology Sensors, Systems, and Applications Conference (Orlando, Fla.) : 2011.04.25-29. - Bellingham, Wash. : SPIE, 2011, 80312G, insges. 10 S.
Müller, Andreas; Jäger, Gerd; Manske, Eberhard
Interferometric measurement of profile deviations of large precision mirrors. - In: Optical measurement systems for industrial inspection VII / Conference on Optical Measurement Systems for Industrial Inspection ; 7 (Munich) : 2011.05.23-26. : 23 - 26 May 2011, Munich, Germany; [part of SPIE optical metrology]. - Bellingham, Wash. : SPIE, 2011, 80821N, insges. 8 S.
Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Hausotte, Tino; Machleidt, Torsten
Multisensor technology based on a laser focus probe for nanomeasuring applications over large areas. - In: Optical measurement systems for industrial inspection VII / Conference on Optical Measurement Systems for Industrial Inspection ; 7 (Munich) : 2011.05.23-26. : 23 - 26 May 2011, Munich, Germany; [part of SPIE optical metrology]. - Bellingham, Wash. : SPIE, 2011, 808203, insges. 9 S.
Kosinskiy, Mikhail; Ahmed, Syed Imad-Uddin; Liu, Yonghe; Gubisch, Maik; Mastylo, Rostyslav; Spieß, Lothar; Schäfer, Jürgen A.
Friction and wear properties of WC/C nano-scale multilayer coatings on technical surfaces. - In: Tribology letters. - Cham : Springer International Publishing, ISSN 15732711, Bd. 44 (2011), 1, S. 89-98
http://dx.doi.org/10.1007/s11249-011-9826-2
Baitinger, Henner; Manske, Eberhard; Mastylo, Rostyslav; Vorbringer-Doroshovets, Nataliya; Sinzinger, Stefan; Jäger, Gerd; Bischoff, Jörg
Verbesserung der Kantenfindung mit einem Fokussensor durch Simulationen auf der Grundlage rigoroser Beugungstheorie. - In: Einladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/ThüringenEinladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/Thüringen : [Programmheft]. - Ilmenau / Jahrestagung. Deutsche Gesellschaft für Angewandte Optik ; 112 (Ilmenau) : 2011.06.14-18. : . - Ilmenau : DGaO, (2011), S. 90
Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Hausotte, Tino
Multisensortechnologie mit der Nanopositionier- und Nanomessmaschine. - In: Einladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/ThüringenEinladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/Thüringen : [Programmheft]. - Ilmenau / Jahrestagung. Deutsche Gesellschaft für Angewandte Optik ; 112 (Ilmenau) : 2011.06.14-18. : . - Ilmenau : DGaO, (2011), S. 38
Jäger, Gerd
Grundlagen laserinterferometrischer Präzisionsmessgeräte. - In: Einladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/ThüringenEinladung zur 112. Jahrestagung vom 14. Juni bis 18. Juni 2011 und zur satzungsgemäßen ordentlichen Mitgliederversammlung der DGaO am 17. Juni 2011 in Ilmenau/Thüringen : [Programmheft]. - Ilmenau / Jahrestagung. Deutsche Gesellschaft für Angewandte Optik ; 112 (Ilmenau) : 2011.06.14-18. : . - Ilmenau : DGaO, (2011), S. 8
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino
Performance and limitation of nanomeasuring technology. - In: International journal of nanomanufacturing : (IJNM). - Olney : Indersience Enterprise Ltd., ISSN 17469392, Bd. 7 (2011), 1, S. 54-62
Bischoff, Jörg; Manske, Eberhard; Baitinger, Henner
Modeling of profilometry with laser focus sensors. - In: Modeling aspects in optical metrology III / Conference on Modeling Aspects in Optical Metrology (Munich) : 2011.05.23-24. - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-8679-0, 2011, S. 80830C, insges. 12 S.

Balzer, Felix Gerhard; Hofmann, Norbert; Percle, Brandon; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Recent advances in 3-D tactile micro- and nanometrology. - In: / International conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology ; 11 (Como) : 2011.05.23-26. : ., (2011), S. 141-144
Baitinger, Henner; Sternkopf, Christian; Vorbringer-Dorozhovets, Natalyia; Hausotte, Tino; Percle, Brandon; Manske, Eberhard; Jäger, GerdBaitinger, Henner; Sternkopf, Christian; Vorbringer-Dorozhovets, Natalyia; Hausotte, Tino; Percle, Brandon; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Interferometry for the next generation of nanopositioning and nanomeasuring machines. - In: / International conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology ; 11 (Como) : 2011.05.23-26. : ., (2011), S. 88-91
Jäger, Gerd
Herausforderungen und Grenzen der interferometrischen Präzisionsmesstechnik. - 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. 78 (2011), 3, S. 114-117

Die Prinzipien, die Grundlagen und die Arbeitsweise von Zweifrequenz- und Einfrequenz-Interferometern werden beschrieben. Auf der Grundlage einer messtechnischen Analyse werden die Vorteile aber auch die Grenzen der laserinterferometrischen Messverfahren dargestellt. Die Ermittlung des kleinsten auflösbaren Weginkrements erlaubt die Berechnung der Auflösung von Interferometern. Neben den Abbé-Fehlern werden weitere Einflüsse aufgeführt, welche sich auf die Messunsicherheit interferometrischer Längenmessungen auswirken. Eine 3D-Abbéfehlerfreie Anordnung wird am Beispiel einer Nanopositionier- und Nanomessmaschine erläutert. Diese Maschine wurde in Zusammenarbeit zwischen dem Institut Prozessmess- und Sensortechnik und der SIOS Meßtechnik GmbH entwickelt.


http://dx.doi.org/10.1524/teme.2011.0122
Krapf, Gunter; Schalles, Marc; Fröhlich, Thomas
Estimation of fixed-point temperatures - a practical approach. - In: Measurement : journal of the International Measurement Confederation (IMEKO). - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 44 (2011), 2, S. 385-390

Phase transition temperatures can be used for thermometer calibrations in accordance with the ITS-90. For this the thermometer is inserted into a fixed-point cell filled with a highly pure substance. While the substance is melting or freezing the temperature inside the cell remains almost constant and the thermometer measures a plateau in the temperature curve. From this plateau the phase transition temperature needs to be estimated for the calibration of the thermometer. This can be done using different mathematical methods, taking into account various systematic deviations as well as reproducibilities of the results depending on the chosen method, the fixed-point material's purity and above all the amount of fixed-point material. Hence this article presents results from measurements in miniature fixed-point cells filled with zinc of various purities. The plateau curves were measured at different heating rates and comparatively analysed using five different estimation methods.


http://dx.doi.org/10.1016/j.measurement.2010.10.015
Kreutzer, Philipp; Füßl, Roland; Manske, Eberhard; Dorozhovets, Nataliya
Investigations of metrological models for the nanomeasuring and nanopositioning machine with respect to the measurement uncertainty by means of a Monte Carlo simulation. - In: Proceedings of: the twenty-fifth annual meeting of the American Society for Precision Engineering / Annual meeting of the American Society for Precision Engineering ; 25 (Atlanta, Ga.) : 2010.10.31-11.04. - Raleigh, NC : ASPE, ISBN 978-1-88770-656-8, (2010), S. 325-328

Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Hausotte, Tino
Combination of multi-sensor technology and multiple measurement strategies in micro- and nanometrology. - In: 10th International Symposium on Measurement and Quality Control (ISMQC 2010) / International Symposium on Measurement and Quality Control ; 10 (Osaka) : 2010.09.05-09. - Red Hook, NY : Curran, ISBN 978-1-617-82019-9, (2010), S. 551-554

Manske, Eberhard
Nanopositioning and nanomeasuring machines : universal multi-scale tools from macro to nano. - In: Verfahren und Anwendungen der LasermaterialbearbeitungVerfahren und Anwendungen der Lasermaterialbearbeitung : Vorträge und Posterbeiträge der 7. Jenaer Lasertagung am 25. und 26. November 2010 ; Gemeinschaftsveranstaltung von der Fachhochschule Jena und dem Günter-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH (ifw), Jena. - Düsseldorf : DVS Media / Jenaer Lasertagung ; 7 (Jena) : 2010.11.25-26. - Düsseldorf : DVS Media, ISBN 978-3-87155-262-5, (2010), S. 222

Manske, Eberhard; Theska, René; Schott, W.
Nanopositionier- und Nanomessmaschinen - universelle skalenübergreifende Werkzeuge für die Mikro-Nano-Integration. - In: Mikro-Nano-Integration / GMM-Workshop Mikro-Nano-Integration ; 2 (Erfurt) : 2010.03.03-04. - Berlin : VDE-Verl., ISBN 978-3-8007-3216-6, (2010), S. 89-92

Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Percle, Brandon; Dorozhovets, Nataliya; Machleidt, Torsten
Combination of high-speed surface scanning and tactile 3-D coordinate measurement on theb basis of advanced mechatronic and control concepts. - In: Proceedings of: Control of precision systems / ASPE Spring Topical Meeting on Control of Precision Systems ; 3 (Cambridge, Mass.) : 2010.04.11-13. : 2010 spring topical meeting, April 11 to 13, 2010, Massachusetts Institute of Technology Campus, Cambridge, Massachusetts. - Raleigh, NC : ASPE, ISBN 978-1-88770-653-7, (2010), S. 40-44

Balzer, Felix Gerhard; Hofmann, Norbert; Dorozhovets, Nataliya; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Investigation of the metrological properties of a 3-D microprobe with optical detection system. - In: Instrumentation, metrology, and standards for nanomanufacturing IV / Conference Instrumentation, Metrology, and Standards for Nanomanufacturing (San Diego, Calif.) : 2010.08.02-04. - Bellingham, Wash. : SPIE, ISBN 978-0-8194-8263-1, 2010, 77670V, insges. 10 S.

Dimensional measurements of microstructures with uncertainties below 50nm require both nanopositioning and nanomeasuring machines (NPMMs) as well as appropriate microprobes. This paper introduces a novel 3-D tactile microprobe system developed at the Ilmenau University of Technology, Institute of Process Measurement and Sensor Technology, and contains an analysis of its metrological characteristics. - This microprobe system uses a silicon membrane to induce the measurement force and to operate as the damping system for the stylus. This damping is entirely brought about by internal friction. An optical detection system measures the deflection of the membrane and thus of the stylus. The optical detection system uses a single laser beam, focused on the backside of the silicon membrane. The reflected beam is split, with one part being used to measure the tilt about the x- and y-axes and the other part being fed back into an interferometer for deflection measurement in the z-direction. Thus, the deflection of the membrane can be measured with sub-nanometre resolution. An NPMM was used to analyse the metrological characteristics of the microprobe system and to calibrate it. This paper focuses on a detailed analysis of the three-dimensional reproducibility for point measurements by obtaining and evaluating a directional response pattern. This pattern is then compared to the behaviour of other microprobe systems. Furthermore, the work shows that the microprobe system can be applied successfully to scanning measurements and satisfactory results obtained. These results indicate that the microprobe system is well-suited for universal measurement tasks in dimensional metrology.


Diethold, Christian; Fröhlich, Thomas; Hilbrunner, Falko; Jäger, Gerd
High precission optical position sensor for electromagnetic force compensated balances. - In: IMEKO TC3 & TC5 & TC22 International Conference / IMEKO TC3 International Conference (Pattaya) : 2010.11.21-25. - Klong Luang, Pathumthani, (2010), S. 91-94
Fröhlich, Thomas; Fehling, Thomas; Heydenbluth, Detlef; Geyer, Matthias; Schüler, Ralf
Vacuum transfer system for loading the Sartorius prototype mass comparator CCL1007. - In: IMEKO TC3 & TC5 & TC22 International Conference / IMEKO TC3 International Conference (Pattaya) : 2010.11.21-25. - Klong Luang, Pathumthani, (2010), S. 77-80
Hilbrunner, Falko; Weis, Hanna; Fröhlich, Thomas; Jäger, Gerd
Comparison of different load changers for EMFC-balances. - In: IMEKO TC3 & TC5 & TC22 International Conference / IMEKO TC3 International Conference (Pattaya) : 2010.11.21-25. - Klong Luang, Pathumthani, (2010), S. 65-68
Weis, Hanna; Hilbrunner, Falko; Fröhlich, Thomas; Jäger, Gerd
Parametric mechatronic model of a load cell with electromagnetic force compensation. - In: IMEKO TC3 & TC5 & TC22 International Conference / IMEKO TC3 International Conference (Pattaya) : 2010.11.21-25. - Klong Luang, Pathumthani, (2010), S. 29-32
Fröhlich, Thomas
Bestimmung magnetischer Eigenschaften von Massenormalen mit der Suszeptometermethode. - In: Sensoren und Messsysteme 2010 / ITG/GMA-Fachtagung Sensoren und Messsysteme ; 15 (Nürnberg) : 2010.05.18-19. - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., ISBN 978-3-8007-3260-9, (2010), S. 645-649

Machleidt, Torsten; Kapusi, Daniel; Franke, Karl-Heinz; Manske, Eberhard
Depth From Focus (DFF) utilizing the large measuring volume of a nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: Sensoren und Messsysteme 2010 / ITG/GMA-Fachtagung Sensoren und Messsysteme ; 15 (Nürnberg) : 2010.05.18-19. - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., ISBN 978-3-8007-3260-9, (2010), S. 478-481

Füßl, Roland; Manske, Eberhard
Metrologie und Messunsicherheit von Nanopositionier- und Nanomessmaschinen. - In: Sensoren und Messsysteme 2010 / ITG/GMA-Fachtagung Sensoren und Messsysteme ; 15 (Nürnberg) : 2010.05.18-19. - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., ISBN 978-3-8007-3260-9, (2010), S. 474-477

Jäger, Gerd
Development of nanomeasuring and nanopositioning machines. - In: Sensoren und Messsysteme 2010 / ITG/GMA-Fachtagung Sensoren und Messsysteme ; 15 (Nürnberg) : 2010.05.18-19. - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., ISBN 978-3-8007-3260-9, (2010), S. 19-23

Jäger, Gerd
Three-dimensional nanopositioning and nanomeasuring machine with a resolution of 0.1 nm. - In: Optoelectronics, instrumentation and data processing. - New York, NY : Allerton Press, ISSN 19347944, Bd. 46 (2010), 4, S. 318-323

The paper describes traceable nanometrology based on a nanopositoning machine with integrated nanoprobes. The operation of a high-precision long-range three-dimensional nanopositioning and nanomeasuring machine (NMM-1) having a resolution of 0.1 nm over the positioning and measuring range of 25 x 25 x 5 mm is explained. Various developed probe systems have been integrated into the NMM-1 machine, including a focus sensor, a white light sensor, and tactile nanoprobes. Single-beam, double-beam and triple-beam interferometers are installed into the NMM-1 machine to measure and control the six degrees of freedom. Measured results are presented.


http://dx.doi.org/10.3103/S8756699010040035
Jäger, Gerd; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Büchner, Hans-Joachim; Mastylo, Rostyslav; Dorozhovets, Nataliya; Hofmann, Norbert
Nanomeasuring and nanopositioning engineering. - In: Measurement : journal of the International Measurement Confederation (IMEKO). - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 43 (2010), 9, S. 1099-1105

The paper describes traceable nanometrology based on a nanopositioning machine with integrated nanoprobes. The operation of a high-precision long range three-dimensional nanopositioning and nanomeasuring machine (NPM-Machine) having a resolution of 0,1 nm over the positioning and measuring range of 25 mm x 25 mm x 5 mm is explained. An Abbe offset-free design of three miniature plan mirror interferometers and applying a new concept for compensating systematic errors resulting from mechanical guide systems provide very small uncertainties of measurement. The NPM-Machine has been developed by the Institute of Process Measurement and Sensor Technology of the Technische Universität Ilmenau and manufactured by the SIOS Messtechnik GmbH Ilmenau. The machines are operating successfully in several German and foreign research institutes including the Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), Germany. The integration of several, optical and tactile probe systems and nanotools makes the NPM-Machine suitable for various tasks, such as large-area scanning probe microscopy, mask and wafer inspection, nanostructuring, biotechnology and genetic engineering as well as measuring mechanical precision workpieces, precision treatment and for engineering new material. Various developed probe systems have been integrated into the NPM-Machine. The measurement results of a focus sensor, metrological AFM, white light sensor and tactile stylus probes are presented. Single beam-, double beam- and triple beam interferometers built in the NPM-Machine for six degrees of freedom measurements are described.


http://dx.doi.org/10.1016/j.measurement.2010.04.008
Jäger, Gerd
Herausforderungen und Grenzen der interferometrischen Präzisionsmesstechnik. - In: : ., ISSN 0075272X, Bd. 56 (2010), S. 1-8
Hesse, Steffen; Büchner, Hans-Joachim; Jäger, Gerd; Schäffel, Christoph; Mohr, Hans-Ulrich; Leistritz, Bianca
First results of an interferometric controlled planar positioning system for 100 mm zerodur slider. - In: / International conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology ; 10 (Delft) : 2010.05.31-06.04. : ., (2010), S. 457-461
Balzer, Felix G.; Dorozhovets, Nataliya; Hofmann, Norbert; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Büttgenbach, Stephanus
3-D microprobe with optical detection system. - In: / International conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology ; 10 (Delft) : 2010.05.31-06.04. : ., (2010), S. 104-107
Jäger, Gerd
Limitations of precision length measurements based on interferometers. - In: Measurement : journal of the International Measurement Confederation (IMEKO). - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 43 (2010), 5, S. 652-658

The most important principles, the basis and operation of heterodyne and homodyne interferometers are discussed. Their benefits and limitations are covered based on a metrological analysis. The resolution of interferometers can be determined by calculating the smallest resolvable distance increment. Also, it is shown here how the Abbe comparator principle can be fulfilled in all three measuring dimensions by using interferometers. Other factors in addition to the Abbe errors are discussed which affect the measurement uncertainty of interferometric length measurements.


http://dx.doi.org/10.1016/j.measurement.2009.12.030
Manske, Eberhard; Amthor, Arvid
Workbench for the nano world : developing nanopositioning machines with dSPACE tools. - In: dSpace magazinedSpace magazine. - Paderborn : dSpace GmbH : . - Paderborn : dSpace GmbH, (2009), 1, S. 20-23
Augustin, Silke; Mammen, Helge
Vorteile bei der Bestimmung dynamischer und statischer Parameter von Oberflächentasttemperaturfühlern durch die Verwendung einer mechanischen Aufsetzvorrichtung. - In: Temperatur 2009 / Fachtagung Temperatur (Berlin) : 2009.06.24-25. - Braunschweig [u.a.] : Physikalisch-Techn. Bundesanst., (2009), S. 227-232

Krapf, Gunter; Mammen, Helge; Blumröder, Götz
Ermittlung des Einflusses von Verunreinigungen auf das thermometrische Fixpunktmaterial Zink. - In: Temperatur 2009 / Fachtagung Temperatur (Berlin) : 2009.06.24-25. - Braunschweig [u.a.] : Physikalisch-Techn. Bundesanst., (2009), S. 257-264

Schalles, Marc
Vergleich von arithmetrischen Methoden zur Bestimmung der Fixpunkttemperatur aus Temperaturverläufen. - In: Temperatur 2009 / Fachtagung Temperatur (Berlin) : 2009.06.24-25. - Braunschweig [u.a.] : Physikalisch-Techn. Bundesanst., (2009), S. 277-286

Zur Bestimmung von Phasenumwandlungstemperaturen Tph aus gemessenen Plateauverläufen können unterschiedliche mathematische Methoden angewendet werden. Abhängig von der zum Einsatz kommenden Methode und dem zeitlichen Verlauf der Phasenumwandlung ergeben sich hierbei unterschiedliche systematische Abweichungen und Reproduzierbarkeiten der ermittelten Temperaturen Tph. Da dies insbesondere bei der Auswertung von Phasenumwandlungen in kleinen Fixpunktzellen deutlich wird, wurden Schmelz- und Erstarrungsvorgänge von Zink unterschiedlicher Reinheit in miniaturisierten Fixpunktzellen aufgezeichnet. Ihre zeitlichen Temperaturverläufe wurden mit fünf unterschiedlichen Auswertemethoden analysiert, was einen Vergleich der Methoden anhand der errechneten scheinbaren Phasenumwandlungstemperaturen ermöglicht.


Jäger, Gerd
Limitations of precision length measurements based on interferometers. - In: Fundamental and applied metrology / IMEKO world congress ; 19 (Lisbon) : 2009.09.06-11. - Budapest : IMEKO, ISBN 978-963-88410-0-1, (2009), S. 1915-1919

Mäuslein, Sascha; Mack, Oliver; Schwartz, Roman; Jäger, Gerd
Investigation of new silicon load cells with thin-film strain gauges. - In: Fundamental and applied metrology / IMEKO world congress ; 19 (Lisbon) : 2009.09.06-11. - Budapest : IMEKO, ISBN 978-963-88410-0-1, (2009), S. 379-382

Füßl, Roland; Jäger, Gerd
The influence of the force feed-in system on high-accuracy low force measurement. - In: Fundamental and applied metrology / IMEKO world congress ; 19 (Lisbon) : 2009.09.06-11. - Budapest : IMEKO, ISBN 978-963-88410-0-1, (2009), S. 235-238

Kühnel, Michael; Hilbrunner, Falko; Jäger, Gerd
Novel high-resolution interferometric materials testing device for the determintion of the viscoelastic behaviour of high-tech plastics. - In: Fundamental and applied metrology / IMEKO world congress ; 19 (Lisbon) : 2009.09.06-11. - Budapest : IMEKO, ISBN 978-963-88410-0-1, (2009), S. 230-234

Krapf, Gunter; Schalles, Marc
Comparison of different methods of fixed-point temperature evaluation. - In: Fundamental and applied metrology / IMEKO world congress ; 19 (Lisbon) : 2009.09.06-11. - Budapest : IMEKO, ISBN 978-963-88410-0-1, (2009), insges. 5 S.

The estimation of the fixed-point temperatures from measured plateau curves can be carried out using different mathematical methods. Depending on the method used and the size of the fixed-point cell, different systematic deviations and reproducibilities of the calculated tempera-tures arise. They typically develop during the evaluation of measurements from small fixed-point cells. Thus the phase transformation temperatures of miniaturised fixed-point cells with zinc of different purities were measured and five different methods were compared.


Mandryka, Viktor
Entwicklung, Aufbau und Untersuchung eines Stehende-Wellen-Interferometers. - Online-Ressource (PDF-Datei: 114 S., 3633 KB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2009

In dieser Arbeit wird ein neues Interferometerkonzept dargestellt, das auf der Grundlage einer optischen stehenden Welle beruht. Die stehende Welle wird mit einem neuartigen teilweise transparenten Photodetektor abgetastet. Der Photodetektor ist als pin-Photodiode konzipiert und mit Transparent Conductive Oxide (TCO) kontaktiert. Zwei transparente Photodiode werden technologisch zu einem Transparenten Phasenselektiven Photodetektor (TPSD) integriert. Die Photodioden werden auf der optischen Achse der stehenden Welle longitudinal angeordnet und erzeugen zwei Sinus- und Cosinus-Signale für die Vorwärts- Rückwärts-Zählung der Intensitätsmaxima und -minima der stehenden Welle.Die Schichtdickenkonzeption der transparenten Photodioden berücksichtigt Maßnahmen zur Reduzierung der Reflexion des Detektors. Bereits kleine Abweichungen der Parameter Schichtdicke und Brechzahl beeinträchtigen die optischen Eigenschaften der Photodiode. Um die Reflexionsvermögen des TPSDs unempfindlich gegenüber den Schichtdickenabweichungen zu machen, wurde mittels eines numerischen Verfahrens die optimalen Schichtdicken bestimmt, die zu einem breiten Reflexionsminimum führen. Bei den experimentellen Untersuchungen wurden die Signalform der Photoströme, die Grenzfrequenz und der Interpolationsfehler des Stehende-Wellen-Interferometers ermittelt. Die Grenzfrequenz beträgt ca. 100 kHz und könnte aber durch die Verringerung der Sensorfläche erhöht werden. Der ermittelte Interpolationsfehler ist ca. ± 15 nm. Eine Steigerung der Genauigkeit kann durch die weitere Verminderung der Reflexion erreicht werden.Die Vorteile eines Stehende-Wellen-Interferometers bestehen im einfachen und kompakten Aufbau sowie in der Nutzung moderner Halbleitertechnologie zur Massenproduktion der transparenten Detektoren.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=16441
urn:nbn:de:gbv:ilm1-2010000254
urn:nbn:de:gbv:ilm1-2010000254
Tympel, Volker
Untersuchungen zur Anwendung von mehrdimensionalen Korrelationsverfahren bei der Determination von Kanten mit hochauflösenden optischen Messmaschinen. - Online-Ressource (PDF-Datei: 181 S., 36,8 MB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2009

Diese Arbeit untersucht, wie durch mikroskopische Bildserien mit unterschiedlichen Fokuspositionen Objekte sicherer lokalisiert oder charakterisiert werden können. Das vorgeschlagene Verfahren der extrafokalen Korrelation wird ausführlich in Simulationen und Experimenten an Kantenobjekten diskutiert. Abschließend erfolgt ein Ausblick für die Anwendung bei komplexeren Objekten. Einleitend wird die theoretisch bekannte kantenversteilernde Wirkung bei kohärenter Beleuchtung experimentell nachgewiesen und kritisch auf die Begriffe optisches Auflösungsvermögen und Schärfentiefe bei Mikroskopsystemen eingegangen. Zur Sicherstellung möglichst großer Rechenressourcen wird auf effektive Datenformate, schnelle Fourier-Transformationen und Parallelisierung eingegangen. An modifizierten Mikroskopsystemen konnte gezeigt werden, dass Korrelationsverfahren die sonst störenden Oszillationen an Kantenrändern vorteilhaft nutzen können, wenn die zur Korrelation benutzten Erwartungswerte diese Oszillationen berücksichtigen. Die Einbeziehung extrafokaler Bildebenen kann gleichfalls die Reproduzierbarkeit der Detektion von Kantenorten erhöhen, d. h. auch Bereiche außerhalb einer definierten Schärfentiefe können sinnvoll zur Determination eines Kantenortes genutzt werden, wenn der Gewinn an Information den Verlust durch das zunehmende Rauschen überwiegt. In bestimmten Parameterbereichen ist die extrafokale Korrelation mit Erwartungswerten der reinen Mittelung über benachbarten Bildebenen überlegen. Insbesondere bei kohärenter Beleuchtung sind reine Mittelungen der extrafokalen Korrelation unterlegen. Die extrafokale Korrelation, basierend auf der Suche nach der kleinsten Summe der Fehlerquadrate, ist zwar aufwendiger, aber oft erfolgreicher als die schnellere Fourier-Kreuzkorrelation. Das Verfahren der extrafokalen Korrelation kann auch seriell benutzt werden, um 2-dimensionale Verläufe von Kanten zu analysieren, was z. B. bei der Bestimmung von Strukturbreiten-Homogenitäten der Fall ist. Angerissen wird die Erweiterung des Verfahrens für komplexere Objekte, die am Beispiel der Kreisdurchmesserbestimmung in dieser Arbeit seriell bearbeitet wurde, da die notwendige 4-dimensionale Korrelation mit großen Datenmengen künftigen Rechnergenerationen vorbehalten bleibt. Im Anhang wird das Negativ-Kontrast-Misch-Verfahren als spezielle Methode zur Kontraststeigerung vorgestellt.


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Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Büchner, Hans-Joachim
Nanomeasuring and nanopositioning engineering . - In: / Fringe 2009 ; 6 (Nürtingen) : 2009.09.14-16. : ., ISBN 978-3-642-03050-5, (2009), S. 390-397

Schalles, Marc
Dreifach-Fixpunktstrahler zur Kalibrierung von Strahlungsthermometern. - Online-Ressource (PDF-Datei: 119 S., 3476 KB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2009

Hochgenaue Kalibrierungen von Strahlungsthermometern auf Basis der Internationalen TemperaturskalaITS-90 werden mittels Einzel-Fixpunktstrahlern realisiert. Dabei werden mindestens drei dieser Strahler mit unterschiedlichen Referenztemperaturen benötigt, um die gewöhnlich nichtlineare Kennlinie von Strahlungsthermometern zu bestimmen. Jeder dieser Strahler ist dabei in einen separaten Messaufbau bestehend aus einem Rohrofen mit Wärmerohr und Regeleinrichtung zur homogenen Temperierung, einer temperierten Blendenanordungund Positioniereinrichtung eines Strahlungsthermometers integriert, wodurch ein erheblicher gerätetechnischer Aufwand bei einer Dreipunkt-Kalibrierung entsteht. Um diesen zu minimieren und zusätzlich den Justageaufwand für die Ausrichtung eines Strahlungsthermometers und die Dauer einer solchen Kalibrierung zu reduzieren, wurde ein Dreifach-Fixpunktstrahler (DFS) für Kalibrierungen im Temperaturbereich von 200 &ring;C bis 700 &ring;C entwickelt,der drei unterschiedliche Fixpunktsubstanzen in einer Zellen-Bauform enthält. An ihm kann ein Strahlungsthermometer die Temperaturen der drei Liquidus- und Solidusvorgänge dieser Fixpunktsubstanzen nach einmaliger Justage und in einem einzigen Aufheiz und Abkühlvorgang messen und an ihnen kalibriert werden.Zu Beginn der Entwicklung wurden für den DFS als geeignetste Fixpunktsubstanzen Aluminium(Erstarrungstemperatur 660,323 &ring;C), Zink (419,527 &ring;C) und Zinn (231,928 &ring;C) und als das unter thermisch-mechanischen Gesichtspunkten geeignetste Zellenkörpermaterial dieAluminiumoxidkeramik C799 ausgewählt. Auf Grundlage dieser Materialauswahl erfolgte danach die optimale Dimensionierung der Bauform. Dazu wurden zunächst FEM-Berechnungen zur Grundanordnung der Fixpunktmaterialkammern und danach optimierende Berechnungen zur Dimensionierung dieser koaxialen, radialsymmetrischen Grundbauform durchgeführt. Deren Ziel war es, deutlich ausgeprägte Phasenumwandlungsvorgänge mit metrologisch gut auswertbaren Temperaturplateaus im Strahlerinneren und damit eine geringe Unsicherheit der Temperaturdarstellung zur erreichen. Die Berechnungen begleitend wurded diese Bauform schrittweise aufgebaut und Untersuchungen zu ihrer mechanischen Belastbarkeitund metrologischen Qualität durchgeführt. Nach erfolgreichen Tests des DFS wurden zwei unterschiedlich befüllte Varianten des DFS hergestellt.Da bei Emissionsgradmessungen ein zu geringer spektraler Wandemissionsgrad der verwendeten Aluminiumoxidkeramik festgestellt wurde, erfolgte eine zusätzliche Beschichtung des Strahlerhohlraumes mit Hochtemperatur-Emissionsgradlack. Der daraus resultierende deutlich höhere effektive Hohlraumemissionsgrad des Strahlers wurde in Berechnungen nach der Monte-Carlo-Methode zu 0,99987 bestimmt.Die Fixpunkttemperaturverläufe des DFS wurden mit einem Transfer-Strahlungsthermometer vermessen und in einer umfangreichen Messunsicherheitsbetrachtung die Fixpunkttemperaturendes DFS ermittelt. Dabei wurden unter anderem Einflüsse auf die Phasenumwandlungstemperatur selbst, aber auch Emissionsgradeffekte des Strahlerhohlraumes oder Wärmetransportvorgänge im DFS berücksichtigt. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Unsicherheiten der DFS-Fixpunkttemperaturen im Bereich von 30mK bis 90mK liegen und damit Werte vergleichbarer Einzel-Fixpunktstrahler erreichen.


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Mäuselein, Sascha
Untersuchungen an Silizium-Verformungskörpern für die Anwendung in der Präzisions-Kraftmess- und Wägetechnik. - Online-Ressource (PDF-Datei: 137 S., 35,6 MB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2009

Konventionelle Wägezellen (WZ) mit Dehnungsmessstreifen (DMS) erreichen maximal 6.000 Teilungsschritte für eichfähige Anwendungen. Damit sind sie auf Einsatzbereiche geringer bis mittlerer Präzision beschränkt. In der vorliegenden Arbeit wurde ein neuartiger Sensor, basierend auf der Technologie der DMS-WZ, für den Einsatzbereich hoher Präzision entwickelt und untersucht. Der Sensor besteht aus einem einkristallinen Silizium-Federkörper (Si-FK) mit Dünnschicht-DMS. Da sich einkristallines Si bei Belastung ideal elastisch verformt, sind Zeitabhängigkeiten und Hysterese des Si-FKs vernachlässigbar gering. Die Applikation der DMS mittels Dünnschichtverfahren führt zu einer direkten Verbindung zwischen FK und DMS. Aus diesem Grund sind die Zeitabhängigkeiten während der Dehnungsübertragung vom FK zum DMS im Vergleich zu konventionellen Klebeverfahren erheblich reduziert und die Reproduzierbarkeit der Dehnungsmessung ist deutlich erhöht. Die mechanischen Eigenschaften der Si-FK werden neben der Geometrie maßgeblich von der Orientierung des anisotropen Si im FK bestimmt. Numerische Berechnungen mit der Finiten Elemente Methode führten zu einer für Si optimierten FK-Geometrie und zeigten die Einflüsse verschiedener Orientierungen des Si. Weiterhin wurde eine geeignete Einspannung des FKs entwickelt, die einen vernachlässigbaren Einfluss auf das Dehnungsverhalten im Bereich der DMS aufweist. Zur Erforschung des last- und zeitabhängigen Verhaltens der Si-WZ, wurden fünf Si-WZ gleicher Geometrie hergestellt und experimentell untersucht. Die Untersuchungen erfolgten im Temperaturbereich von -10&ring;C bis 40&ring;C. Das Zeitverhalten des Messsignals der Si-WZ nach Lastwechseln unter konstanten Randbedingungen wurde im Vergleich zu konventionellen DMS-WZ deutlich verbessert. Die relative Änderung des Messsignals innerhalb der ersten zehn Minuten betrug nur 2 10-5 für Si-WZ. Zehn Minuten nach den Lastwechseln waren keine weiteren Zeitabhängigkeiten feststellbar. Die Kennlinien der Si-WZ zeigten im Vergleich zu konventionellen DMS-WZ um mehr als eine Größenordnung verbesserte Eigenschaften bezüglich Hysterese, Nullpunktsverhalten und Reproduzierbarkeit der Messwerte. Die Nichtlinearität war vergleichbar mit derer konventioneller DMS-WZ und muss beim Einsatz der Si-WZ in Bereichen mit hohen Anforderungen an die Präzision kompensiert werden. Zur Bewertung des Einsatzbereiches der Si-WZ, wurden die Messdaten bezüglich Nichtlinearität und Temperaturverhalten digital kompensiert und in Anlehnung an die internationale OIML-Empfehlung R60, zur Prüfung von WZ für eichpflichtige Anwendungen, ausgewertet. Die anhand der Kriech- und Richtigkeitsprüfung bewerteten Si-WZ erreichten mehr als 30.000 Teilungsschritte für eichfähige Anwendungen. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass Si-WZ mit Dünnschicht-DMS unter Anwendung digitaler Kompensationsverfahren für den Einsatzbereich hoher Präzision in der Wäge- und Kraftmesstechnik bestens geeignet sind.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=15228
Xu, H.; Müller, A.; Balzer, F.; Percle, B.; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
The complete acquisition of the topography of a special multi-mirror arrangement with the help of a Fizeau interferometer. - In: / Conference (Munich) : 2009.06.15-18., 2009, 73890O, insges. 10 S.
Hofmann, Norbert; Tibrewala, A.; Balzer, Felix G.; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Büttgenbach, Stephanus
Characterisation of the metrological properties of 3-D microprobes. - In: / International Conference and Exhibition on Laser Metrology, Machine Tool, CMM & Robotic Performance ; 9 (Uxbridge) : 2009.06.30-07.02., ISBN 978-0-9553082-7-7, (2009), S. 243-252

Kreutzer, Philipp; Dorozhovets, Nataliya; Manske, Eberhard; Füßl, Roland; Jäger, Gerd; Grünwald, Rainer
Monte Carlo simulation to determine the measurement uncertainty of a metrological scanning probe microscope measurement. - In: / Scanning Microscopy Meeting (Monterey, Calif.) : 2009.05.04-07., ISBN 978-0-8194-7654-8, 2009, 737816, insges. 12 S.

A proprietary metrological scanning probe microscope (SPM) with an interferometer, developed by the Institute of Process Measurement and Sensor Technology at the Ilmenau University of Technology (IPMS), is used as a stationary probe system in the nanomeasuring and nanopositioning machine (NPMM). Due to the movements of the NPMM, the total microscope measuring range is 25mm × 25mm × 5mm with a positioning resolution of less than 0.1nm. Examples for specimens are step height standards and one-dimensional gratings. The repeatability has been determined at less than 0.5nm for measurements on calibrated step height standards and less than 0.2nm for the gratings. The measurement results of these samples are always directly related to the corresponding measurement uncertainty, which can be calculated using an uncertainty budget. A new traceable method has been developed using a vectorial modular model. With this approach, it is possible to quickly insert new sub-models and to individually analyze their effects on the total measurement uncertainty. The analysis of these effects with regard to their uncertainties is done by Monte Carlo Simulation (MCS), because some models have partially or fully nonlinear character of which one example is the interferometer model of the metrological SPM. The complete development and analysis of these models is presented for one specific measurement task. The measurement results and the corresponding measurement uncertainty were obtained by Monte Carlo Simulation. Comparisons with the GUM have shown that the proposed procedure is a good alternative to achieve reasonable measurement results with uncertainty estimation.


Fehling, Thomas; Fröhlich, Thomas; Heydenbluth, Detlef
Design and performance of the new Sartorius 1kg-prototype mass comparator for high precision mass determination and research applications. - In: Transverse disciplines in metrology / Congrès International de Métrologie ; 13 (Lille) : 2007.06.18-21. : . - Hoboken, NJ [u.a.] : Wiley [u.a.], ISBN 978-1-8482-1048-6, (2009), S. 657-667

Fröhlich, Thomas; Fehling, Thomas; Heydenbluth, Detlef
Mass dissemination using a robot system. - 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. 76 (2009), 7/8, S. 382-387
http://dx.doi.org/10.1524/teme.2009.0976
Rahneberg, Ilko; Büchner, Hans-Joachim; Jäger, Gerd
Optical system for the simultaneous measurement of two-dimensional straightness errors and the roll angle. - In: / Conference (Prague) : 2009.04.20-22., ISBN 978-0-8194-7630-2, 2009, 73560S, insges. 8 S.

Hausotte, Tino; Percle, Brandon; Jäger, Gerd
Advanced three-dimensional scan methods in the nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 20 (2009), 8, S. 084004, insges. 8 S.

The nanopositioning and nanomeasuring machine developed at the Ilmenau University of Technology was originally designed for surface measurements within a measuring volume of 25 mm × 25 mm × 5 mm. The interferometric length measuring and drive systems make it possible to move the stage with a resolution of 0.1 nm and a positioning uncertainty of less than 10 nm in all three axes. Various measuring tasks are possible depending on the installed probe system. Most of the sensors utilized are one-dimensional surface probes; however, some tasks require measuring sidewalls and other three-dimensional features. A new control system, based on the I++ DME specification, was implemented in the device. The I++ DME scan functions were improved and special scan functions added to allow advanced three-dimensional scan methods, further fulfilling the demands of scanning force microscopy and micro-coordinate measurements. This work gives an overview of these new functions and the application of them for several different measurements.


http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/20/8/084004
Machleidt, Torsten; Sparrer, Erik; Dorozhovets, Nataliya; Manske, Eberhard; Franke, Karl-Heinz; Kapusi, Daniel
Navigation in a large measurement volume by using AFM technology as a sensor system in the NPMM. - 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. 76 (2009), 5, S. 274-277
http://dx.doi.org/10.1524/teme.2009.0968
Liu, Chien-Hung; Jywe, Wen-Yuh; Chen, I-Ching; Duan, Li-Lii; Jwo, Hsin-Hung; Jeng, Yeau-Ren; Hsu, Tung-Hui; Teng, Yun-Feng; Huang, Hsueh-Liang; Wang, Ming-Shi
The application of the dual-beam laser interferometer for calibration precision machine tools. - 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. 76 (2009), 5, S. 245-247
http://dx.doi.org/10.1524/teme.2009.0963
Füßl, Roland; Grünwald, Rainer; Rahneberg, Ilko; Kreutzer, Philipp
Uncertainty consideration of the coordinate system in nanopositioning- and nanomeasuring machines. - 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. 76 (2009), 5, S. 235-238
http://dx.doi.org/10.1524/teme.2009.0961
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Büchner, Hans-Joachim
The metrological basis and operation of nanopositioning and nanomeasuring machine NMM-1. - 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. 76 (2009), 5, S. 227-234
http://dx.doi.org/10.1524/teme.2009.0960
Schalles, Marc
Uncertainty budget for the temperature realisation with a triple-fixed-point blackbody. - In: Accreditation and quality assurance. - Berlin : Springer, ISSN 14320517, Bd. 14 (2009), 6, S. 313-317

A new triple-fixed-point blackbody for the calibration of radiation thermometers at fixed-point temperatures in the range of 232-660 &ayn;C was developed at the Ilmenau University of Technology. The fixed-point temperatures Tfp were measured by means of a transfer radiation thermometer and an uncertainty budget for Tfp was established, whose components differ from typical uncertainty budgets of single-fixed-point blackbodies.


http://dx.doi.org/10.1007/s00769-009-0527-6
Thete, Aniket R.; Groß, G. Alexander; Hausotte, Tino; Jäger, Gerd; Dorozhovets, Nataliya; Köhler, J. Michael
Nanotopographic characterization of spotted micro arrays on polyvinyl alcohol films by high-resolution long-range nanoprofiling. - In: Scanning : the journal of scanning microscopies. - London : Hindawi, ISSN 19328745, Bd. 31 (2009), 1, S. 35-48
http://dx.doi.org/10.1002/sca.20136
Tibrewala, Arti; Hofmann, Norbert; Phataralaoha, Anurak; Jäger, Gerd; Büttgenbach, Stephanus
Development of 3D force sensors for nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: Sensors. - Basel : MDPI, ISSN 14248220, Bd. 9 (2009), 5, S. 3228-3239
http://dx.doi.org/10.3390/s90503228
Amthor, Arvid; Hausotte, Tino; Ament, Christoph; Li, Pu; Jäger, Gerd
Friction identification and compensation on nanometer scale. - Online-Ressource (PDF-Datei: 6 S., 457,4 KB)
Druckausg.: 17th IFAC World Congress 2008 : Seoul, Korea, 6 - 11 July 2008. - Red Hook, NY : Curran, 2009. - ISBN 978-1-605-60758-0, Vol. 2, S. 730-735

This work concerns the modelling and experimental verification of the highly nonlinear friction behavior in positioning on the nanometer scale. The main goal of this work is to adjust and identify a simple dynamic friction model which allows a model-based estimation of the friction force in combination with the system inertia against displacement. Experiments in the pre-sliding and sliding friction regimes are conducted on an experimental setup. A hybrid two-stage parameter estimation algorithm is used to fit the model parameters based on the experimental data. Finally, the identified friction model is utilized as a model-based feedforward controller combined with a classical feedback controller to compensate the nonlinear friction force and reduce tracking errors.


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Jäger, Gerd; Dontsov, Denys; Pöschel, Wolfgang; Schott, Walter
High precision metrological nano measuring machine. - In: MST newsMST news : international magazine on smart systems technologies. - Teltow : VDI/VDE Innovation und Technik GmbH : international magazine on smart systems technologies. - Teltow : VDI/VDE Innovation und Technik GmbH, ISSN 09483128, (2009), 1, S. 27-28

Continuing growth of the market for micro and nano system technologies is driven by increasing needs for components functionality for the automotive and consumer-oriented market. The cutting-edge technology comes for this market from the semiconductor industry, the biggest driver for the nano world.


Bernhard, Frank
Realisierungsmöglichkeiten für intelligente Temperaturfühler in der Verfahrenstechnik. - In: Automation 2008 - Lösungen für die Zukunft / Kongress Automation (Baden-Baden) : 2008.06.03-04. - Düsseldorf : VDI-Verl., ISBN 978-3-18-092032-0, (2008), S. 27-30

Dontsova, Svitlana
Digitale Signalverarbeitung in der dynamischen Wägetechnik. - Online-Ressource (PDF-Datei: 141 S., 2522 KB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2008

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung der Algorithmen der digitalen Signalverarbeitung in der dynamischen Wägetechnik. Alle Betrachtungen beziehen sich auf einen Typ der dynamischen Waagen, die Kontrollwaage. Die dargelegten Verfahren sind für jeden anderen Waagentyp anwendbar, der für die dynamischen Messungen eingesetzt wird. Die erforderlichen messtechnischen Parameter der Kontrollwaagen anhand der Klassifizierung nach der internationalen metrologischen Empfehlungen OIML R51 und unter Berücksichtigung der Anforderungen der Fertigpackungsverordnung wurden berechnet. Im Störspektrum einer Kontrollwaage spielen harmonische Komponenten eine dominierende Rolle. Ein Teil der Arbeit beschäftigt sich mit den Untersuchungen dieser Art der Störsignale. Es wurde der Einfluss der Abtastrate auf das Spektrum und die Standardabweichung des Quantisierungsfehlers bei der Signaldigitalisierung erläutert, ein Verfahren zur Ermittlung der tatsächlichen Größe der Aliasingfrequenzen beschrieben, die Änderung der Standardabweichung einer mit einem Mittelwertbildner gefilterten harmonischen Schwingung in Abhängigkeit von der Filterordnung untersucht. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt im Entwurf der digitalen Filter, die als kaskadierte Mittelwertbildner verwirklicht werden. Diese Filterart zeichnet sich durch eine Reihe der Vorteile aus. Dazu gehören eine einfache Realisierbarkeit, die Möglichkeit zur schnellen Umstellung der Gruppenlaufzeit und die leichte Anpassung an die Signalform. Alle diese Eigenschaften entsprechen den Anforderungen an die digitale Signalverarbeitung in der dynamischen Wägetechnik. Es wurden Algorithmen zum Entwurf der angepassten Filterung auf Basis der kaskadierten Mittelwertbildnerstrukturen sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich vorgestellt und verglichen. Im praktischen Teil wurde die Umsetzung eines der Verfahren in einer realen Waage gezeigt. Zur Triggerung der Zeitpunkte des Messanfangs und des Messendes werden Lichtschranken eingesetzt, die am Anfang und am Ende des Wägebandes angebracht sind. In der vorliegenden Arbeit wurde eine modifizierte Variante der Lichtschrankenanordnung beschrieben, die die Möglichkeit vorsieht, die Gruppenlaufzeit des eingesetzten Filters an die verfügbare Messzeit anzupassen. Praktische Umsetzung des Prinzips wurde gezeigt. Ein weiterer Ansatz, der in der Verwendung zu diesem Zweck digitaler Differenzierer besteht, wurde herausgearbeitet.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=11898
Jäger, Gerd
Limits of precision measurements based on interferometers. - In: / International Symposium on Precision Mechanical Measurements ; 4 (Hefei) : 2008.08.25-29. : ., 2008, 713002, insges. 6 S.

Laser interferometric methods are employed in precision measurements and positioning tasks, since they provide the means for attaining high metric resolution and precision, even over large measurement ranges. The most important fundamental principles of heterodyne and homodyne interferometers are discussed. A metrological analysis makes it possible to describe the advantages and limits of laser interferometry. The design and functionality of fibre-coupled miniature interferometers are described. The broad applicability of interferometers to microtechnology, nanotechnology and precision mechatronics is explained.


Füßl, Roland; Grünwald, Rainer; Kreutzer, Philipp
Uncertainty consideration of the mirror-interferometer system in nanopositioning and nanomeasuring machines. - In: / Conference (San Diego, Calif.) : 2008.08.13-14., ISBN 978-0-8194-7284-7, 2008, 70640L, insges. 6 S.

Hauguth, Sindy; Lebedev, Vadim; Mauder, Christof; Niebelschütz, Florentina; Büchner, Hans-Joachim; Jäger, Gerd; Ambacher, Oliver
Novel III-nitride based transparent photodetectors for standing wave interferometry. - In: Physica status solidi / A. - Weinheim : Wiley-VCH, ISSN 1521396X, Bd. 205 (2008), 8, S. 2080-2084
http://dx.doi.org/10.1002/pssa.200778888
Hauguth-Frank, Sindy; Lebedev, Vadim; Tonisch, Katja; Romanus, Henry; Kups, Thomas; Büchner, Hans-Joachim; Jäger, Gerd; Ambacher, Oliver; Schober, Andreas
Structural and photoconducting properties of MBE and MOCVD grown III-nitride double-heterostructures. - In: / Symposium K, "Materials and Devices for Laser Remote Sensing and Optical Communication" (San Francisco, Calif.) : 2008.03.25-27., ISBN 978-1-60511-046-2, (2008), S. 155-161

Schmidt, Ingomar
Beiträge zur Verringerung der Messunsicherheit der Nanopositionier- und Nanomessmaschine. - Online-Ressource (PDF-Datei: VI, 102 S., 4,57 MB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2008

Fortschreitende Miniaturisierung, steigende Messbereiche, Messauflösungen und Reproduzierbarkeiten sowie immer kleinere Messunsicherheiten stellen einige der steigenden Anforderungen an Entwicklungen in der dreidimensionalen Koordinatenmesstechnik dar. In dieser Dissertation werden Maßnahmen zur Verringerung der Positionierunsicherheit beim Messen mit einer Nanopositionier- und Nanomessmaschine (NPM-Maschine) vorgestellt, die einige der genannten Anforderungen erfüllt. Sie erreicht in einem Messbereich von 25 mm x 25 mm x 5 mm eine Positionsauflösung von 0,1 nm. Die NPM-Maschine wurde am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau in Zusammenarbeit mit der SIOS Messtechnik GmbH entwickelt. Aus der Analyse der bisher vorliegenden Positionierunsicherheit bei Differenzmessungen zwischen zwei beliebigen Messpunkten im gesamten Messbereich werden Maßnahmen zur Verringerung der einzelnen Beiträge zur Positionierunsicherheit abgeleitet. Der größte Anteil der kombinierten Positionierunsicherheit entsteht durch die Temperaturempfindlichkeit des bisherigen Aufbaus, speziell durch die thermisch bedingte Dehnung der Längenmesssysteme, und aufgrund der begrenzten Stabilisierung der Temperatur. Die zur Längenmessung verwendeten Planspiegelinterferometer wurden daher konstruktiv verändert. Die Messunsicherheitsbeiträge durch die begrenzte Stabilisierung der Laserfrequenz der Interferometer und durch Abweichungen bei der Korrektur der Luftbrechzahl werden damit ebenfalls reduziert. Zur Verringerung der Temperatureinflüsse werden die vertikalen, elektrodynamischen Antriebssysteme durch eine neuartige Gewichtskraftkompensation stärker entlastet und die Temperaturstabilität in der Messkammer durch eine verbesserte Klimaregelung erhöht. Messobjekte werden zusammen mit einer Messspiegelecke bewegt, deren Position und Winkellage durch die Interferometer und elektronische Autokollimationsfernrohre bestimmt werden. Eine neu konstruierte, monolithische Messspiegelecke wird aus Zerodur gefertigt und statisch bestimmt gelagert. Dadurch treten verkleinerte Oberflächenabweichungen bei der Befestigung in der NPM-Maschine auf. Durch Verbesserungen bei der Justierung und Kalibrierung der Winkelsensoren wird die Messunsicherheit der Winkelmessung deutlich verkleinert. Die bei Verkippung des Messobjektes entstehenden Längenmessabweichungen erster und zweiter Ordnung werden dadurch reduziert. Aus den durchgeführten Verbesserungen resultiert eine enorme Verringerung der Positionierunsicherheit in der NPM-Maschine bei der Bestimmung einer Längendifferenz.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=11691
Kapusi, Daniel; Machleidt, Torsten; Manske, Eberhard; Franke, Karl-Heinz; Jahn, Rainer
White light interferometry utilizing the large measuring volume of a nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: / International Colloquium on Surfaces ; 12 (Chemnitz) : 2008.01.28-29. : ., ISBN 978-3-8322-6912-8, (2008), S. 210-217

Schalles, Marc
Unsicherheitsbetrachtung zur Darstellung der Temperatur mit Dreifach-Fixpunktstrahlern : Ermittlung der Phasenumwandlungstemperaturen eines Fixpunktstrahlers zur Kalibrierung von Strahlungsthermometern mit drei integrierten Temperaturfixpunkten. - In: / Tagung Messunsicherheit ; 4 (Erfurt) : 2008.11.12-13. : ., ISBN 978-3-9812624-1-4, (2008), insges. 10 S.

Krapf, Gunter
Messunsicherheiten bei Präzisionsmessungen mit industriellen Widerstandsthermometern. - In: / Tagung Messunsicherheit ; 4 (Erfurt) : 2008.11.12-13. : ., ISBN 978-3-9812624-1-4, (2008), insges. 10 S.

Weis, Hanna Sophie; Augustin, Silke
Simulation of thermal behavior in high-precision measurement instruments. - In: International journal of thermophysics : a journal of thermophysical properties and thermophysics and its applications. - New York, NY : Springer Science + Business Media B.V, ISSN 15729567, Bd. 29 (2008), 3, S. 1184-1192

In this paper, a way to modularize complex finite-element models is described. The modularization is done with temperature fields that appear in high-precision measurement instruments. There, the temperature negatively impacts the achievable uncertainty of measurement. To correct for this uncertainty, the temperature must be known at every point. This cannot be achieved just by measuring temperatures at specific locations. Therefore, a numerical treatment is necessary. As the system of interest is very complex, modularization is unavoidable to obtain good numerical results.


http://dx.doi.org/10.1007/s10765-007-0365-x
Kapusi, Daniel; Machleidt, Torsten; Manske, Eberhard; Franke, Karl-Heinz; Jahn, Rainer
White light interferometry, a new application for the nanopositioning and nanomeasuring machine (NPMM). - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium, IWK. Technische Universität Ilmenau ; 53 (Ilmenau) : 2008.09.8-12., ISBN 978-3-938843-40-6, (2008), insges. 3 S.

Publ. entstand im Rahmen der Veranst.: ICPM 2008
Manske, Eberhard; Baitinger, Henner; Mastylo, Rostyslav; Doroshovets, Nataliya; Sinzinger, Stefan; Jäger, Gerd
Investigations for the improvement of optical edge detection with a laser focus probe. - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium, IWK. Technische Universität Ilmenau ; 53 (Ilmenau) : 2008.09.8-12., ISBN 978-3-938843-40-6, (2008), insges. 4 S.

Publ. entstand im Rahmen der Veranst.: ICPM 2008
Mäuselein, Sascha; Mack, Oliver; Schwartz, Roman; Jäger, Gerd
Single crystalline sensors with thin-film strain gauges for force measurement and weighing technology. - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium, IWK. Technische Universität Ilmenau ; 53 (Ilmenau) : 2008.09.8-12., ISBN 978-3-938843-40-6, (2008), insges. 18 S.

Publ. entstand im Rahmen der Veranst.: ICPM 2008
Fröhlich, Thomas; Fehling, Thomas; Heydenbluth, Detlef
Mass dissemination using the Sartorius mass comparator robot system. - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium, IWK. Technische Universität Ilmenau ; 53 (Ilmenau) : 2008.09.8-12., ISBN 978-3-938843-40-6, (2008), insges. 13 S.

Publ. entstand im Rahmen der Veranst.: ICPM 2008
Hasche, Klaus; Dai, Gaoliang; Büchner, Hans-Joachim; Pohlenz, Frank
Optimized metrological scanning force microscopes. - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium, IWK. Technische Universität Ilmenau ; 53 (Ilmenau) : 2008.09.8-12., ISBN 978-3-938843-40-6, (2008), insges. 7 S.

Publ. entstand im Rahmen der Veranst.: ICPM 2008
Wurmus, Jens; Jäger, Gerd; Grünwald, Rainer; Manske, Eberhard; Röser, Mathias
Microoptical fibre-coupled laser interferometers and multiparameter microsensor systems for use in precision engineering. - In: Proceedings : 08 - 12 September 2008, Ilmenau University of Technology ; International Conference on Precision Measurement // ICPM 2008. - Ilmenau : Verl. ISLE / ICPM (Ilmenau) : 2008.09.08-12. : ., ISBN 978-3-938843-38-3, (2008), S. 113-114

Hofmann, Norbert; Dunkel, Andreas; Jäger, Gerd; Tibrewala, Arti; Phataralaoha, A.; Büttgenbach, Stephanus
Investigations of the metrological characteristics of 3D micro probes on the basis of structured silicon-membranes. - In: Proceedings : 08 - 12 September 2008, Ilmenau University of Technology ; International Conference on Precision Measurement // ICPM 2008. - Ilmenau : Verl. ISLE / ICPM (Ilmenau) : 2008.09.08-12. : ., ISBN 978-3-938843-38-3, (2008), S. 111-112

Huang, Yeu-Jong; Chen, Chao-Jung; Wang, Sheng-Hang; Tsuei, Kuang-Yih; Baitinger, Henner; Walter, Christian
Dynamic structure evaluation of isolating seismic block for primary vibration calibration system. - In: Proceedings : 08 - 12 September 2008, Ilmenau University of Technology ; International Conference on Precision Measurement // ICPM 2008. - Ilmenau : Verl. ISLE / ICPM (Ilmenau) : 2008.09.08-12. : ., ISBN 978-3-938843-38-3, (2008), S. 95-96

Dorozhovets, Nataliya; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Novel investigations and developments in a metrological scanning probe microscope. - In: Proceedings : 08 - 12 September 2008, Ilmenau University of Technology ; International Conference on Precision Measurement // ICPM 2008. - Ilmenau : Verl. ISLE / ICPM (Ilmenau) : 2008.09.08-12. : ., ISBN 978-3-938843-38-3, (2008), S. 61-62

Büchner, Hans-Joachim; Jäger, Gerd
Standing wave based microinterferometer. - In: Proceedings : 08 - 12 September 2008, Ilmenau University of Technology ; International Conference on Precision Measurement // ICPM 2008. - Ilmenau : Verl. ISLE / ICPM (Ilmenau) : 2008.09.08-12. : ., ISBN 978-3-938843-38-3, (2008), S. 39-40

Kreutzer, Philipp; Füßl, Roland; Grünwald, Rainer
Monte Carlo simulation to determine the measurement uncertainty of metrological models for the nanomeasuring and nanopositioning machine. - In: Proceedings : 08 - 12 September 2008, Ilmenau University of Technology ; International Conference on Precision Measurement // ICPM 2008. - Ilmenau : Verl. ISLE / ICPM (Ilmenau) : 2008.09.08-12. : ., ISBN 978-3-938843-38-3, (2008), S. 35-36

Machleidt, Torsten; Kapusi, Daniel; Sparrer, Erik; Dorozhovets, Nataliya; Manske, Eberhard; Franke, Karl-Heinz
Navigation in large measurement volume by using AFM technology as sensorsystem in the nanopositioning and nanomeasuring machine (NPMM). - In: Proceedings : 08 - 12 September 2008, Ilmenau University of Technology ; International Conference on Precision Measurement // ICPM 2008. - Ilmenau : Verl. ISLE / ICPM (Ilmenau) : 2008.09.08-12. : ., ISBN 978-3-938843-38-3, (2008), S. 27-28

Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Füßl, Roland; Büchner, Hans-Joachim
Limits of the precision engineering. - In: Proceedings : 08 - 12 September 2008, Ilmenau University of Technology ; International Conference on Precision Measurement // ICPM 2008. - Ilmenau : Verl. ISLE / ICPM (Ilmenau) : 2008.09.08-12. : ., ISBN 978-3-938843-38-3, (2008), S. 7-8

Hauguth-Frank, Sindy; Lebedev, Vadim; Büchner, Hans-Joachim; Jäger, Gerd; Ambacher, Oliver
Ultra-thin InGaN photodetectors for standing wave interferometry. - In: Physica status solidi / C. - Berlin : Wiley-VCH, ISSN 16101642, Bd. 5 (2008), 6, S. 2117-2119
http://dx.doi.org/10.1002/pssc.200778467
Liu, Yi-Cheng; Fan, Kuang-Chao; Chu, Chih-Liang; Werner, Christian Andreas; Jäger, Gerd
Development of an optical accelerometer for low-frequency vibration using the voice coil on a DVD pickup head. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 19 (2008), 8, S. 084012, insges. 7 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/19/8/084012
Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Hausotte, Tino; Büchner, Hans-Joachim; Grünwald, Rainer; Füßl, Roland
Konsistenz im Nanometerbereich: messtechnischer Vergleich von optischen, taktilen und AFM-Sensoren. - In: / VDI/VDE-Fachtagung Sensoren und Messsysteme ; 14 (Ludwigsburg) : 2008.03.11-12. : ., ISBN 978-3-18-092011-5, (2008), S. 135-144

Füßl, Roland
Interferenzoptische Kraftsensoren für den Lastbereich bis 0,1 Newton. - 98 S.
Ilmenau : Techn. Univ., Habil.-Schr., 2008
http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/558485170.PDF
Bernhard, Frank
In-situ calibration of inhomogeneous thermocouples by integrated miniature fixed-point cells. - In: Proceedings of the Estonian Academy of Sciences / Engineering. - Tallinn, ISSN 14060175, Bd. 13 (2007), 4, S. 320-337
Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Schmidt, Ingomar; Pöschel, Wolfgang; Kühnel, Michael
High-precision estimation of circle and cylinder form deviations by means of a fibre-coupled laser interferometer arrangement . - In: Proceedings of the 7th international conference / International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology (EUSPEN) ; 7 (Bremen) : 2007.05.20-24. : May 20th - May 24th 2007, Bremen, Germany. - Bedford : Euspen, (2007), S. 329-332

With growing requirements to achieve an ever better precision in the metal-working industry, novel high-precision measuring techniques need to be developed. Especially in the automobile industry, for example ring gauges presenting a roundness deviation of < 0.1 mm are required. Thus, measuring uncertainties in the 10 nm-range are highly desirable when producing such ring gauges. The measuring set-up has to meet highest metrological demands, and error sources have to be minimized or even avoided. In addition, measuring and testing shall be carried out at an ever higher speed.


Mäuselein, Sascha; Mack, Oliver; Schwartz, Roman; Jäger, Gerd
Investigations of load cells made of singlecrystalline silicon with sputrered-on strain gauges. - In: / IMEKO TC3 International Conference ; 20 (Merida) : 2007.11.27-12.01., (2007), insges. 12 S.
Fröhlich, Thomas; Fehling, Thomas; Gatzmeier, Benno; Osang, S.; Heydenbluth, Detlef
Mass dissemination using a fully automated mass comparator robot system. - In: / IMEKO TC3 International Conference ; 20 (Merida) : 2007.11.27-12.01., (2007), insges. 8 S.
Fehling, Thomas; Fröhlich, Thomas; Heydenbluth, Detlef
Design and performance of the new Sartorius robot-system. - In: / IMEKO TC3 International Conference ; 20 (Merida) : 2007.11.27-12.01., (2007), insges. 8 S.
Dorozhovets, Nataliya; Hausotte, Tino; Jäger, Gerd; Manske, Eberhard
Application of the metrological scanning probe microscope for high-precision, long-range, traceable measurements. - In: / Conference (Munich) : 2007.06.18-22., 2007, 661624, insges. 7 S.
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Mastylo, Rostyslav; Dorozhovets, Nataliya; Hofmann, Norbert
Precision mechatronics based on high-precision measuring and positioning systems and machines. - In: / Conference (Munich) : 2007.06.18-22., 2007, 661621, insges. 10 S.
Schalles, Marc; Bernhard, Frank
Triple-fixed-point blackbody for the calibration of radiation thermometers. - In: International journal of thermophysics : a journal of thermophysical properties and thermophysics and its applications. - New York, NY : Springer Science + Business Media B.V, ISSN 15729567, Bd. 28 (2007), 6, S. 2049-2058

A new triple-fixed-point blackbody containing the fixed-point materials aluminum (freezing point 660.323&ayn;C), zinc (FP 419.527&ayn;C), and tin (FP 231.928&ayn;C) in one device has been developed at the Ilmenau University of Technology. It enables calibration of a radiation thermometer with direct reference to the ITS-90 at three fixed points after a single adjustment of the calibration object. The setup significantly reduces the technical effort and the time for the calibration procedure. Measurements of the phase-transition temperature and the time-dependent blackbody temperature made with a transfer radiation thermometer, the Linearpyrometer LP5 of the IKE Stuttgart, are presented in the article.


http://dx.doi.org/10.1007/s10765-007-0277-9
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino
Precision mechatronics, nanometrology, nanomeasuring and nanopositioning engineering. - In: / CIRP Conference on Computer Aided Tolerancing Specification and Verification for Assemblies ; 10 (Erlangen) : 2007.03.21-27., ISBN 978-3-8322-6036-1, (2007), insges. 8 S.

Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Mastylo, Rostyslav; Dorozhovets, Natalja; Hofmann, Norbert
Traceable nanometrology realized by means of nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: / International Symposium on Measurement Technology and Intelligent Instruments ; 8 (Sendai) : 2007.09.24-27. : ., (2007), S. 433-436
Kapusi, Daniel; Machleidt, Torsten; Franke, Karl-Heinz; Manske, Eberhard; Jahn, Rainer
Measuring large areas by white light interferometry at the nanopositioning and nanomeasuring machine (NPMM). - In: Computer science meets automation ; Vol. 2. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau, Faculty of Computer Science and Automation ; 52 (Ilmenau) : 2007.09.10-13., (2007), S. 257-262
Seitenzählung nicht identisch mit Druckausg., Inhalt identisch mit Druckausg. S. 251-256
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=8885
Fan, Kuang-Chao; Lai, Zi-Fa; Wu, Peitsung; Chen, Yung-Chang; Chen, Yejin; Jäger, Gerd
A displacement spindle in a micro/nano level. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 18 (2007), 6, S. 1710-1717
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/18/6/S07
Amthor, Arvid; Hausotte, Tino; Jäger, Gerd; Li, Pu
Friction modeling on nanometerscale and experimental verification. - In: Computer science meets automation ; Vol. 1. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau, Faculty of Computer Science and Automation ; 52 (Ilmenau) : 2007.09.10-13., (2007), S. 495-501
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=8820
Kniel, Karin
Ein Beitrag zur Entwicklung eines laserinterferometrischen Trackingsystems für die Genauigkeitssteigerung in der Koordinatenmesstechnik. - Bremerhaven : Wirtschaftsverl. NW, Verl. für neue Wiss.. - 136 S.. - (PTB-Bericht)
Zugl.: Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2007

In der Industrie werden Produkte in immer kürzeren Entwicklungszyklen, mit immer engeren Fertigungstoleranzen und einer zunehmend komplexeren Funktionalität entwickelt. Daraus leiten sich immer höhere Anforderungen an die Fertigungsmesstechnik ab. Vor diesem Hintergrund wird in der vorliegenden Dissertation die Realisierung eines genauigkeitssteigernden Verfahrens für Koordinatenmessgeräte beschrieben. Dieses so genannte Additiv-Verfahren basiert auf der Implementierung eines hochgenauen laserinterferometrischen Trackingsystems in ein Koordinatenmessgerät. Für jeden Messpunkt im Raum wird zusätzlich zu den Koordinaten des Koordinatenmessgerätes eine weitere Längenmessung in der interessierenden Messrichtung durchgeführt. Die mathematisch optimierte Einbindung dieser Zusatzinformation führt zu einer Verringerung der Messunsicherheit. Die Entwicklung des laserinterferometrischen Trackingsystems ist ein weiterer Schwerpunkt der vorliegenden Dissertation. Hierbei handelt es sich um eine spezielle Ausführung eines Lasertrackers, mit der sich interferometrische Längenmessungen im Raum durchführen lassen. Durch ein neues Prinzip der Laserstrahlnachführung beziehen sich bei dem interferometrischen Trackingsystem alle interferometrischen Längenmessungen auf einen ortsfesten Referenzpunkt im Raum. Hierdurch wird eine erheblich reduzierte Messunsicherheit in den Längenmessungen erreicht, was durch ein ausführliches Messunsicherheitsbudget belegt wird. Die Anwendung des Additiv-Verfahrens setzt die Systemintegration des interferometrischen Trackingsystems in ein Koordinatenmessgerät und die Programmierung entsprechender Mess- und Auswertesoftware voraus. Mit der in der vorliegenden Arbeit beschriebenen Umsetzung konnte ein Lösungsansatz zur Reduzierung der Messunsicherheit auf Koordinatenmessgeräten für viele dreidimensionale Messaufgaben entwickelt werden. Anhand von Messergebnissen wird gezeigt, dass sich auf der Basis des Additiv-Verfahrens Formmessungen an einfachen und komplexeren Objekten mit einer wesentlich geringeren Messunsicherheit durchführen lassen. Unter Beachtung ermittelter Einflussgrößen kann der Grad der erzielbaren Genauigkeitssteigerung optimiert werden.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/534572944.PDF
Jäger, Gerd
Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Nanomess- und Positioniertechnik. - In: / GMM-ETG-Fachtagung "Innovative Klein- und Mikroantriebstechnik" ; 7 (Augsburg) : 2007.06.12-13. : ., ISBN 978-3-8007-3027-8, (2007), S. 45-50

Kiesewetter, Jürgen; Blumröder, Götz
Universal software to run a data acquisition/switch unit for measurement sequences and calibration. - In: / SENSOR Conference ; 13 (Nürnberg) : 2007.05.22-24. : ., ISBN 978-3-9810993-1-7, (2007), S. 495-499

Schmidt, Ingomar; Hausotte, Tino; Gerhardt, Uwe; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Investigations and calculations into decreasing the uncertainty of a nanopositioning and nanomeasuring machine (NPM-Machine). - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 18 (2007), 2, S. 482-486

Continuously increasing demands on nanopositioning and nanomeasuring (NPM) machines require a detailed analysis of and a decrease in measurement uncertainty. Initial studies have been done in the field of length and angle measurement. The analysis resulted in updated assemblies, which were investigated further. Significant improvements in mechanical stability, drift behaviour and temperature dependence were produced. To minimize the undesired heat production by the non-self-locking vertical linear drive systems, an improved weight force compensation arrangement adaptable to different object masses was developed and tested. Also, the system's natural frequencies were analysed. A modified structure with increased stiffness of the vertical drive system was designed to improve the NPM's dynamic behaviour.


http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/18/2/S22
Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Mastylo, Rostyslav; Machleidt, Torsten; Franke, Karl-Heinz; Jäger, Gerd
New applications of the nanopositioning and nanomeasuring machine by using advanced tactile and non-tactile probes. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 18 (2007), 2, S. 520-527
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/18/2/S27
Jäger, Gerd
Precision mechatronics - nanomeasuring and nanopositioning engineering at the Technische Universität Ilmenau. - 11 S. = 1,49 MB, Text
Publ. entstand im Rahmen der Veranst.: The 3rd Vietnam Conference on Mechatronics, VCM 2006, Hanoi, Vietnam, 2006, S. 12-20
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=7275
Jäger, Gerd; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Büchner, Hans-Joachim; Mastylo, Rostyslav; Dorozhovets, Natalja; Hofmann, Norbert
Nanomeasuring and nanopositioning engineering. - In: / IMEKO World Congress ; 18 (Rio de Janeiro) : 2006.09.17-22., (2006), insges. 9 S.
Borys, Michael; Fehling, Thomas; Fröhlich, Thomas; Heydenbluth, Detlef; Mecke, M.; Schwartz, Roman
Design and performance of the new Sartorius 1 kg vacuum mass comparator at PTB. - In: / IMEKO World Congress ; 18 (Rio de Janeiro) : 2006.09.17-22., (2006), insges. 5 S.
Guo, T.; Chen, J. P.; Dontsov, Denys; Fu, X.; Hu, X. T.; Jäger, Gerd
Improved homodyne laser interferometer used in micro-vibration analysis. - In: / International Symposium on Advanced Optical Manufacturing and Testing Technologies ; 2 (Xian) : 2005.11.02-05., 2006, S. 61502A, insges. 6 S.
Dorozhovets, Nataliya; Hausotte, Tino; Hofmann, Norbert; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Development of the interferometrical scanning probe microscope. - In: / Conference (San Diego, Calif.) : 2006.08.16-17., (2006), S. 629311, insges. 8 S.

Jäger, Gerd; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Büchner, Hans-Joachim; Mastylo, Rostyslav; Dorozhovets, Natalja; Hofmann, Norbert
Nanomeasuring and nanopositioning engineering. - In: / International Symposium on Precision Mechanical Measurements ; 3 (Urumqi) : 2006.08.02-06., (2006), S. 628001, insges. 9 S.
Schalles, Marc; Bernhard, Frank
Mehrfach-Fixpunktstrahler zur Kalibrierung von Strahlungsthermometern. - In: / Fachtagung Temperatur (Berlin) : 2006.05.16-17., (2006), S. 415-418

Schalles, Marc; Bernhard, Frank
Mehrfach-Fixpunktstrahler zur Kalibrierung von Strahlungsthermometern. - In: / VDI/VDE-Fachtagung Sensoren und Messsysteme ; 13 (Freiburg, Breisgau) : 2006.03.13-14. : ., ISBN 978-3-8007-2939-5, (2006), S. 415-418

Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Schmidt, Ingomar
Verbundprojekt HOMS : Teilprojekt 1: Spezielle interferenzoptische Messsysteme für die Präzisionsfertigung ; Schlussbericht ; Laufzeit des Vorhabens vom. 01.05.2004 bis: 30.06.2006. - Ilmenau. - Online-Ressource (12 S., 487 KB)
Förderkennzeichen BMBF 03 / 2913 A [falsch] - 03 I 2913 A [richtig]. - Verbund-Nr. 01031832
http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fb07/537676317.pdf
Blumröder, Götz; Hilbrunner, Falko; Sievers, Rudolf; Scharfenberg, Silvio
Messungen mit einem Pyrometer im Niedertemperaturbereich. - In: / Fachtagung Temperatur (Berlin) : 2006.05.16-17. : ., (2006), S. 139-144

Zur Demonstration messtechnischer Eigenschaften eines Pyrometers bei statischen und dynamischen Messungen wurde eine PC-gesteuerte Messanordnung mit einem kommerziellen Schwarzen Strahler, einem vertikal angeordneten Flächenstrahler und einer Linearführung mit verstellbarer Pyrometeraufnahme aufgebaut. - Nach der Ermittlung des Messfelddiagramms mit Hilfe des Schwarzen Strahlers und einer Irisblende wird der Flächenstrahler bei optimalem Arbeitsabstand vermessen. Unter Nutzung eines Strahlerpunktes mit bekannter Temperatur werden die Emissionsgrade von neun speziellen Oberflächenbeschichtungen ermittelt. - Mit Hilfe der Linearführung kann das Pyrometer den Flächenstrahler mit verschiedenen Geschwindigkeiten scannen. Die Auswirkungen unterschiedlicher Kombinationen von Geschwindigkeit und Pyrometer-Einstellzeit auf das Scannergebnis sind experimentell nachvollziehbar.


Füßl, Roland; Jäger, Gerd; Grünwald, Rainer; Schmidt, Ingomar
A new vectorial model for the estimation of uncertainty in nano coordinate measuring machines. - In: / IMEKO World Congress ; 18 (Rio de Janeiro) : 2006.09.17-22., (2006), insges. 4 S.
Füßl, Roland
Vektorielles metrologisches Modell zur Bestimmung der Messunsicherheit von Nanopositionier- und Nanomessmaschinen. - In: / Tagung Messunsicherheit Praxisgerecht Bestimmen ; 3 (Erfurt/Thüringen) : 2006.11.14-15. : ., (2006), S. 211-220

Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Mastylo, Rostyslav; Dorozhovets, Natalja; Hofmann, Norbert
Taktile und optische Sensorsysteme für Nanomess- und Nanopositioniermaschinen. - In: Messtechnik für Mikro- und Nano-Engineering / Tagung (Erlangen) : 2006.11.29-30. : Tagung Erlangen, 29. und 30. November 2006. - Düsseldorf : VDI-Verl., (2006), S. 55-65

Welter, Matthias
Beitrag zur Entwicklung nanoskaliger Kalibriersysteme. - Online-Ressource (PDF-Datei: 175 S., 3480 KB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2006

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den Grundlagen kompakter nanoskaliger Kalibriersysteme. Solche Systeme dienen der flexiblen statischen und dynamischen Kalibrierung von Längenmesssystemen, wie sie beispielsweise in Form von Rastersondenmikroskopen, Längenmesstastern und Tastschnittgeräten eingesetzt werden. Das hier vorgestellte Prinzip eines Kalibriersystems basiert, im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, auf einem höhenvariablen Normal, das zusätzlich die Kalibrierung dynamischer Parameter gestattet. Es soll anstatt der herkömmlichen Normale eingesetzt werden und besteht im wesentlichen aus einer Positioniereinheit, mit der eine vom Prüfling angetastete Platte positioniert wird sowie einem Längenmesssystem, mit dem die Positionierungen rückführbar gemessen werden können. Die Dissertation geht zunächst auf die Anforderungen an ein solches Normal ein und beschreibt den Prototypen eines entsprechenden Kalibriersystems. Er verwendet ein neuartiges streifenzählendes Homodyninterferometer zur gleichzeitigen Längen- und Winkelmessung mit herausragenden Auflösungen und geringen Messunsicherheiten. Weitere wesentliche Komponenten sind die Hardware- und Softwaresignalverarbeitung sowie die Benutzeroberfläche unter MATLAB. Mittels des im Rahmen der Arbeit aufgebauten Prototyps wurden Kalibrierungen eines Rastersondenmikroskops und eines induktiven Längenmesstasters durchgeführt. Es konnten dabei statische und dynamische Parameter bestimmt werden. Während die zunächst eingesetzte Positioniereinheit Abmessungen von 50 mm x 60 mm x 50 mm aufweist, erfüllt eine zweite mit Abmessungen von 50 mm x 50 mm x 25 mm alle Anforderungen an ein flexibles nanoskaliges Kalibriersystem. Das Kalibriersystem erreicht bei Kurzzeitmessungen Messunsicherheiten von u_c=3,4 nm bzw. u_c=0,81 nm und eignet sich als Ersatz und Ergänzung herkömmlicher körperlicher Normale für zahlreiche Kalibrieraufgaben der Nanomesstechnik.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=7041
Liu, Yonghe; Schäfer, Jürgen A.; Jäger, Gerd
Materials, bearings, and lubricants for nanopositioning. - 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. 73 (2006), 9, S. 500-510
http://dx.doi.org/10.1524/teme.2006.73.9.500
Schmidt, Ingomar; Jäger, Gerd; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Füßl, Roland
A new traceable method for determination of periodic nonlinearities of interferometers. - In: / Conference (San Diego, Calif.) : 2006.08.14-16., (2006), S. 629206, insges. 10 S.

A new traceable method has been developed and investigated to experimentally determine the total amount of measuring deviations arising through the capture and demodulation of plane-mirror interferometer signals. The basic principle for such an analysis is the precise specification of length variations. However, either a measuring system of excellent accuracy or accurately defined movements within a stable platform are required. A common measuring motion can be achieved through the displacement of a reflecting wedge plate, which creates a constant step-down. The interferometer to be analyzed is used to determine the change in the wedge plate's thickness, which is caused by lateral movements controlled by another interferometer. The wedge's sampled surfaces demand high planarity as the change of thickness acts as the material measure. These conditions can be achieved by using the Nanopositioning and Nanomeasuring Machine in conjunction with a 0.5-degree tilted mirror placed on it. The interferometer to be analyzed is aligned with this mirror. To provide the highest possible linearity for lateral motion, the only measuring points are in nearly error-free lambda/2 steps of the interferometer. The NPM machine's already small deviations in positioning will only affect the evaluation of measuring errors of the reduced interferometer by a factor of about one-hundredth. This is one of the main advantages of the method. The interferometer to be analyzed - like the entire measuring setup - features a compact assembly and high mechanical and thermal stability. The measured deviations in linearity provide excellent verification of the prospected error influences.


Füßl, Roland; Grünwald, Rainer; Schmidt, Ingomar
Messunsicherheitsanalyse von Nanopositionier- und Nanomessmaschinen mit Hilfe eines neuen vektoriellen Modellansatzes. - 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. 73 (2006), 9, S. 465-471
http://dx.doi.org/10.1524/teme.2006.73.9.465
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino
Neue Anwendungen der Nanomessmaschine (NPM-Maschine) durch die Entwicklung nanoskaliger optischer und taktiler Tastsensoren. - 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. 73 (2006), 9, S. 457-464
http://dx.doi.org/10.1524/teme.2006.73.9.457
Augustin, Silke; Bernhard, Frank; Mammen, Helge; Krapf, Gunter; Rudtsch, Steffen; Fahr, Martin
Entwicklung von Fixpunktzellen zur gezielten Untersuchung des Einflusses von Verunreinigungen auf die Phasengleichgewichtstemperaturen von Reinstmetallen. - In: / Fachtagung Temperatur (Berlin) : 2006.05.16-17. : ., (2006), S. 317-322

An der TU Ilmenau wurden in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe "Angewandte Thermometrie" der PTB numerische Berechnungen zur Optimierung der Bauformen von Fixpunktzellen unterschiedlicher Größe durchgeführt. Diese Zellen werden eingesetzt, um den Einfluss von Verunreinigungen auf die Phasengleichgewichtstemperaturen von Reinstmetallen gezielt zu untersuchen. Es wurden Miniaturfixpunktzellen entwickelt, die zur Bestimmung der Phasengleichgewichtstemperaturen mit Mantelwiderstandsthermometern geeignet sind. Erste Modelle zur Optimierung der an der PTB verwendeten Fixpunktzellen wurden erstellt und überprüft.


Krapf, Gunter; Bernhard, Frank; Augustin, Silke; Mammen, Helge
Binäre eutektische Aluminium-Legierungen als Materialien in miniaturisierten Fixpunktzellen. - In: / Fachtagung Temperatur (Berlin) : 2006.05.16-17. : ., (2006), S. 257-262

Selbstkalibrierende Thermoelemente mit integrierten, miniaturisierten Fixpunktzellen ermöglichen die Messung der Heißdampftemperatur in Kraftwerken mit einer Unsicherheit <1 K. Im Bereich von 520 &ayn;C bis 610 &ayn;C kommen hierbei die binären eutektischen Aluminiumlegierungen Al87Si, Al75Pd und Al67Cu als Phasenumwandlungsmaterialien zum Einsatz. Solche selbstkalibrierende Thermoelemente wurden über einen Zeitraum von mehreren Monaten in konventionellen Kraftwerken erfolgreich einem Praxistest unterzogen. Dabei konnte eine Kalibrierunsicherheit am Fixpunkt von ±0,1 K bestätigt werden.


Dorozhovets, Nataliya; Hausotte, Tino; Hofmann, Norbert; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Metrological long-range scanning probe microscope. - In: / International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology (EUSPEN) ; 6 (Baden bei Wien) : 2006.05.28-06.01. : ., (2006), S. 421-424
Dorozhovets, Nataliya; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Hofmann, Norbert
Metrological scanning probe microscope. - In: / Photonics Europe (Strasbourg) : 2006.04.05-07. : ., 2006, S. 61880L, insges. 8 S.

Manske, Eberhard
Lichtwellenleitergekoppelte Miniaturinterferometer für die Präzisionsmesstechnik. - VI, 149 S.
Ilmenau : Techn. Univ., Habil.-Schr., 2006
http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/515216623mansk.PDF
Jäger, Gerd; Hausotte, Tino; Büchner, Hans-Joachim; Manske, Eberhard; Schmidt, Ingomar; Mastylo, Rostyslav
Long-range nanopositioning and nanomeasuring machine for application to micro- and nanotechnology. - In: / Conference (San Jose, Calif.) : 2006.02.20-23. : ., (2006), S. 615224, insges. 9 S.
Fröhlich, Thomas
Temperaturkompensation von Präzisionsmeßgeräten. - 133 S.
Ilmenau : Techn. Univ., Habil.-Schr., 2006
http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/513417648froeh.PDF
Büchner, Hans-Joachim; Jäger, Gerd
A novel plane mirror interferometer without using corner cube reflectors. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 17 (2006), 4, S. 746-752
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/17/4/021
Wang, Yung-Cheng; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Jywe, Wenyuh
Abbe error-free test equipment for nanometer-order measurments. - In: / International Conference on Advanced Manufacture (Taipei) : 2005.11.28-12.02. : ., (2006), S. 379-384
Jäger, Gerd; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Büchner, Hans-Joachim; Mastylo, Rostyslav; Dorozhovets, Natalja; Füßl, Roland; Grünwald, Rainer
Nanometrology - nanopositioning- and nanomeasuring machine with integrated nanoprobes. - In: / International Conference on Advanced Manufacture (Taipei) : 2005.11.28-12.02. : ., (2006), S. 7-12
Fröhlich, Thomas; Fehling, Thomas; Heydenbluth, Detlef
Determination of magnetic properties of weights using the susceptometer method. - In: Maschinenbau von Makro bis Nano : 50. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium, September, 19 - 23, 2005 ; proceedings. - Ilmenau : Verl. ISLE / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium (IWK). Technische Universität Ilmenau ; 50 (Ilmenau) : 2005.09.19-23., 2005, [05.P.14], insges. 10 S.
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=17427
Schalles, Marc; Bernhard, Frank
Mehrfach-Fixpunktstrahler zur Kalibrierung von Strahlungsthermometern. - In: Maschinenbau von Makro bis Nano : 50. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium, September, 19 - 23, 2005 ; proceedings. - Ilmenau : Verl. ISLE / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium (IWK). Technische Universität Ilmenau ; 50 (Ilmenau) : 2005.09.19-23. - Ilmenau : Verl. ISLE, 2005, [05.3.07], insges. 2 S.
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=17516
Krapf, Gunter; Bernhard, Frank; Augustin, Silke; Mammen, Helge
Selbstkalibrierende Thermoelemente im Kraftwerkseinsatz. - In: Maschinenbau von Makro bis Nano : 50. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium, September, 19 - 23, 2005 ; proceedings. - Ilmenau : Verl. ISLE / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium (IWK). Technische Universität Ilmenau ; 50 (Ilmenau) : 2005.09.19-23. - Ilmenau : Verl. ISLE, 2005, [05.3.04], insges. 2 S.
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=17505
Büchner, Hans-Joachim; Mandryka, Victor; Jäger, Gerd
Stehende-Wellen-Interferometer: ein neues interferometrisches Konzept. - In: Maschinenbau von Makro bis Nano : 50. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium, September, 19 - 23, 2005 ; proceedings. - Ilmenau : Verl. ISLE / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium (IWK). Technische Universität Ilmenau ; 50 (Ilmenau) : 2005.09.19-23. - Ilmenau : Verl. ISLE, 2005, [05.2.05], insg. 2 S.
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=17471
Fehling, Thomas; Fröhlich, Thomas; Heydenbluth, Detlef
The new Sartorius 1kg-prototype balance for high precision mass determination and research applications. - In: Maschinenbau von Makro bis Nano : 50. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium, September, 19 - 23, 2005 ; proceedings. - Ilmenau : Verl. ISLE / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium (IWK). Technische Universität Ilmenau ; 50 (Ilmenau) : 2005.09.19-23., 2005, [05.1.03], insges. 11 S.
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=17449
Welter, Matthias; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Beitrag zur Entwicklung nanoskaliger Kalibriersysteme. - In: Maschinenbau von Makro bis Nano : 50. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium, September, 19 - 23, 2005 ; proceedings. - Ilmenau : Verl. ISLE / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium (IWK). Technische Universität Ilmenau ; 50 (Ilmenau) : 2005.09.19-23., 2005, [01.14], insges. 9 S.
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=18006
Dorozhovets, Nataliya; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Metrologisches Rasterkraftmikroskop. - In: Maschinenbau von Makro bis Nano : 50. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium, September, 19 - 23, 2005 ; proceedings. - Ilmenau : Verl. ISLE / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium (IWK). Technische Universität Ilmenau ; 50 (Ilmenau) : 2005.09.19-23., 2005, [01.13], insges. 3 S.
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=16758
Jäger, Gerd; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Büchner, Hans-Joachim; Mastylo, Rostyslav; Dorozhovets, Natalja; Füßl, Roland; Grünwald, Rainer
Progress on the wide scale nanopositioning and nanomeasuring machine by integration of different nanoprobes. - In: New frontiers in mechatronics technology / International Confererence on Mechatronics Technology ; 9 (Kuala Lumpur, Malaysia) : 2005.12.05-08. - Kuala Lumpur, (2005), insges. 4 S.
Fehling, Thomas; Fröhlich, Thomas; Heydenbluth, Detlef
The new Sartorius 1kg-prototype balance for high precision mass determination. - In: / International Conference on Force, Mass & Torque ; 19 (Cairo) : 2005.02.19-23., (2005), insges. 6 S.
Fröhlich, Thomas; Fehling, Thomas; Gatzemeier, Benno; Heydenbluth, Detlef
Sartorius susceptometer for precise measurement of susceptibility and magnetization of weights. - In: / International Conference on Force, Mass & Torque ; 19 (Cairo) : 2005.02.19-23., (2005), insges. 6 S.
Mastylo, Rostyslav; Dontsov, Denis; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
A focus sensor for an application in a nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: / Conference (Munich) : 2005.06.13-17., (2005), S. 238-244
Hilbrunner, Falko; Blumröder, Götz; Fröhlich, Thomas
Mathematical moisture compensation of precision measuring instruments. - In: / SENSOR 2005 Kongress ; 12 (Nürnberg) : 2005.05.10-12. : ., (2005), S. 473-477
Jäger, Gerd
Schlussbericht zum Teilvorhaben "Grundlagenuntersuchungen zu den simultanen Mehrgrößenmikrosensorsystemen für den Präzisionsmaschinenbau" innerhalb des Verbundprojektes "Simultane Mehrgrößenmikrosensorsysteme für den Präzisionsmaschinenbau" - SIMEP : Verbundforschung in der Mikrosystemtechnik. - Ilmenau. - Online-Ressource (30 S., 9,55 MB)
Förderkennzeichen BMBF 16SV1495. - Verbund-Nr. 01021355. - Engl. Berichtsbl. der Printausg. u.d.T.: Group project SIMEP - partial intension: "Basic examinations of simultaneous multiparameter, microsensor systems for use in precision engineering (SIMEP)"
http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fb06/512421498.pdf
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Mastylo, Rostyslav; Büchner, Hans-Joachim; Grünwald, Rainer; Füßl, Roland
Integration of probe systems in a nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: / International Symposium on Laser Metrology: Macro-, Micro-, and Nano-Technologies Applied in Science, Engineering, and Industry ; 8 (Merida, Yucatan, Mexico) : 2005.02.14-18. : ., (2005), S. 168-172

Hausotte, Tino; Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hofmann, Norbert; Dorozhovets, Natalja
Application of a positioning and measuring machine for metrological long-range scanning force microscopy. - In: / Conference (San Diego, Calif.) : 2005.08.02-04. : ., (2005), S. 587802, insges. 12 S.

Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Mastylo, Rostyslav; Hofmann, Norbert; Jäger, Gerd
Nanopositioning and nanomeasuring machine for high accuracy measuring procedures of small features in large areas. - In: / Conference (Jena) : 2005.09.13-15. : ., (2005), S. 596509, insges. 11 S.

Jäger, Gerd; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Büchner, Hans-Joachim; Mastylo, Rostyslav; Dorozhovets, Natalja; Füßl, Roland; Grünwald, Rainer
Progress on the wide scale nano-positioning- and nanomeasuring machine by integration of optical-nanoprobes. - In: / International Workshop on Automatic Processing of Fringe Patterns ; 5 (Stuttgart) : 2005.09.11.-14.. : ., (2005), S. 291-298

Büchner, Hans-Joachim; Jäger, Gerd
Plane mirror interferometer for precision length measurements. - In: / International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology (EUSPEN) ; 5 (Montpellier) : 2005.05.08-11., (2005), S. 45-48
Welter, Matthias; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Interferometrischer Sensor und interferometrisches Kalibriersystem für Ultrapräzisions-Anwendungen. - 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. 72 (2005), 10, S. 566-575
http://dx.doi.org/10.1524/teme.2005.72.10_2005.566
Augustin, Silke
Selbstkalibrierende Miniaturfixpunkt-Thermometer im Kraftwerkseinsatz : Schlussbericht zum Forschungsvorhaben. - Ilmenau. - Online-Ressource (81 S., 1,90 MB)
Förderkennzeichen AiF 13374 BR. - VGB-Nr. 247. - Antrags-Nr.: BR06336/01. - Literaturangaben
http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fn06/505769352.pdf
Jäger, Gerd; Hausotte, Tino; Manske, Eberhard; Büchner, Hans-Joachim; Mastylo, Rostyslav; Grünwald, Rainer
Nanomesssysteme für Nanopositioniersysteme. - In: Mechanical engineering from macro to nanoMechanical engineering from macro to nano : 50. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium, 19. - 23.9.2005 ; [proceedings ; ... the jubilee Colloquium and the title is "Mechanical Engineering - from Macro to Nano" ; Jubiläumskolloquium ... unter dem Thema "Maschinenbau von Makro bis Nano"]. - Ilmenau : Verl. ISLE / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium (IWK). Technische Universität Ilmenau ; 50 (Ilmenau) : 2005.09.19-23. : 50. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium, 19. - 23.9.2005 ; [proceedings ; ... the jubilee Colloquium and the title is "Mechanical Engineering - from Macro to Nano" ; Jubiläumskolloquium ... unter dem Thema "Maschinenbau von Makro bis Nano"]. - Ilmenau : Verl. ISLE, (2005), S. 17-18

Hilbrunner, Falko
Ein Beitrag zur Feuchtekompensation von Präzisionsmeßgeräten. - Online-Ressource (PDF-Datei: 101 S., 1856 KB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2005

Eine Entwicklungsrichtung zur Reduzierung der Meßunsicherheit von Präzisionsmeßgeräten ist die Minimierung von Querempfindlichkeiten der Meßgeräte auf Störgrößen. Zu den Störgrößen zählen alle auf ein Meßgerät wirkenden Einflüsse außer der eigentlichen Meßgröße. Eine wesentliche Rolle spielen die drei Klimagrößen Temperatur, Luftfeuchte und Luftdruck. Stand der Technik ist, daß ein Großteil der heutigen Präzisionsmeßgeräte über eine weitgehende Störgrößenunterdrückung verfügt. Besonders das Gebiet der Reduzierung der Feuchteabhängigkeit bietet jedoch noch erhebliches Potential zur weiteren Verringerung der Meßunsicherheit. Die vorliegende Arbeit stellt eine systematische Vorgehensweise zur Erzielung eines feuchteunabhängigen Meßgerätes vor. Ausgehend von den Ursachen der Feuchteabhängigkeit werden Methoden zur Reduzierung der Feuchteabhängigkeit abgeleitet. Diese Methoden lassen sich in zwei Kategorien einteilen: 1. Minimierung des für die Feuchteabhängigkeit verantwortlichen Feuchtetransportes. 2. Kompensation der Feuchteabhängigkeit auf der Basis mathematischer Methoden. Der Feuchtetransport läßt sich durch die Konstanthaltung der relativen Feuchte im Meßgerät, z.B. durch Feuchtepufferung, fast vollständig unterbinden. Weiterhin kann das Eindringen von Feuchtigkeit in Bauteile durch konstruktive Maßnahmen wie Kapselung, Versiegelung und Abdichtung reduziert werden. Unter einer Vielzahl von Varianten zur Modellierung des Verhaltens von Systemen sind sogenannte Polynommodelle zur mathematischen Feuchtekompensation besonders gut geeignet. Durch diese Modelle ist es möglich, die statische und die dynamische Feuchteabhängigkeit gemeinsam zu beschreiben. Wesentlichen Einfluß auf die Güte einer mathematischen Kompensation hat neben der Modellstruktur auch die Darstellungsvariante der Feuchte (relative Feuchte, absolute Feuchte, Dampfdruck, Taupunkttemperatur und ähnliche). Zur Ermittlung der Feuchteabhängigkeit von Präzisionsmeßgeräten sind experimentelle Untersuchungen erforderlich. Da zwischen Temperatur- und Feuchteabhängigkeit Wechselwirkungen bestehen, müssen die zeitlichen Verläufe von Lufttemperatur und Luftfeuchte orthogonal sein. Nur unter dieser Voraussetzung können aus den Experimenten statistisch gesicherte Aussagen zur Temperatur-und Feuchteabhängigkeit getroffen werden.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=4663
Zimmermann, Jan; Sawodny, Oliver; Hausotte, Tino; Jäger, Gerd
Friction modelling of a linear high-precision actuator. - In: / World Congress of the International Federation of Automatic Control ; 16 (Prague) : 2005.07.03-08., (2005), insges. 6 S.
Manske, Eberhard; Mastylo, Rostyslav; Hausotte, Tino; Hofmann, Norbert; Jäger, Gerd
Advances in traceable nanometrology with the nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: / NanoScale 2004 Seminar ; 6 (Braunschweig) : 2004.03.25-26. : ., ISBN 978-3-527-40502-2, (2005), S. 47-59

Bunte, E.; Mandryka, Victor; Jun, K. H.; Büchner, Hans-Joachim; Jäger, Gerd; Stiebig, H.
Thin transparent pin-photodiodes for length measurements. - In: Sensors and actuators <Lausanne> / A. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 113 (2004), 3, S. 334-337
http://dx.doi.org/10.1016/j.sna.2004.03.067
Stiebig, H.; Mandryka, Victor; Bunte, E.; Büchner, Hans-Joachim; Jun, K. H.
Novel micro interferometer for length measurements. - In: Journal of non-crystalline solids : a journal on the chemical, electronic, optical and mechanical properties of glasses, amorphous semiconductors and metals, sol-gel materials, the liquid state of these solids and the processes by which they are formed. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, ISSN 00223093, Bd. 338/340 (2004), S. 793-796
http://dx.doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2004.03.093
Dontsov, Denis; Schott, Walter; Jäger, Gerd; Büchner, Hans-Joachim; Gerhardt, Uwe
Fibre-coupled homodyne interferometer for vibration analysis. - In: / International Symposium on Photonics in Measurement ; 2 (Frankfurt) : 2004.06.23-24. : ., (2004), S. 93-99

Verlaan, Adrianus L.; Dool, Teun C.; Braam, Ben C.; Calvel, Bertrand; Sesselman, Rainer; Poeschel, Wolfgang; Dontsov, Denys; Cabeza Vega, Isabel; Manske, Eberhard; Schuldt, Thilo
TNO TPD contributions to high-precision optical metrology: a Darwin metrology breadboard for ESA. - In: / Conference (Denver, Colo.) : 2004.08.04-06., (2004), S. 32-43

Jäger, Gerd
Anwendung von Miniaturinterferometern in Nanomessgeräten. - 11 S. = 605,5 KB, Text
Druckausg.: Sensoren, Signale, Systeme : [10. Symposium über "Sensoren, Signale, Systeme" in der Technischen Akademie Esslingen 22. bis 24.06.2004] / Karl Walter Bonfig (Hrsg.). - Kreuztal : b-Quadrat Verl., 2004. - ISBN 3-933609-19-4, S. 187-198
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=7274
Jäger, Gerd; Grünwald, Rainer; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Füßl, Roland
A nanopositioning and nanomeasuring machine : operation-measured results. - In: Na mi ji shu yu jing mi gong chengNami-jishu-yu-jingmi-gongcheng. - Tianjin : Tianjin Univ. : . - Tianjin : Tianjin Univ., ISSN 16726030, Bd. 2 (2004), 2, S. 81-84

An the Institute of Process Measurement and Sensor Technology of Technische Universität Ilmenau, a three-dimensional nanopositioning and nanomeasuring machine (NPM-Machine) has been developed. The Abbe offset-free design provides extra-ordinary accuracy. In the entire positioning and measuring range of 25 mm x 25 mm x 5 mm the interferometric length measurement system reaches a resolution of 0,1 nm and an uncertainty of 5 - 10 nm. The article gives basic information on this nanopositioning and measuring machine, explains its mode of operation and represents measurement results.


Bernhard, Frank; Augustin, Silke; Mammen, Helge
Application of self-calibrating thermometers with miniature fixed-point cells in a temperature range from 300 &ring;C to 650 &ring;C. - In: / TEMPMEKO 2004 ; 9 (Cavtat; Dubrovnik) : 2004.06.22-25. : ., (2004), S. 1285-1290

Using integrated miniature fixed-point cells, a measuring uncertainty of < 1 K can be reached under operating conditions in the superheated steam range of power plants by a periodic recalibration of the thermocouples, with operating times of > 20000 h and also in other applications. The fixed-point materials used for a temperature range from 300 &ring;C to 650 &ring;C are technically pure metals and binary alloys.


Büchner, Hans-Joachim; Mandryka, Viktor; Jäger, Gerd
Design and investigation of an optical standing-wave interferometer for displacement measurements. - In: / Conference (Philadelphia, Pa.) : 2004.10.25-26. : ., (2004), S. 57-65

Schober, Andreas; Kittler, Gabriel; Buchheim, Carsten; Majdeddin, Ali; Cimalla, Volker; Fischer, Michael; Yanev, Vasil; Himmerlich, Marcel; Krischok, Stefan; Schäfer, Jürgen A.
A novel class of sensors for system integrative concepts in biotechnological applications. - In: / Heiligenstädter Kolloquium Technische Systeme für Biotechnologie und Umwelt ; 12 (Heiligenstadt) : 2004.09.27-29. : ., (2004), S. 163-169

Hofmann, Norbert; Hausotte, Tino; Jäger, Gerd; Manske, Eberhard
Integration of an atomic force microscope in a nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: / International Symposium on Measurement and Quality Control in Production ; 8 (Erlangen) : 2004.10.12-15. : ., (2004), S. 547-553

Hausotte, Tino; Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hofmann, Norbert; Mastylo, Rostyslav
Traceable nanometrology with a nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: Zhongguo-jixie-gongcheng-xuekanZhongguo-jixie-gongcheng-xuekan. - Taibei : Xuehui : . - Taibei : Xuehui, ISSN 02579731, Bd. 25 (2004), 5, S. 399-404
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Füßl, Roland; Grünwald, Rainer; Büchner, Hans-Joachim; Schott, Walter
Optical fibre coupled miniature interferometers designed for application in micro and nano devices. - In: Proceedings of the nineteenth annual meeting / Annual meeting. American Society for Precision Engineering (ASPE) ; 19 (Orlando, Fla.) : 2004.10.24-29. : October 24 - 29, 2004, Wyndham Palace Resort & Spa at Walt Disney World, Orlando, Florida. - Raleigh, NC : ASPE, The American Society for Precision Engineering, (2004), S. 145-148

Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Füßl, Roland; Grünwald, Rainer; Büchner, Hans-Joachim
Micro and nano devices based on miniature plane mirror interferometers. - In: / International Conference on Mechatronics Technology ; 8 (Hanoi) : 2004.11.08-12. : ., (2004), S. 7-11
Jäger, Gerd; Füßl, Roland; Manske, Eberhard; Grünwald, Rainer; Büchner, Hans-Joachim; Hausotte, Tino; Wurzbacher, Holger; Dontsov, Denis; Schott, Walter
Nanometer-scale miniature interferometers developed for nano measurements in micro- and nanotechnology. - In: / International conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology (EUSPEN) ; 4 (Glasgow) : 2004.05.31-06.02. : ., (2004), S. 232-233

Mastylo, Rostyslav; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Development of a focus sensor and its integration into the nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: / OPTO 2004 ; 6 (Nuremberg) : 2004.05.25-27., (2004), S. 123-126
Mandryka, Victor; Büchner, Hans-Joachim; Jäger, Gerd
Design aspects in the development of a standing wave interferometer. - In: / Conference (Strasbourg) : 2004.04.27-30., (2004), S. 175-183

Welter, Matthias; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Interferometric sensor and calibration system for high-precision applications. - In: / Conference (San Diego, Calif.) : 2004.03.15-17., (2004), S. 26-37

Hofmann, Norbert; Hausotte, Tino; Jäger, Gerd; Manske, Eberhard
Measurement with an atomic force microscope using a long travel nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: / IEEE Conference on Nanotechnology ; 4 (Munich) : 2004.08.16-19. : ., (2004), S. 183-185

Manske, Eberhard; Mastylo, Rostyslav; Hausotte, Tino; Hofmann, Norbert; Jäger, Gerd
A modular auto focus/AFM-system with subnanometer capability for application in a nanopositioning- and nanomeasuring machine. - In: / International conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology (EUSPEN) ; 4 (Glasgow) : 2004.05.31-06.02., (2004), S. 262-263

Hausotte, Tino; Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Sawodny, Oliver
Control system of a nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: / Actuator 2004 ; 9 (Bremen) : 2004.06.14-16., (2004), S. 123-126

Mastylo, Rostyslav; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Entwicklung eines Fokussensors und Integration in die Nanopositionier- und Nanomessmaschine. - 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. 71 (2004), 11, S. 596-602
http://dx.doi.org/10.1524/teme.71.11.596.51377
Töpfer, Susanne; Mastylo, Rostyslav; Linß, Gerhard; Manske, Eberhard; Kühn, Olaf; Nehse, Uwe
Edge detection at height profiles with nano resolution. - In: / IEEE Conference on Nanotechnology ; 4 (Munich) : 2004.08.16-19. : ., (2004), S. 410-412

Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Mastylo, Rostyslav
Großvolumige Rastersondenmikroskopie mit rückgeführten Messsystemen. - In: / Thüringer Werkstofftag (Ilmenau) : 2004.. : ., (2004), S. 43-50

Pöschel, Wolfgang
Interferenzoptische Präzisionsdrucksensoren mit keramischen Verformungskörpern. - VIII, 127 S.
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2004

Lasergestützte Messverfahren bestimmen seit mehreren Jahren den Stand der Technik. Diese Dissertation beschreibt die Entwicklung eines neuartigen Verfahrens zur Präzisionsdruckmessung bis 6 MPa Überdruck. Aus der Kombination eines hoch auflösenden und metrologisch ausgereiften Kompaktinterferometers mit Verformungskörpern aus Aluminiumoxidkeramik in Form einer Bourdonfeder resultieren geringste Unsicherheiten der Druckmessung. Schwerpunkt der Arbeit ist die Entwicklung und Untersuchung geeigneter Verformungskörper, welche die Eingangsgröße Druck mit hoher Genauigkeit auf eine vom Interferometer gemessene Verschiebung abbilden. Es wird eine Herstellungstechnologie zur reproduzierbaren Fertigung der komplexen Verformungskörper aus Aluminiumoxidkeramik vorgestellt. Mit Hilfe der entwickelten Berechnungsverfahren und der präzisen Erfassung der geometrischen Größen erfolgt die Dimensionierung und Nachrechnung der Verformungskörper hinsichtlich ihrer Kennlinien und des Bruchdruckes. Vorraussetzung für die messtechnische Untersuchung der interferenzoptischen Drucksensoren sind Messplätze höchster Genauigkeit. In den realisierten Messplatzvarianten werden von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig kalibrierte Kolbenmanometer für flüssige und gasförmige Druckmedien eingesetzt. Ein an die Besonderheiten der Präzisionsdruckmessung angepasstes Messregime erlaubt die effektive, einheitliche und problemorientierte Untersuchung der Drucksensoren. Untersuchungsschwerpunkte sind die Bestimmung der Wiederholpräzision, Langzeitstabilität, Linearität, Hysterese und Lageempfindlichkeit. Der Einfluss von Umgebungstemperaturänderungen ist ein weiterer entscheidender Aspekt. Aus den messtechnischen Untersuchungen geht hervor, dass hauptsächlich der Umgebungstemperatureinfluss, die nichtlineare Kennlinie und die Hysterese die erzielbare Messunsicherheit interferenzoptischer Drucksensoren begrenzen. Es wird gezeigt, dass die beobachtete Hysterese vordergründig auf thermodynamische Zustandsänderungen des Druckmediums zurückzuführen ist. An einem Drucksensor wird nachgewiesen, dass durch die rechentechnische Korrektion von Einfluss- und Störgrößen relative Messabweichungen von weniger als 5.10-5 erreicht werden.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/480252513.PDF
Müller, Andreas
Entwicklung eines Präzisionsgerätes zur Messung der Gestaltabweichung von Planspiegeln. - Ilmenau : ISLE. - XVI, 122 S
Zugl.: Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2004
ISBN 3932633903
http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/389746711.PDF
Krause, Lutz
Dynamische Wägetechnik. - 195 S.
Ilmenau : Techn. Univ., Habil.-Schr., 2004
http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/385052502.PDF
Bernhard, Frank
Technische Temperaturmessung : physikalische und meßtechnische Grundlagen, Sensoren und Meßverfahren, Meßfehler und Kalibrierung ; Handbuch für Forschung und Entwicklung, Anwendungenspraxis und Studium ; mit 297 Tabellen und 202 Berechnungsbeispielen. - Berlin [u.a.] : Springer. - XIV, 1460 S.. - (VDI-Buch)
ISBN 3540626727 = 978-3-540-62672-5
Literaturverz. S. [1329] - 1411
http://external.dandelon.com/download/attachments/dandelon/ids/AT001E74AB4A752327E8CC1256F8F005906EC.pdf
Fröhlich, Thomas; Fehling, Thomas; Heydenbluth, Detlef
Sartorius susceptometer for precise measurement of susceptibility and magnetization of weights. - In: South Yorkshire International Weighing Conference, 17th - 18th June 2003 / South Yorkshire International Weighing Conference (Sheffield) : 2003.06.17-18. : . - Sheffield : South Yorkshire Trading Standards Unit, 2003, S. 6-1-6-7

The Sartorius Susceptometer allows one to determine the magnetization and the magnetic susceptibility of weights as recommended in the Draft revision of International Recommendation OIML R 111. It is commercial available with a readability of the mass comparator of 1 [my]g and 10 [my]g. The technical details and the application range are given. A new method for specifying the necessary shape and size dependent geometric correction factors is discussed.


Boguhn, Dirk; Augustin, Silke; Bernhard, Frank; Mammen, Helge; Tischler, Moisés
Application of binary alloys in miniature fixed-point cells as secondary fixed points in the temperature range from 500 &ring;C to 660 &ring;C. - In: AIP conference proceedings. - Melville, NY : Inst, ISSN 15517616, Bd. 684 (2003), S. 249-254
http://dx.doi.org/10.1063/1.1627133
Dontsov, Denys; Jäger, Gerd; Büchner, Hans-Joachim; Gerhard, Uwe
Homodyne fiber coupled laser vibrometer. - In: / EUSPEN International Topical Conference on Precision Engineering, Micro Technology, Measurement Techniques and Equipment ; 2003 (Aachen) : 2003.05.19-20., (2003), S. 439-442
Bernhard, Frank; Boguhn, Dirk; Augustin, Silke; Mammen, Helge; Donin, Andrei
Application of self-calibrating thermocouples with miniature fixed-point cells in a temperature range from 500 &ayn;C to 650 &ayn;C in steam generators. - In: / IMEKO world congress ; 17 (Dubrovnik) : 2003.06.22-27., (2003), S. 1604-1608

Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Füßl, Roland; Grünwald, Rainer; Büchner, Hans-Joachim; Schott, Walter; Dontsov, Denys
Miniature interferomerters developed for applications in nano-devices. - In: / International Conference on Mechatronics Technology ; 7 (Taipei) : 2003.12.02-06. : ., (2003), S. 41-45
Fröhlich, Thomas; Blumröder, Götz; Hilbrunner, Falko; Günther, F.
Kennlinienstabilität von Pt100-Flachmeßwiderständen im praktischen Einsatz. - In: / Temperatur 2003 (Berlin) : 2003.09.08-09. : ., (2003), S. 325-330

Blumröder, Götz; Krüger, L.
Indikation thermischer Strömungsvorgänge in Gerätegehäusen mittels Messwiderständen. - In: / Temperatur 2003 (Berlin) : 2003.09.08-09. : ., (2003), S. 319-324

Boguhn, Dirk; Donine, Andrei; Bernhard, Frank
Kalibrierwertermittlung bei Phasenumwandlungsvorgängen in Miniatur-Fixpunkt Zellen. - In: / Temperatur 2003 (Berlin) : 2003.09.08-09. : ., (2003), S. 213-218

Boguhn, Dirk; Tischler, Moises
Reproduzierbarkeit von Phasenumwandlungstemperaturen ausgewählter binärer Legierungen im Bereich 500 &ring;C - 660 &ring;C. - In: / Temperatur 2003 (Berlin) : 2003.09.08-09. : ., (2003), S. 187-192

Bernhard, Frank; Boguhn, Dirk; Augustin, Silke; Mammen, Helge; Donin, Andrei; Serres, Bernd; Höfle, Franz Anton
Einsatzerfahrungen mit selbstkalibrierenden Thermoelementen in Kraftwerken. - In: / Temperatur 2003 (Berlin) : 2003.09.08-09. : ., (2003), S. 259-266

Mit integrierten Miniaturfixpunktzellen kann durch Rekalibrierung von Thermoelementen unter Betriebsbedingungen eine Messunsicherheit < 1K im Heißdampfbereich (500-650&ayn;C) von Kraftwerken bei Einsatzzeiten > 20.000h erreicht werden. Als Fixpunktmaterialien werden Reinstmetalle und binäre Legierungen verwendet. Aufbau und Wirkungsweise des Messsystems sowie Einsatzerfahrungen in verschiedenen Kraftwerken werden vorgestellt.


Jäger, Gerd; Füßl, Roland
Interference-optical force sensor for small forces. - In: / IMEKO world congress ; 17 (Dubrovnik) : 2003.06.22-27., (2003), S. 259-262

Schott, Walter; Pöschel, Wolfgang; Ecke, Susanne; Jäger, Gerd; Grünwald, Rainer; Büchner, Hans-Joachim; Manske, Eberhard; Wurzbacher, Holger
Präzision mit Laserlicht. - In: Laser + PhotonikLaser + Photonik : Organ von Spectaris, Deutscher Industrieverband für Optische, Medizinische und Mechatronische Technologien e.V. - München : Hanser - München : Hanser, ISSN 16103521, (2003), 1, S. 31-33
Jäger, Gerd
Nanopositionier- und Nanomessmaschinen. - In: / Tagung (Stuttgart) : 2003.02.12-13. : ., (2003), S. 127-136

Büchner, Hans-Joachim; Mandryka, Victor; Jäger, Gerd; Bunte, E.; Stiebig, H.
Standing wave interferometer for length measurements. - In: / EUSPEN International Topical Conference on Precision Engineering, Micro Technology, Measurement Techniques and Equipment ; 2003 (Aachen) : 2003.05.19-20., (2003), S. 387-390
Büchner, Hans-Joachim; Bunte, E.; Mandryka, Victor; Stiebig, H.; Jäger, Gerd
Standing-wave interferometer based on partially transparent photodiodes. - In: / Conference (Munich) : 2003.06.23-26., (2003), S. 218-226

Stiebig, H.; Büchner, Hans-Joachim; Bunte, E.; Mandryka, Victor; Knipp, D.; Jäger, Gerd
Standing wave detection by thin transparent nip diodes of amorphous silicon. - In: Thin solid films : international journal on the science and technology of condensed matter films. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Bd. 427 (2003), 1/2, S. 152-156
http://dx.doi.org/10.1016/S0040-6090(02)01206-3
Büchner, Hans-Joachim; Stiebig, H.; Mandryka, Victor; Bunte, E.; Jäger, Gerd
An optical standing-wave interferometer for displacement measurements. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 14 (2003), 3, S. 311-316
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/14/3/309
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Füßl, Roland; Grünwald, Rainer; Büchner, Hans-Joachim; Schott, Walter; Dontsov, Denis
Miniature interferometers for applications in microtechnology and nanotechnology. - In: / Conference (San Diego, Calif.) : 2003.08.04-06., (2003), S. 185-192

Jäger, Gerd
Übersichtsvortrag zum Sonderforschungsbereich 622 Nanopositionier- und Nanomessmaschinen. - In: / Wissenschaftliches Kolloquium (Ilmenau) : 2003.11.27-28. : ., (2003), S. 3-8
Manske, Eberhard
Nanomess- und Positioniertechnik. - In: / Wissenschaftliches Kolloquium (Ilmenau) : 2003.11.27-28. : ., (2003), S. 9-15
Chen, Chao-Jung
Development of a traceable atomic force microscope with interferometer and compensation flexure stage. - Online-Ressource (PDF-Datei: 122 S., 19,5 MB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2003

Rastersondenmikroskope, zu denen unter anderem Rastertunnelmikroskope (STM) und Rasterkraftmikroskope (AFM) gezahlt werden, werden an vielen Stellen in der Material- und Oberflachenforschung, der Halbleitertechnologie sowie der Biotechnologie angewendet. Sie sind zudem denkbare Werkzeuge der Nanotechnologien, so beispielsweise der Nanolithographie. Zudem konnen sie der Manipulation von Atomen und zur Nanometrologie dienen. Kommerzielle AFM bestehen unter anderem aus einem Laser, Photoempfanger, Regler, Piezoantriebssystem sowie einem Tastsystem. Dabei kommt den Piezoelementen des Antriebssystems besondere Bedeutung zu. Die von Piezoelementen bekannten Nachteile, wie Nichtlinearitat, Hysterese, Alterung, thermische Drift, Kriechen und Ubersprechen, konnen durchaus 20% der Messabweichungen bei Vorwartssteuerung verursachen. Daher sollten AFM, Metrologiestandards entsprechend, zur Reduzierung der Mesunsicherheit regelmasig ruckfuhrbar kalibriert werden. Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand in der Entwicklung eines ruckfuhrbaren Rasterkraftmikroskops (Traceable Atomic Force Microscope, TAFM) zum Einsatz als staatliches Normal zur ruckfuhrbaren Vermessung von Normalen im Nanometer-Bereich fur die taiwanesische Industrie. Das TAFM wurde als Kombination eines kommerziellen AFM, zwei Laserinterferometern, einer aktiv geregelten dreiachsigen Prazisionsfuhrung, einem Metrologierahmen aus Super-Invar, einer Schwingungsdampfung sowie einer temperaturgeregelten Umhausung konzipiert und aufgebaut. Zur Reduzierung des Abbe-Offsets wurden die Interferometer derart angeordnet, dass sich ihre virtuell verlangerten Messstrahlen im Antastpunkt des Cantilevers und damit direkt auf der Probenoberflache im Messpunkt schneiden. Eine einwandfreie Referenzbewegung des Systems wurde durch die eingesetzten Prazisionsfuhrungen sichergestellt, wahrend die direkte Ruckfuhrbarkeit auf die Definition der Langeneinheit ?Meter" durch den Einsatz von zwei Laser-Interferometern erreicht wurde. Die ermittelte erweiterte Messunsicherheit des TAFM fur die laterale Messung einer Lange von 292 nm betrugt bei einer statistischen Sicherheit von 95% unter Berucksichtigung von 29 Freiheitsgraden 2,5 nm. Da die ermittelte erweiterte Messunsicherheit fur laterale Langenmessungen noch nicht zufriedenstellend und die Ruckfuhrbarkeit in Richtung der Z-Achse nicht gewahrleistet ist, soll das TAFM verbessert werden, um perspektivisch eine Messunsicherheit von 0,5 nm in allen drei Messachsen zu erreichen. Dieses Ziel kann zunachst durch den Einbau eines weiteren Laserinterferometers zur Kalibrierung des Messystems der Z-Achse erreicht werden. Zusatzlich sollte die Umhausung statt auf einem Tisch auf dem schwingungsarmeren Boden platziert werden, was das Rauschen der Interferometer auf weniger als 5 nm reduzieren sollte. Ein verstarkter Metrologierahmen, die Verlagerung der Referenzspiegel vom AFM auf die Prazisionsfuhrung und verkurzte Messkreise, die Konstruktion aller Teile aus dem gleichen Material, ein symmetrischer mechanischer Aufbau und der Einsatz einer aktiven Temperaturregelung mit einer Temperaturstabilitat von 20¡Ó0.1 ØXC sind weitere wichtige Schritte.


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Dontsov, Denys
Homodyninterferometer zur berührungslosen Schwingungsanalyse. - Online-Ressource (PDF-Datei: 131 S., 3410 KB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2003

Lasergestützte Messverfahren stellen seit langem ein verbreitetes Werkzeug zur berührungslosen Erfassung von mechanischen Schwingungen dar. Sowohl Speckle - und Hologramm- Interferometrie zur Analyse von Flächenschwingungen als auch Heterodyninterferometer (Laser Vibrometer) sind die etablierten Messverfahren auf diesem Gebiet. Der Einsatz von Homodyninterferometern (Einfrequenzinterferometer) zur Schwingungsanalyse setzte bis jetzt eine optische Oberfläche des Messobjektes voraus. Ein weiterentwickeltes System auf Basis eines Einfrequenzinterferometers, das durch eine hohe Linearität und geringe Messunsicherheit ausgezeichnet wird, ist das Thema dieser Dissertation. In der Dissertation werden die Einsatzgebiete und Anforderungen an berührungslose Schwingungsmesssysteme vorgestellt. Der Schwerpunkt liegt dabei im Einsatz der klassischen Einfrequenzinterferometrie zur Schwingungsanalyse unter normalen Industriebedingungen an rauhen und nicht vorbereiteten Oberflächen. Es wird auf den Aufbau eines modifizierten Michelson-Interferometers eingegangen. Die unterschiedlichen Anforderungen an die Sensoroptimierung bei spiegelnden und rauhen Oberflächen werden gezeigt. Die Rechnungen mit Jones-Matrizen stellen den mathematischen Apparat für diese Optimierungen dar. Das gesamte Systemkonzept, das für hochempfindliche und hochauflösende Messungen entwickelt wurde, ist ein weiterer Schwerpunkt der Dissertation. Die Besonderheiten der Signalauswertung in der Einfrequenzinterferometrie werden in Verbindung mit den Aufgaben der Schwingungsanalyse betrachtet. Realisierte schnelle Signaldemodulatoren werden vorgestellt. Es wird eine Analyse der Messunsicherheiten im Vergleich zur klassischen Interferometrie vorgenommen. Die entscheidenden Fehlerquellen und die Möglichkeiten deren Korrektur werden betrachtet und analysiert. Praktische Messergebnisse werden präsentiert und es wird auf die Möglichkeiten der flächenhaften Erfassung von Schwingungen eingegangen.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=1184
Wang, Yung-Cheng
Präzisionsprüfgerät für Nanomesstaster. - Online-Ressource (PDF-Datei: 118 S., 3018 KB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2003

Aufgrund der steigenden Anforderungen an die Bearbeitungstolerenzen in der Fertigungstechnik und an die Miniaturisierung von industriellen Bauteilen gewinnt die Nanometrologie in der Fertigungsmesstechnik zunehmend an Bedeutung. Daher spielen präzise Messgeräte und -sensoren zur genauen Charaterisierung und Überprüfung der Produkte eine entscheidene Rolle. Für die eindimensionale Längenprüfung haben hochgenaue Messtaster, bzw. Nanomesstaster, die eine Auflösung im Nanometerbereich besitzen und eine Genauigkeit von weniger als 100 nm erreichen, große Bedeutung. Dazu gehören sowohl nach dem elektronischen als auch nach dem optischen Messprinzip arbeitende Messtaster, wie induktive, inkremental-optische oder interferenzoptische. Zur Gewährleistung der Genauigkeit und der Rückführbarkeit auf die Definition des Meters sind die Kalibrierung und Überprüfung der Nanomesstester unentbehrlich. Bereits existierende Prüfverfahren oder -maschinen haben diverse Nachteile. Einige erlauben nur einen manuellen Prüfvorgang, der sehr zeitaufwendig ist, wie z.B. mit hochgenauen Parallelendmaßen als Maßverkörperung. Andere weisen trotz hoher Genauigkeit nur Prüfbereiche im Mikrometerbereich auf oder besitzen in großen Prüfbereichen von einigen Millimetern nur eine Prüfunsicherheit von mehr als 100 nm. Um die Prüfung mit hoher Auflösung und gleichzeitig großem Messbereich zu ermöglichen, wurde im Rahmen dieser Arbeit auf der Grundlage eines am Institut PMS entwickelten Kalibriergerätes für Wegsensoren ein Präzisionsprüfgerät für Nanomesstaster aufgebaut, das mit 1,24 nm Auflösung, einem Prüfbereich bis 20 mm (60 mm) und einer Messunsicherheit von ca. ±10 nm die Anforderungen an hohe Auflösung im Nanometerbereich und den gleichzeitig großen Messbereich im Millimeterbereich erfüllen kann. - Das Präzisionsprüfgerät ist mit einem Planspiegelinterferometer ausgerüstet. Als neuer Ansatz zur Vermeidung des Abbe-Fehlers wird mit Hilfe von Piezotranslatoren eine kontinuierliche Winkelregelung des Messkörpers verwirklicht. Damit wird während des Prüfvorganges eine Verkippung des Messkörpers von < 0,2" erreicht und der mögliche Abbe-Fehler minimiert. Die Positionierung des Messkörpers erfolgt durch ein Antriebsystem, das sich aus Kugelführungen, einer Feingewindespindel und einem DC-Motor zusammensetzt. Zur Automatisierung des Prüfvorganges ist ein nach dem Messprinzip der Richtlinie VDI/VDE 2617 arbeitendes Messprogramm entworfen worden, mit dem ein Messtaster in elf Messpunkten und fünf Wiederholungen in weniger als 30 Minuten geprüft werden kann. - Theoretische und experimentelle Untersuchungen zeigen, dass das Präzisionsprüfgerät eine Prüfunsicherheit von ca. ±10 nm im Messbereich von 18 mm aufweist, was einer relativen Messunsicherheit von ca. ±5&hahog;10-7 entspricht.Mit der geringen Prüfunsicherheit, der Minimierung des Abbe-Fehlers und der kurzen Prüfzeit kann das Gerät als ein universelles und leistungsfähiges Präzisionsprüfgerät bezeichnet werden, das für die genauen Prüfungen von beliebigen Präzisionsmesstastern und anderen eindimensionalen Wegsensoren einsatzfähig ist.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=1189
Welter, Matthias
Ultrapräzise Laserkalibriersysteme für die Nanotechnologien, insbesondere für Rastersondenmikroskope : gemeinsamer Schlussbericht zum Verbundvorhaben
[Elektronische Ressource]. - Ilmenau. - Online-Ressource (73 p., 3,33 Mb.)
Differences between the printed and electronic version of the document are possible. - Contract BMBF 13N7701/9 - BMBF 13N7703/0. - Joint project no. 01017679
http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fb04/378027913.pdf
Augustin, Silke; Boguhn, Dirk
Phase transformation temperatures of binary alloys in miniature fixed-point cells. - In: Proceedings / TEMPMEKO 2001 ; 8 (Berlin) : 2001.06.19-21. : . - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., (2002), S. 699-704
Augustin, Silke; Bernhard, Frank; Boguhn, Dirk; Donin, Andrej; Mammen, Helge
Industrially applicable miniature fixed-point thermocouples. - In: Proceedings / TEMPMEKO 2001 ; 8 (Berlin) : 2001.06.19-21. : . - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., (2002), S. 3-8
Augustin, Silke; Bernhard, Frank; Boguhn, Dirk; Donin, Andrei; Mammen, Helge
Selbstkalibrierende Thermoelemente mit integrierten Miniaturpunktzellen im Kraftwerkseinsatz. - In: Vorträge VP1, VH1 bis VH11, VM1 bis VM10 / Kraftwerkstechnisches Kolloquium ; 34 (Dresden) : 2002.09.24-26. - Dresden : Univ., Institut für Energietechnik, (2002), S. 161-165
Bernhard, Frank; Dorożowiec, M.; Dorożowiec, N.
Investigation of the error temperature medium determination using for the measurement three element resistance sensor. - In: Metody i technika przetwarzania sygnalów w pomiarach fizycznych / Mi&onced;edzynarodowe Seminarium Metrologów ; 10 (Rzeszów) : 2002.10.22-24. - Rzeszów : Oficyna Wydawn. Politechn., (2002), S. 9-16
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Wurzbacher, Holger; Grünwald, Rainer; Büchner, Hans-Joachim; Schott, W.; Pöschel, W.
Novel microoptical fibre coupled laser interferometers for various applications in precision engineering and nanotechnology. - In: / International EUSPEN Conference ; 3 (Eindhoven) : 2002.05.26-30. : ., (2002), S. 537-540
Schott, Walter; Jäger, Gerd
Miniature interferometers for precise distance measurements. - In: / Annual Meeting. American Society for Precision Engineering ; 17 (St. Louis, Mo.) : 2002.10.20-25., (2002), S. 67-72

Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Büchner, Hans-Joachim; Grünwald, Rainer
Nanopositioning and measuring technique. - In: / International Symposium on Laser Metrology Applied to Science, Industry, and Everyday Life ; 7 (Novosibirsk) : 2002.09.09-13., (2002), S. 240-246

Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Büchner, Hans-Joachim; Grünwald, Rainer
A novel approach to positioning- and measuring technique for nanometrology. - 8 S. = 253,2 KB, Text
Publ. entstand im Rahmen der Veranst.: International Conference Sensors and Systems, 24. - 27. Juni 2002, St. Petersburg, Russland
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=7271
Fröhlich, Thomas; Hilbrunner, Falko; Blumröder, Götz; Jäger, Gerd; Berg, ChristophFröhlich, Thomas; Hilbrunner, Falko; Blumröder, Götz; Jäger, Gerd; Berg, Christoph
Improvement of the metrological properties of a laboratory balance through dynamic temperature compensation. - In: Proceedings / TEMPMEKO 2001 ; 8 (Berlin) : 2001.06.19-21. : . - Berlin [u.a.] : VDE-Verl., (2002), S. 1085-1090
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Welter, Matthias
A new tool for the calibration of scanning probe microscopes. - In: / Seminar on Quantitative Microscopy ; 5 (Bergisch Gladbach) : 2001.11.15-16. : ., (2002), S. 178-184

Schott, Walter; Pöschel, Wolfgang; Jäger, Gerd; Grünwald, Rainer; Manske, Eberhard; Wurzbacher, Holger
Fibre-coupled microinterferometer. - In: Proceedings / OPTO 2002 ; 5 (Erfurt) : 2002.05.14-16. - Wunstorf : AMA Service GmbH, (2002), S. 253-258
Knipp, D.; Stiebig, H.; Büchner, Hans-Joachim; Jäger, Gerd; Rosa, M.; Street, R. A.
Design and modelling of a Fourier spectrometer based on sampling a standing wave. - In: / Materials Science of Microelectromechanical Systems (MEMS) Devices ; 4 (Boston, Mass.) : 2001.11.25-28., (2002), S. 185-190

Bunte, E.; Mandryka, Victor; Büchner, Hans-Joachim; Jäger, Gerd; Stiebig, H.
A new concept for position detectors based on sampling a standing wave. - In: / International Conference on Microelectronics, Devices and Materials ; 38 (Lipica) : 2002.10.09-11., (2002), S. 317-322
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Schott, Walter
Operation and analysis of a nanopositioning and nanomeasuring machine. - In: / Annual Meeting. American Society for Precision Engineering ; 17 (St. Louis, Mo.) : 2002.10.20-25., (2002), S. 299-304

Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Wurzbacher, Holger; Grünwald, Rainer; Schott, Walter; Büchner, Hans-Joachim
Neue Miniaturinterferometer für die Präzisionsmeß- und Kalibriertechnik. - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau ; 47 (Ilmenau) : 2002.09.23-26., (2002), insges. 2 S.
Wang, Yung-Cheng; Manske, Eberhard; Büchner, Hans-Joachim; Welter, Matthias; Jäger, Gerd
Präzisionsprüfgerät für Nanomesstaster. - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau ; 47 (Ilmenau) : 2002.09.23-26., (2002), insges. 2 S.
Wurmus, Jens; Manske, Eberhard
Stabilisierung von He-Ne-Lasern für die Anwendung in der Präzisionslängenmesstechnik. - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau ; 47 (Ilmenau) : 2002.09.23-26., (2002), insges. 2 S.
Domhardt, Michael; Krause, Lutz
Entwicklungsaspekte monolithischer Wägezellen für den Einsatz in dynamischen Wägeprozessen. - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau ; 47 (Ilmenau) : 2002.09.23-26., (2002), insges. 4 S.
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Füßl, Roland; Grünwald, Rainer; Büchner, Hans-Joachim
Nanomess- und -positioniertechnik. - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau ; 47 (Ilmenau) : 2002.09.23-26., (2002), insges. 8 S.
Dontsov, Denis; Jäger, Gerd; Büchner, Hans-Joachim; Gerhardt, Uwe
Laser interferometric techniques for vibration analysis. - In: / Seminar on Quantitative Microscopy ; 5 (Bergisch Gladbach) : 2001.11.15-16. : ., (2002), S. 166-173

Chen, Chao-Jung; Jäger, Gerd; Hofmann, Norbert
Development of a traceable atomic force microscope. - In: Technisches MessenTechnisches Messen : tm : Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik : Organ der AMA (Fachverband für Sensorik e.V.) und der NAMUR (Interessengemeinschaft Prozessleittechnik der Chemischen und Pharmazeutischen Industrie). - Berlin : de Gruyter : tm ; Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik ; Organ der AMA (Fachverband für Sensorik e.V.) und der NAMUR (Interessengemeinschaft Prozessleittechnik der Chemischen und Pharmazeutischen Industrie). - München : Oldenbourg, ISSN 0340837X, Bd. 69 (2002), 11, S. 483-487
Bethge, Mathias
Schnelle homogene Temperierung von Mikrotiterplatten zur photometrischen Messung von Analysengut. - Online-Ressource (PDF-Datei: 158 S., 1050 KB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2002

Für die Untersuchung von Analysengut mit optischen Methoden werden in der Pharmaindustrie, in der Biotechnologie, in medizinischen Laboratorien und Forschungseinrichtungen zur Durchführung von Screeningverfahren häufig Mikrotiterplatten (Abk. MTP) eingesetzt. Der Begriff MTP-Reader bezeichnet ein Gerät, welches die Absorbanz oder Fluoreszenz von Lösungen in MTP messen kann. Ist in den Reader noch eine Heizung für die in der MTP befindlichen Lösungen eingebaut, handelt es sich um einen sog. temperierbaren Reader. Die Eigenschaft Temperierbarkeit erlaubt wichtige Aussagen über temperaturabhängige Eigenschaften der Lösungen. Es werden Heizverfahren für befüllte MTP benötigt, die die Forderungen Anheizzeit 1?2 min vorzugsweise von Raumtemperatur auf 37&ayn;C sowie Homogenität und Meßunsicherheit der Lösungstemperatur von je 0.1&ayn;C über die MTP unter Beachtung einiger ökonomischer Rahmenbedingungen erfüllen. Dazu werden die drei Hauptschwerpunkte Bestimmung der Lösungstemperatur, Erwärmung mittels verschiedener Heizverfahren und Entwicklung eines geeigneten Heizregimes bearbeitet. - Die Bestimmung der Lösungstemperatur geschieht mit Hilfe eines optischen Thermometers. Es besteht aus einer Lösung mit temperaturabhängiger Absorbanz bzw. Fluoreszenz. Das optische Thermometer mit temperaturabhängiger Absorbanz hat eine Unsicherheit von 0.1&ayn;C bei 37&ayn;C, eine Variationsbreite bei Wiederholung der Kalibrierkurve von 1.1&ayn;C bei 35&ayn;C und eine Drift von -0.1&ayn;C nach 20 min. Die entsprechenden Zahlen des optischen Thermometers mit temperaturabhängiger Fluoreszenz lauten 0.15&ayn;C, 0.4&ayn;C und -0.59&ayn;C nach 15 min. Es konnte keine Erwärmungsmethode gefunden werden, die alle in der Aufgabenstellung gestellten Forderungen umfassend erfüllt. Von den praktisch untersuchten Erwärmungsarten ist die indirekte Widerstandserwärmung zur Erfüllung der Hauptforderung am besten geeignet. Gleichwertig hierzu bis auf eine etwas schlechtere Homogenität ist die Verwendung von Temperaturstrahlern höherer Temperatur. Die Anwendung der Heizverfahren Temperaturstrahler niederer Temperatur, dielektrische Erwärmung, kalte Infrarot-Strahler und induktive Erwärmung ist aus jeweils anderen Gründen nicht sinnvoll. - Für die indirekte Widerstandserwärmung wurde ein Heizregime entwickelt, mit dem in möglichst kurzer Zeit die Endtemperatur erreicht wird. Es besteht aus zwei Heizphasen. In der ersten wird mit maximal möglicher Leistung geheizt, in der zweiten wird nicht geheizt, um die Forderungen optimal zu erfüllen.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=1181
Boguhn, Dirk
Miniatur-Fixpunktzellen als Basis selbstkalibrierender elektrischer Berührungsthermometer. - Online-ressource (PDF-Datei: 126 S., 1688 KB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2002

Mit Miniatur-Fixpunktzellen lassen sich Phasenumwandlungstemperaturen von Reinststoffen als Temperatur-Fixpunkte nutzen. Elektrische Berührungsthermometer, in die Miniaturzellen in geeigneter Weise integriert wurden, sind vergleichsweise einfach, nahezu beliebig oft und unter Einsatzbedingungen (in situ) an der bekannten Fixpunkttemperatur rekalibrierbar. Praktisch realisiert wurde dieses Prinzip bislang nur unter Laborbedingungen. Im Rahmen der Arbeit werden wesentliche Ergebnisse von Untersuchungen vorgestellt, die das Ziel haben, thermisch optimierte Miniatur-Fixpunktzellen mit verbesserten messtechnischen Eigenschaften zu entwerfen. Ziel ist es, Miniatur-Fixpunktzellen in industrieübliche und -taugliche elektrische Berührungsthermometer mit Außendurchmessern von [größer gleich] 6 mm zu integrieren und auf diese Weise deren periodische in-situ-Selbstkalibrierung zu ermöglichen. Aufbauend auf grundlegenden Betrachtungen zur Thermodynamik von Phasenumwandlungen in Reinstmetallen und Legierungen werden Auswahlkriterien für Fixpunkt- und Tiegelmaterialien abgeleitet. Wesentlicher Schwerpunkt ist die Frage der Realisierung eines thermischen Gleichgewichts zwischen einem Temperatursensor und dem Phasenumwandlungsmaterial innerhalb der Miniaturzelle auch bei sich vergleichsweise schnell ändernden äußeren Temperaturen und inhomogenen Temperaturfeldern. Bekannte Bauformen von Miniaturfixpunkt-Thermometern sowie gebräuchliche Methodiken bei Kalibrierungen in Standard-Fixpunktzellen werden diesbezüglich analysiert. Ein hinreichendes thermisches Gleichgewicht zwischen Temperatursensor und Fixpunktmaterial lässt sich herstellen, indem das lokale Temperaturfeld im Bereich der Miniaturzelle weitgehend homogenisiert wird. Dies kann temporär unter Ausnutzung der hohen Temperaturkonstanz des Phasenumwandlungsmaterials während eines Schmelz- oder Erstarrungsprozesses geschehen. Anhand von Modellierungen und numerischen Simulationen von Thermoelementen mit integrierter Miniatur-Fixpunktzelle werden die Veränderungen der Temperaturverteilungen innerhalb des Thermometers sowie die davon abhängigen Ausbreitungen der Fest/flüssig-Phasengrenzen während einer Phasenumwandlung in Abhängigkeit verschiedener Einflussgrößen untersucht. Die detaillierten Modellrechnungen ermöglichen die Ableitung von Richtlinien und Kriterien für die konstruktive Gestaltung der Miniatur-Fixpunktzellen und ihre Integration in Thermometer. Zudem dienen sie zur Verifizierung eines einfachen Auswerteverfahrens zur Bestimmung der Phasenumwandlungstemperaturen aus den gemessenen Plateaus. Experimentelle Untersuchungen bestätigten die Ergebnisse der Simulationen. Langzeitmessungen im Labor und unter industriellen Einsatzbedingungen lieferten den Nachweis der hinreichenden thermischen und mechanischen Stabilität der Miniaturfixpunkt-Thermometer. Mit einigen binären eutektischen und monotektischen Legierungen sind Untersuchungen bezüglich ihrer Eignung als Phasenumwandlungsmaterialien in Miniatur-Fixpunktzellen durchgeführt worden. Insbesondere die Gleichgewichtstemperaturen ihrer Schmelzvorgänge erwiesen sich dabei als hinreichend reproduzierbar und als Temperatur-Fixpunkte nutzbar. Thermometer mit integrierten Miniatur-Fixpunktzellen lassen sich wie bisher in Kalibrierlaboratorien für Vergleichskalibrierungen einsetzen. Die erreichten Verbesserungen ihrer messtechnischen Eigenschaften sowie die hohen Langzeitstabilitäten der Miniatur-Fixpunktzellen machen es darüber hinaus möglich, auch industrielle Temperaturmessstellen mit Miniaturfixpunkt-Thermometern auszustatten. Am Beispiel der Temperaturmessung in Heißdampfleitungen von Wärmekraftwerken wird gezeigt, dass sich durch den Einsatz selbstkalibrierender Miniaturfixpunkt-Thermoelemente nachweisbare Verringerungen der Temperaturmessunsicherheiten von bislang etwa 3...5 K auf unter 1 K erreichen lassen.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=1163
Jäger, Gerd
Fehlerarme Messung der Frischdampftemperatur im Bereich 600 ... 650 &ring;C : Schlussbericht zum Forschungsvorhaben Nr. 0327066B innerhalb des BMBF-Verbundforschungsprogramms KOMET650
[Elektronische Ressource]. - Ilmenau. - Online-Ressource (40 p. = 1,42 MB)
nIndex p. 40. - Contract BMBF 0327066B
http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fb02/355364026.pdf
Hausotte, Tino
Nanopositionier- und Nanomessmaschine. - Ilmenau : Verl. ISLE. - VI, 185 S
Zugl.: Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2002
ISBN 3932633717
http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/352345403.PDF
Augustin, Silke; Boguhn, Dirk
Phase transformation temperatures of binary alloys in miniature fixed-point cells
[Elektronische Ressource]. - Ilmenau : Techn. Univ.. - Online-Ressource (6 p., 307 Kb.)
Contract BMBF 0327066B 1. - Differences between the printed and electronic version of the document are possible. - nIndex p. 6
http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fb02/345577663.pdf
Augustin, Silke; Bernhard, Frank; Boguhn, Dirk; Donin, Andrei; Mammen, Helge
Industrially applicable miniature fixed-point thermocouples
[Elektronische Ressource]. - Ilmenau. - Online-Ressource (6 p., 82,3 Kb.)
Contract BMBF 0327066B 2. - Differences between the printed and electronic version of the document are possible. - nIndex p. 6
http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fb02/345577639.pdf
Wurzbacher, Holger
Addition optischer Gangunterschiede mit Lichtwellenleitern. - Ilmenau : ISLE. - XII, 115 S
Zugl.: Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2001
ISBN 3932633695
Augustin, Silke; Bernhard, Frank; Dorożowiec, N.
Rezultaty issledovanija temperaturnych polej termorezistivnych preobrazovatelej. - In: Metody i technika przetwarzania sygnalów w pomiarach fizycznych / Mi&onced;edzynarodowe Seminarium Metrologów ; 9 (Rzeszów) : 2001.10.23-25. - Rzeszów : Oficyna Wydawn. Politechn., (2001), S. 9-14
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Büchner, Hans-Joachim; Grünwald, Rainer; Schott, Walter
Nanomeasuring technology - nanomeasuring machine. - In: Proceedings of the sixteenth annual meeting / Annual Meeting. American Society of Precision Engineering (ASPE) ; 16 (Arlington, Va.) : 2001.11.10-15. - Raleigh, NC : ASPE, American Society of Precision Engineering, (2001), S. 23-27

Grünwald, Rainer
Professor Gerd Jäger, Mitglied des Herausgeberbeirats, wird 60. - 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. 68 (2001), 3, S. 115
http://dx.doi.org/10.1524/teme.2001.68.3.115
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino
Nanopositioning and measuring machine. - In: / International Conference. European Society for Precision Engineering and Nanotechnology (EUSPEN) ; 2 (Turin) : 2001.05.27-31., (2001), S. 290-293
Boguhn, Dirk; Augustin, Silke; Bernhard, Frank; Mammen, Helge
Phase transformations of technically pure metals and two-component alloys in miniature fixed-point crucibles. - In: High temperatures, high pressuresHigh temperatures, high pressures : HTHP ; international journal of thermophysical properties research. - Philadelphia, Pa : OCP Science - Philadelphia, Pa. : OCP Science, ISSN 00181544, Bd. 33 (2001), 4, S. 419-426
Wang, Yung Cheng; Manske, Eberhard; Jäger, Gerd
Untersuchungen zur gleichzeitigen Längen- und Winkelmessung mit einem Planspiegelinterferometer. - In: Technisches MessenTechnisches Messen : tm : Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik : Organ der AMA (Fachverband für Sensorik e.V.) und der NAMUR (Interessengemeinschaft Prozessleittechnik der Chemischen und Pharmazeutischen Industrie). - Berlin : de Gruyter : tm ; Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik ; Organ der AMA (Fachverband für Sensorik e.V.) und der NAMUR (Interessengemeinschaft Prozessleittechnik der Chemischen und Pharmazeutischen Industrie). - München : Oldenbourg, ISSN 0340837X, Bd. 68 (2001), 7/8, S. 319-325
Jäger, Gerd
Lasernanomeßtechnik - Anwendungen in der Präzisionsgerätetechnik. - In: / Symposium über Sensoren, Aufnehmer und Systeme ; 8 (Esslingen) : 2000.05.16-18., (2000), S. 428-441

Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Büchner, Hans-Joachim
Nanomeasuring machine. - In: / VDE World Microtechnologies Congress (Hannover) : 2000.09.25-27. : ., (2000), S. 551-556
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Büchner, Hans-Joachim
Laserinterferometrische Nanomeßmaschinen. - In: Sensoren und Meßsysteme 2000 / Tagung Sensoren und Meßsysteme (Ludwigsburg) : 2000.03.13-14. : Tagung Ludwigsburg, 13. und 14. März 2000. - Düsseldorf : VDI-Verl., (2000), S. 271-278

Am Institut für Prozeßmeß- und Sensortechnik wird eine Nanomeßmaschine für die Dreikoordinatenmessung mit einem Meßbereich von 25mm x 25mm x 5mm und einer Auflösung von 1,3nm entwickelt. Sie schließt mit ihrer Auflösung und ihrem Meßbereich eine Gerätelücke in der Koordinatenmeßtechnik. Drei Miniaturplanspiegelinterferometer, ein Antastsensor und zwei Winkelsensoren werden so angeordnet, daß in allen drei Koordinatenachsen abbefehlerfreie Messungen möglich sind. Anwendungsgebiet der neuen Nanomeßmaschine ist die Präzisionsvermessung von Kleinteilen und Mikrostrukturen.


Fröhlich, Thomas; Jäger, Gerd
Dynamische Temperaturkompensation von Präzisionsmessgeräten. - In: Technisches MessenTechnisches Messen : tm : Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik : Organ der AMA (Fachverband für Sensorik e.V.) und der NAMUR (Interessengemeinschaft Prozessleittechnik der Chemischen und Pharmazeutischen Industrie). - Berlin : de Gruyter : tm ; Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik ; Organ der AMA (Fachverband für Sensorik e.V.) und der NAMUR (Interessengemeinschaft Prozessleittechnik der Chemischen und Pharmazeutischen Industrie). - München : Oldenbourg, ISSN 0340837X, Bd. 67 (2000), 4, S. 166-170
Jäger, Gerd; Manske, Eberhard; Hausotte, Tino; Büchner, Hans-Joachim
Nanomessmaschine zur abbefehlerfreien Koordinatenmessung. - In: Technisches MessenTechnisches Messen : tm : Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik : Organ der AMA (Fachverband für Sensorik e.V.) und der NAMUR (Interessengemeinschaft Prozessleittechnik der Chemischen und Pharmazeutischen Industrie). - Berlin : de Gruyter : tm ; Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik ; Organ der AMA (Fachverband für Sensorik e.V.) und der NAMUR (Interessengemeinschaft Prozessleittechnik der Chemischen und Pharmazeutischen Industrie). - München : Oldenbourg, ISSN 0340837X, Bd. 67 (2000), 7/8, S. 319-323
Jäger, Gerd
Nanomess- und Positioniertechnik . - In: Technisches MessenTechnisches Messen : tm : Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik : Organ der AMA (Fachverband für Sensorik e.V.) und der NAMUR (Interessengemeinschaft Prozessleittechnik der Chemischen und Pharmazeutischen Industrie). - Berlin : de Gruyter : tm ; Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik ; Organ der AMA (Fachverband für Sensorik e.V.) und der NAMUR (Interessengemeinschaft Prozessleittechnik der Chemischen und Pharmazeutischen Industrie). - München : Oldenbourg, ISSN 0340837X, Bd. 67 (2000), 7/8, S. 297
Antoni, Michael; Bernhard, Frank; Engler, Reiner
Praxis der industriellen Temperaturmessung
1. Aufl.. - Alzenau : ABB Automation Products. - 295 S
ISBN 3000060820
Literaturverz. S. 293 - 295
http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/323890318.PDF
Bernhard, Frank; Augustin, Silke; Mammen, Helge; Sommer, Klaus-Dieter; Tegeler, Erich; Wagner, Mathias; Demisch, Ullrich; Trageser, Peter
Calibration of contacting sensors for temperature measurements on surfaces. - In: Proceedings of TEMPMEKO '99, the 7th International Symposium on Temperature and Thermal Measurement in Industry and Science; [1 + 2 + 3 June 1999, Delft, the Netherlands / International Symposium on Temperature and Thermal Measurement in Industry and Science ; 7 (Delft) : 1999.06.01-03. - Delft : NMi Van Swinden Laboratorium, (1999), S. 257-262

Bernhard, Frank; Augustin, Silke; Mammen, Helge; Sommer, Klaus-Dieter; Tegeler, Erich; Wagner, Mathias; Demisch, Ullrich; Trageser, Peter
Kalibrierung von Tastfühlern für Temperaturmessungen an Oberflächen. - In: PTB-Mitteilungen : Fachorgan für Wirtschaft und Wissenschaft : Amts- und Mitteilungsblatt der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Braunschweig und Berlin. - Bremen : Fachverl. NW in der Carl-Schünemann-Verl.-GmbH, ISSN 0030834X, Bd. 109 (1999), 5, S. 347-355
Bragynets, S.; Legkov, G.; Tsydelko, V.; Jäger, Gerd
Neural network technology in nanometry. - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität ; 44 (Ilmenau) : 1999.09.20-23. : ., (1999), S. 289-296
Fehling, Thomas; Fröhlich, Thomas; Heydenbluth, Detlef
Der Massekomparator - hochgenaue Massebestimmung an der Grenze des technisch Möglichen. - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau ; 44 (Ilmenau) : 1999.09.20-23., (1999), insges. 6 S.
Jäger, Gerd
Lasernanomeßtechnik - Möglichkeiten, Grenzen und Anwendungen in der modernen Gerätetechnik. - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau ; 44 (Ilmenau) : 1999.09.20-23., (1999), insges. 12 S.
Manske, Eberhard; Jäger, Gerd; Grünwald, Rainer
Neue Konzepte für mikrooptische Sensoren. - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau ; 44 (Ilmenau) : 1999.09.20-23., (1999), insges. 5 S.
Fröhlich, Thomas; Berg, Christoph; Blumröder, Götz; Hilbrunner, Falko
Dynamische Temperaturkompensation von Präzisionsmeßgeräten. - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau ; 44 (Ilmenau) : 1999.09.20-23., (1999), insges. 6 S.
Boguhn, Dirk; Bernhard, Frank; Augustin, Silke; Mammen, Helge
Temperatursensoren mit integrierten Miniatur-Fixpunktzellen für den Kraftwerkseinsatz. - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau ; 44 (Ilmenau) : 1999.09.20-23., (1999), insges. 6 S.
Hasche, Klaus; Herrmann, Konrad; Büchner, Hans-Joachim; Pohlenz, Frank; Seemann, Reiner
Lösungsbeispiele für quantitative Rastersondenmikroskopie in der Mikro- und Nanotechnik. - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität ; 44 (Ilmenau) : 1999.09.20-23. : ., (1999), S. 68-73
Scherge, Matthias; Büchner, Hans-Joachim; Jäger, Gerd; Schäfer, Jürgen A.
Interferometric detection of adhesion-induced nano-deflections. - In: Journal of optics. - Bristol : IOP Publ, Bd. 29 (1998), 1, S. 23-27
http://dx.doi.org/10.1088/0150-536X/29/1/004
Fröhlich, Thomas; Blumröder, Götz
Bestimmung des Verhältnisses der Zeitkonstanten zweier Trägheitsglieder erster Ordnung aus der Differenz der Sprungantworten. - 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. 65 (1998), 9, S. 319-321

Es wird ein Verfahren beschrieben, das die Bestimmung des Verhältnisses der zeitkonstanten aus dem zeitlichen Verlauf der Differenz zweier Sprungantworten ermöglicht.


http://dx.doi.org/10.1524/teme.1998.65.9.319
Jäger, Gerd
Laser-Nano-Sensoren. - In: / Symposium über Sensoren und Meßaufnehmer ; 7 (Esslingen) : 1998.06.16-18., (1998), S. 159-179

Blumröder, Götz; Fröhlich, Thomas; Augustin, Silke; Mammen, Helge
Meßtechnische Eigenschaften von Antast-Fühlern zur Oberflächentemperaturmessung. - In: / Tagung Temperatur '98 (Berlin) : 1998.02.16-17. : ., (1998), S. 299-304

Bernhard, Frank; Augustin, Silke; Mammen, Helge; Sommer, Klaus-Dieter; Tegeler, Erich; Wagner, Matthias; Demisch, Ullrich; Trageser, Peter
DKD-Kalibrierung von Tastfühlern für Oberflächen-Temperaturmessungen. - In: / Tagung Temperatur '98 (Berlin) : 1998.02.16-17. : ., (1998), S. 99-106

Lehmann, Harald; Boguhn, Dirk; Bernhard, Frank
Meßunsicherheit bei Anwendung von Fixpunkt-Thermoelementen als Kalibriernormal. - In: / Tagung Temperatur '98 (Berlin) : 1998.02.16-17. : ., (1998), S. 77-84

Boguhn, Dirk; Bernhard, Frank; Lehmann, Harald; Tegeler, Erich
Miniaturfixpunkte und ihre Integration in selbstkalibrierende Thermoelemente. - In: / Tagung Temperatur '98 (Berlin) : 1998.02.16-17. : ., (1998), S. 25-34

Knopf, Dorothea
Dynamisch-gravimetrische Herstellung von Kalibriergasgemischen hoher Genauigkeit als Normale in der Gasanalytik. - Bremerhaven : Wirtschaftsverl. NW, Verl. für neue Wissenschaft. - 139 S.. - (PTB-Bericht)
Zugl.: Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 1997
ISBN 3897011263
Fröhlich, Thomas
Dynamische Temperaturkompensation von Präzisionsmeßgeräten. - 114 S.
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 1998
http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/245635874.PDF
Bernhard, Frank; Augustin, Silke; Lange, Dittmar; Mammen, Helge
Prüfeinrichtung für die statischen und dynamischen thermischen Meßfehler von Oberflächen-Tast-Temperaturfühlern. - In: / Internationale Messe mit Kongreß für Sensoren, Meßaufnehmer & Systeme ; 8 (Nürnberg) : 1997.05.13-15., (1997), S. 219-224
Blumröder, Götz; Fröhlich, Thomas; Mammen, Helge
Erfahrungen bei der Oberflächentemperaturmessung mit Antast-Fühlern. - In: Sensor 97 / Internationale Messe mit Kongreß für Sensoren, Meßaufnehmer & Systeme ; 8 (Nürnberg) : 1997.05.13-15. - Wunstorf : ACS Organisations GmbH, (1997), S. 107-112

Die Temperaturen von Festkörperoberflächen werden häufig mit Hilfe von Antast-Oberflächentemperatur-fühlern (kurz Taster) und zugehörigen Auswertegeräten ermittelt. Vorteile dieser berührenden Messmethode sind einfache Anwendbarkeit, schnelle Gewinnung von Messwerten ohne aufwendige Messstellenpräparation und geringe Kosten. Entscheidender Nachteil der Tastermessung ist die in der Messanordnung begründete thermische Belastung der Kontaktstelle Oberfläche-Taster und die Wärmeableitung über den Taster an die Umgebung. Das messtechnische Ziel, den Tastersensor mit der zu messenden Temperatur der ungestörten Oberfläche in Übereinstimmung zu bringen, ist zwar prinzipiell möglich, aber in der Regel nicht gegeben.


Lehmann, Harald; Bernhard, Frank
Self-calibrating thermocouples : part II: testing of a of prototype, temperature stability. - In: Proceedings of TEMPMEKO '96, 6th International Symposium on Temperature and Thermal Measurements in Industry and Science / International Symposium on Temperature and Thermal Measurements in Industry and Science (TEMPMEKO) ; 6 (Torino) : 1996.09.10-12. - Torino : Levrotto & Bella, (1996), S. 201-206
Lehmann, Harald; Bernhard, Frank
Self-calibrating thermocouples : part I: modeling, design of prototypes. - In: Proceedings of TEMPMEKO '96, 6th International Symposium on Temperature and Thermal Measurements in Industry and Science / International Symposium on Temperature and Thermal Measurements in Industry and Science (TEMPMEKO) ; 6 (Torino) : 1996.09.10-12. - Torino : Levrotto & Bella, (1996), S. 195-200
Augustin, Silke; Bernhard, Frank
Numerical calculation of static and dynamic parameters of industrial temperature sensors. - In: Measurement : journal of the International Measurement Confederation (IMEKO). - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 17 (1996), 4, S. 217-228
http://dx.doi.org/10.1016/0263-2241(96)00009-7
Jäger, Gerd
Neue Entwicklungen und Anwendungen zur Lasernanomeßtechnik. - In: / Fachtagung Sensoren und Meßsysteme ; 8 (Bad Nauheim) : 1996.03.11-13. : ., (1996), S. 57-62

Jäger, Gerd; Grünwald, Rainer; Manske, Eberhard; Büchner, Hans-Joachim
Neue Entwicklungen und Anwendungen von Miniaturinterferometern. - In: / Internationales Wissenschaftliches Kolloquium. Technische Universität Ilmenau ; 41 (Ilmenau) : 1996.09.23-26. : ., (1996), S. 485-489
Tilsch, Jörn
He-Ne-Laser für den Einsatz in interferenz-optischen Präzisionsmeßsystemen : Einsatzmöglichkeiten unstabilisierter und stabilisierter He-Ne-Laser in low-cost Interferometersystemen. - VIII, 138 S.
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 1996
http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/211407313.PDF
Lehmann, Harald; Bernhard, Frank
Thermoelemente mit integrierter Miniatur-Fixpunktzelle. - In: Sensor-ReportSensor-Report : Sensorik, Messtechnik, Bildverarbeitung, Fabrikautomation. - St. Gallen : Rek & Thomas : Sensorik, Messtechnik, Bildverarbeitung, Fabrikautomation. - St. Gallen : Rek & Thomas, ISSN 01799592, Bd. 10 (1995), 5, S. 42-45
Lehmann, Harald; Bernhard, Frank
Selbstkalibrierende Thermoelemente für industrielle Anwendungen. - In: / Internationale Fachmesse mit Kongreß für Sensoren, Meßaufnehmer & Systeme ; 7 (Nürnberg) : 1995.05.09-11. : ., (1995), S. 763-766
Jäger, Gerd
"Lasernanometrologie". - In: : ., (1995), S. 115-116
Jäger, Gerd; Grünwald, Rainer
Weiterführende Ansätze in der Interferometrie : Grundlagenuntersuchungen zur laserinterferometrischen Neigungs-, Kraft- und Druckmessung ; Forschungsbericht (Schlußbericht). - Ilmenau : Techn. Univ., Inst. für Prozeßmeß- und Sensortechnik. - 53 Bl
Förderkennzeichen BMBF 13 N 5995
http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fbdig05/499591100.pdf
Jäger, Gerd; Grünwald, Rainer
Weiterführende Ansätze in der Interferometrie : Grundlagenuntersuchungen zur laserinterferometrischen Neigungs-, Kraft- und Druckmessung ; Forschungsbericht (Schlußbericht). - Ilmenau : Techn. Univ., Inst. für Prozeßmeß- und Sensortechnik. - 53 Bl
Förderkennzeichen BMBF 13 N 5995
Bernhard, Frank; Hoffmann, Armin; Reinhardt, Rüdiger
Optimal approximation of characteristics of standard thermocouples and of other sensors. - In: From measurement to innovation / IMEKO World Congress ; 13 (Turino) : 1994.09.05-09. - Padua : CLEUP, (1994), S. 1396-1401

We consider the approximation of the characteristics of thermocouples by polynomials of given degree on the largest possible range such that an apriori given error for the temperature is not violated. The used mathematical methods belongs to the field of semi-infinite optimization and the approach can be interpreted as a kind of reverse Chebyshev approximation (see also Preprint M08/94 from 22-6-94 of the Institute of Matematics of TU Ilmenau).


Hoffmann, Armin; Reinhardt, Rüdiger; Bernhard, Frank
Optimale Approximation der Kennlinien von Standard-Thermoelementen und anderen Sensoren. - In: / MessComp <MC> ; 8 (Wiesbaden) : 1994.09.13-15. : ., (1994), S. 435-441

We consider the approximation of the characteristics of thermocouples by polynomials of given degree on the largest possible range such that an apriori given error for the temperature is not violated. The used mathematical methods belongs to the field of semi-infinite optiization and the approach can be interpreted as a kind of reverse Chebyshev approxiamtion (see also Preprint M08/94 from 22-6-94 of the Institute of Mathematics of TU Ilmenau)


Augustin, Silke; Bernhard, Frank
Numerische Berechnung statischer und dynamischer Kennwerte industrieller Temperaturfühler. - In: [Kongreßteile A7 - A9, B7 - B10] / Sensor Kongreß - Internationale Fachmesse mit Kongreß für Sensorik & Systemtechnik ; 6 (Nürnberg) : 1993.10.11-14. - Wunstorf : ACS-Organisations-GmbH, (1993), S. 103-112
Augustin, Silke; Bernhard, Frank
Numerical calculation of static and dynamic parameters of industrial temperature sensors. - In: Proceedings / International Symposium on Temperature and Thermal Measurement in Industry and Science, TEMPMEKO ; 5 (Prag) : 1993.11.10-12. : Prague, [November 10 - 12], 1993. - Praha : Tech-Market, (1993), S. 97-106
Bernhard, Frank
Proceedings : Prague, [November 10 - 12], 1993. - Praha : Tech-Market. - 387 S.
Literaturangaben
http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/152135162.PDF
Bernhard, Frank
Vereinfachte Approximationsmodelle für das Temperatur-Zeit-Verhalten homogener, unendlich langer Zylinder. - In: Heat and mass transfer : research journal. - Berlin : Springer, ISSN 14321181, Bd. 27 (1992), 6, S. 369-376
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Bernhard, Frank
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Michelsson, Paul
Ball, G. A. : Korrelationsmeßgeräte : Berlin, Verl. Technik, 1972. - In: Umschau. - Berlin, Ost, Bd. 26.1972, 10, S. U247
Rezension von : Korrelationsmeßgeräte / Ball, G. A.. - Berlin : Verl. Technik, 1972. - 131 S.. - Messtechnik. - Literaturverz. S. 124 - 131
Michelsson, Paul
Elektrische Meßgeräte. - In: : ., (1972), S. 763-801
Grünwald, Rainer
Absolutcodierung von Wegen und Winkeln mit Hilfe des Moiré-Effektes. - 146 Bl.
Ilmenau : Techn. Hochsch., Diss., 1972
http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/217064817.PDF
Pflugbeil, Wolfgang
Optimale Steuerung einer linearen Mehrgrößenstrecke für adaptives Führungsverhalten. - In: Messen, Steuern, Regeln : msr ; wissenschaftlich-technische Zeitschrift für die Automatisierungstechnik. - München : Oldenbourg, ISSN 00260347, Bd. 14 (1971), 7, S. 270-274
Michelsson, Paul
Padelt, Erna; Damm, Henry : Handbuch der Messtechnik in der Betriebskontrolle, Bd. 2, Teil 1, Wägetechnik, mit 37 Tabellen : Leipzig, Geest & Portig, 1970. - In: Automatisierungspraxis für Grundlagen, Gerätebau und Betriebserfahrungen. - Berlin : Verl. Technik, ISSN 03742458, 4, S. 63
Rezension von : Wägetechnik : mit 37 Tabellen / Padelt, Erna. - Leipzig : Geest & Portig, 1970. - 238 S.. - Literaturangaben
Jäger, Gerd
Zur digitalen Meßwertwandlung. - In: Messen, Steuern, Regeln : msr ; wissenschaftlich-technische Zeitschrift für die Automatisierungstechnik. - München : Oldenbourg, ISSN 00260347, Bd. 13 (1970), 5, S. 192-194
Geringfügig geänd. Fassung des Vortrages
Michelsson, Paul
Woschni, Eugen-Georg : Meßgrößenverarbeitung, eine Einführung in die elektrische Meßgrößenerfassung und -verarbeitung nichtelektrischer Größen : Leipzig, Hirzel, 1969. - In: Feingerätetechnik. - Berlin : Verl. Technik, ISSN 00149683, Bd. 19.1970, 4, S. III
Rezension von : Meßgrößenverarbeitung : eine Einführung in die elektrische Meßgrößenerfassung und -verarbeitung nichtelektrischer Größen / Woschni, Eugen-Georg. - Leipzig : Hirzel, 1969. - XII, 156 S.. - Literaturverz. S. [140] - 144
Michelsson, Paul
Ostrovskij, Lev Aleksandrovič : Elektrische Messtechnik, Grundlagen einer allgemeinen Theorie : Berlin, Verl. Technik, 1969. - In: Umschau. - Berlin, Ost, Bd. 24.1970, 11, S. U232
Rezension von : Elektrische Messtechnik : Grundlagen einer allgemeinen Theorie / Ostrovskij, Lev Aleksandrovič. - Berlin : Verl. Technik, 1969. - 444 S.. - Literaturverz. S. 429 - 432
Michelsson, Paul
Entwicklungsrichtungen in der elektrischen Meßtechnik - Gleichrichterinstrumente, Thermoumformer, Multiplizierschaltungen. - In: Elektrie : wissenschaftlich-technische Zeitschrift der Elektrotechnik. - Berlin : Heide & Partner, ISSN 00135399, Bd. 24 (1970), 5, S. 175-178
Jäger, Gerd
Theoretische Grundlagen zur Absolutcodierung von Meßgrößen mit Hilfe veränderlicher periodischer Intensitätsverteilungen. - In: Internationales wissenschaftliches Kolloquium : IWK. - Ilmenau : Bibliothek der TH, ISSN 03743365, Bd. 15Bd. 15.1970, C1, S. 271-278
Neuenfeldt, Diethart
Zur Frage der Auswertgenauigkeit von Übergangsfunktionen nach der Wendetangenten- und Zeitprozentkennwertmethode. - In: Internationales wissenschaftliches Kolloquium : IWK. - Ilmenau : Bibliothek der TH, ISSN 03743365, Bd. 15Bd. 15.1970, C1, S. 255-264
Michelsson, Paul
Merz, Ludwig : Grundkurs der Meßtechnik, Teil 1, Das Messen elektrischer Größen, mit 13 Tafeln : 2., verb. Aufl., München [u.a.], Oldenbourg, 1968. - In: Automatisierungspraxis für Grundlagen, Gerätebau und Betriebserfahrungen. - Berlin : Verl. Technik, ISSN 03742458, 11, S. 165
Rezension von : Das Messen elektrischer Größen : mit 13 Tafeln / Merz, Ludwig. - 2., verb. Aufl. - München [u.a.] : Oldenbourg, 1968. - 168 S. - Literaturverz. S. 161 - 162
Reineck, Horst
Zur Untersuchung des Schwingungsverhaltens spannbandgelagerter elektrischer Zeigermeßinstrumente. - In: Messen, Steuern, RegelnMessen, Steuern, Regeln : msr : wissenschaftlich-technische Zeitschrift für die Automatisierungstechnik. - München : Oldenbourg : msr ; wissenschaftlich-technische Zeitschrift für die Automatisierungstechnik. - München : Oldenbourg, ISSN 00260347, Bd. 12 (1969), 8, S. 308-309
Michelsson, Paul
Merz, Ludwig : Grundkurs der Meßtechnik, Teil 2, Das elektrische Messen nichtelektrischer Größen : München [u.a.], Oldenbourg, 1968. - In: Messen, Steuern, Regeln. - München : Oldenbourg, ISSN 00260347, 4, S. 128
Rezension von : Das elektrische Messen nichtelektrischer Größen / Merz, Ludwig. - München [u.a.] : Oldenbourg, 1968. - 307 S.
Neuenfeldt, Diethard
Mathematisches Verfahren zur Korrektur dynamischer Meßfehler. - In: Messen, Steuern, RegelnMessen, Steuern, Regeln : msr : wissenschaftlich-technische Zeitschrift für die Automatisierungstechnik. - München : Oldenbourg : msr ; wissenschaftlich-technische Zeitschrift für die Automatisierungstechnik. - München : Oldenbourg, ISSN 00260347, Bd. 12 (1969), 1, S. 21-23
Michelsson, Paul
Carniol, Bohdan : Schwingkreisdämpfung, Verfahren zur Messung mechanischer und elektrischer Größen, mit 3 Tafeln : Berlin, Verl. Technik, 1969. - In: Umschau. - Berlin, Ost, Bd. 23.1969, 11, S. U189
Rezension von : Schwingkreisdämpfung : Verfahren zur Messung mechanischer und elektrischer Größen ; mit 3 Tafeln / Carniol, Bohdan. - Berlin : Verl. Technik, c 1969. - 128 S.. - Literaturverz. S. 123 - 126
Michelsson, Paul
Kuhrt, Friedrich; Lippmann, Hans Joachim : Hallgeneratoren, Eigenschaften und Anwendungen : Berlin [u.a.], Springer, 1968. - In: Umschau. - Berlin, Ost, Bd. 23.1969, 4, S. U80
Rezension von : Hallgeneratoren : Eigenschaften und Anwendungen / Kuhrt, Friedrich. - Berlin [u.a.] : Springer, 1968. - XI, 313 S
Reinisch, Karl; Michelsson, Paul
Anleitung zum Praktikum Betriebsmesstechnik. - Ilmenau : Techn. Hochsch.. - 56 S.
http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/267803621.PDF
Trappe, Siegfried
Lichtschranken für Meßzwecke. - In: Automatisierungspraxis für Grundlagen, Gerätebau und BetriebserfahrungenAutomatisierungspraxis für Grundlagen, Gerätebau und Betriebserfahrungen. - Berlin : Verl. Technik : . - Berlin : Verl. Technik, ISSN 03742458, Bd. 5 (1968), 11, S. 182-183
Michelsson, Paul
Jeschke, Gerhard : Kleines Lexikon der Betriebsmeßtechnik : Berlin, Verl. Technik, 1967. - In: Automatisierungspraxis für Grundlagen, Gerätebau und Betriebserfahrungen. - Berlin : Verl. Technik, ISSN 03742458, 7, S. 107
Rezension von : Kleines Lexikon der Betriebsmeßtechnik / Jeschke, Gerhard. - Berlin : Verl. Technik, 1967. - 103 S.. - Reihe Automatisierungstechnik ; 54. - Später u.d.T.: Jeschke, Gerhard: Kleines Lexikon der Prozeßmeßtechnik
Lippold, Hartmut
Meßwertgeber für die Fernmessung des zeitlichen Volumendurchflusses und der Durchflußmenge strömender Stoffe. - In: Messen, Steuern, RegelnMessen, Steuern, Regeln : msr : wissenschaftlich-technische Zeitschrift für die Automatisierungstechnik. - München : Oldenbourg : msr ; wissenschaftlich-technische Zeitschrift für die Automatisierungstechnik. - München : Oldenbourg, ISSN 00260347, Bd. 11 (1968), 7, S. 262-263
Bernhard, Frank
Das dynamische Verhalten des Lithiumchlorid-Taupunkthygrometers. - In: Messen, Steuern, Regeln : msr ; wissenschaftlich-technische Zeitschrift für die Automatisierungstechnik. - München : Oldenbourg, ISSN 00260347, Bd. 11 (1968), 7, S. 257-261
Jäger, Gerd
Codierung von Meßgrößen mit Hilfe periodischer Intensitätsverteilungen. - In: Messen, Steuern, Regeln : msr ; wissenschaftlich-technische Zeitschrift für die Automatisierungstechnik. - München : Oldenbourg, ISSN 00260347, Bd. 11 (1968), 7, S. 253-257
Michelsson, Paul
Zur Frage der Meßwertwandlung. - In: Messen, Steuern, Regeln : msr ; wissenschaftlich-technische Zeitschrift für die Automatisierungstechnik. - München : Oldenbourg, ISSN 00260347, Bd. 11 (1968), 7, S. 248-250
Michelsson, Paul
Bericht über die Vortragsreihe Meßtechnik auf dem XII. Internationalen Wissenschaftlichen Kolloquium. - In: FeingerätetechnikFeingerätetechnik : techn.-wiss. Zeitschr. für Feinmechanik, Optik u. Meßtechnik. - Berlin : Verl. Technik : techn.-wiss. Zeitschr. für Feinmechanik, Optik u. Meßtechnik. - Berlin : Verl. Technik, ISSN 00149683, Bd. 17 (1968), 1, S. 42-43
Michelsson, Paul
Karsa, Béla E. F. : Electrical measuring instruments and measurements : Budapest, Akad. Kiadó, 1967. - In: Umschau. - Berlin, Ost, Bd. 22.1968, 8, S. U143
Rezension von : Electrical measuring iInstruments and measurements / Karsa, Béla E. F.. - Budapest : Akad. Kiadó, 1967. - 827 S
Reineck, Horst
Untersuchungen an erschütterten spannbandgelagerten Zeigermeßwerken. - In: Messen, Steuern, Regeln : msr ; wissenschaftlich-technische Zeitschrift für die Automatisierungstechnik. - München : Oldenbourg, ISSN 00260347, Bd. 11 (1968), 8, S. 312-314
Reineck, Horst
Ein Beitrag zur Untersuchung des Schwingungsverhaltens spannbandgelagerter elektrischer Zeigermessinstrumente. - 102 Bl
Ilmenau : Techn. Hochsch., Diss., 1968
Bernhard, Frank; Schaller, S.
Ein digitales Baukastensystem für Lehrzwecke. - In: Automatisierungspraxis für Grundlagen, Gerätebau und BetriebserfahrungenAutomatisierungspraxis für Grundlagen, Gerätebau und Betriebserfahrungen. - Berlin : Verl. Technik : . - Berlin : Verl. Technik, ISSN 03742458, Bd. 4 (1967), 11, S. 188-190
Bernhard, Frank
Ein Feuchtluftgenerator für dynamische Untersuchungen an Gasfeuchtefühlern. - In: Automatisierungspraxis für Grundlagen, Gerätebau und BetriebserfahrungenAutomatisierungspraxis für Grundlagen, Gerätebau und Betriebserfahrungen. - Berlin : Verl. Technik : . - Berlin : Verl. Technik, ISSN 03742458, Bd. 4 (1967), 8, S. 297-302
Michelsson, Paul
Über einige Fragen der Modellmeßtechnik. - In: Messen, Steuern, RegelnMessen, Steuern, Regeln : msr : wissenschaftlich-technische Zeitschrift für die Automatisierungstechnik. - München : Oldenbourg : msr ; wissenschaftlich-technische Zeitschrift für die Automatisierungstechnik. - München : Oldenbourg, ISSN 00260347, Bd. 10 (1967), 3, S. 93-96
Jäger, Gerd
Prüfgerät für Feuchtigkeitsmeßgeräte. - In: FeingerätetechnikFeingerätetechnik : techn.-wiss. Zeitschr. für Feinmechanik, Optik u. Meßtechnik. - Berlin : Verl. Technik : techn.-wiss. Zeitschr. für Feinmechanik, Optik u. Meßtechnik. - Berlin : Verl. Technik, ISSN 00149683, Bd. 16 (1967), 9, S. 452
Kurzfassung zu Großem Beleg und Diplomarbeit 1964
Michelsson, Paul
Über einige Fragen der Modellmeßtechnik. - In: FeingerätetechnikFeingerätetechnik : techn.-wiss. Zeitschr. für Feinmechanik, Optik u. Meßtechnik. - Berlin : Verl. Technik : techn.-wiss. Zeitschr. für Feinmechanik, Optik u. Meßtechnik. - Berlin : Verl. Technik, ISSN 00149683, Bd. 16 (1967), 2, S. 66-67
Bernhard, Frank
Temperaturregelung mit Mikroelektronik-Bausteinen. - In: Automatisierungspraxis für Grundlagen, Gerätebau und BetriebserfahrungenAutomatisierungspraxis für Grundlagen, Gerätebau und Betriebserfahrungen. - Berlin : Verl. Technik : . - Berlin : Verl. Technik, ISSN 03742458, Bd. 3 (1966), 1, S. 6-8
Lippold, Hartmut
Experimentelle Modelluntersuchungen an einer pneumatischen Längenmeßstrecke mit gekrümmter Prallplatte. - In: Feingerätetechnik : techn.-wiss. Zeitschr. für Feinmechanik, Optik u. Meßtechnik. - Berlin : Verl. Technik, ISSN 00149683, Bd. 15 (1966), 6, S. 270-274, 285
Vortrag gehalten am 30.06.1965
Michelsson, Paul
Über den Vektorcharakter des technisch-physikalischen Größenbegriffs. - In: ElektrieElektrie : deutsche Elektrotechnik : Forschung aktuell + Kurzmeldungen + thematische Aufsätze + Neues aus den Unternehmen und Verbänden. - Berlin : Print Medien Dienst : wissenschaftlich-technische Zeitschrift der Elektrotechnik. - Berlin : Heide & Partner, ISSN 00135399, Bd. 20 (1966), 10, S. 388-392
Reineck, Horst
Über das mechanisch-dynamische Verhalten spannbandgelagerter elektrischer Zeigermeßwerke. - In: ElektrieElektrie : deutsche Elektrotechnik : Forschung aktuell + Kurzmeldungen + thematische Aufsätze + Neues aus den Unternehmen und Verbänden. - Berlin : Print Medien Dienst : wissenschaftlich-technische Zeitschrift der Elektrotechnik. - Berlin : Heide & Partner, ISSN 00135399, Bd. 20 (1966), 10, S. 378-382
Michelsson, Paul
Zum technischen Stand der elektrischen Registriergeräte. - In: ElektrieElektrie : deutsche Elektrotechnik : Forschung aktuell + Kurzmeldungen + thematische Aufsätze + Neues aus den Unternehmen und Verbänden. - Berlin : Print Medien Dienst : wissenschaftlich-technische Zeitschrift der Elektrotechnik. - Berlin : Heide & Partner, ISSN 00135399, Bd. 20 (1966), 10, S. 375-377
Lippold, Hartmut
Experimentelle und theoretische Untersuchungen an einer Modellanlage des Systems Düse - Prallplatte. - In: FeingerätetechnikFeingerätetechnik : techn.-wiss. Zeitschr. für Feinmechanik, Optik u. Meßtechnik. - Berlin : Verl. Technik : techn.-wiss. Zeitschr. für Feinmechanik, Optik u. Meßtechnik. - Berlin : Verl. Technik, ISSN 00149683, Bd. 14 (1965), 9, S. 437
Kurzfassung zur Diplomarbeit 1964
Frank, Bernhard
Ein digitaler Netzfrequenzmesser. - In: Radio und FernsehenRadio und Fernsehen : Zeitschrift für Radio, Fernsehen, Elektroakustik u. Elektronik. - Berlin : Verl. Technik : Zeitschrift für Radio, Fernsehen, Elektroakustik u. Elektronik. - Berlin : Verl. Technik, Bd. 14 (1965), 10, S. 293-296
Michelsson, Paul
Grundbegriffe der allgemeinen Messtechnik : Einführungslehrbrief. - Ilmenau : Techn. Hochsch.. - 79 S.
Purkus, Werner
Untersuchungen an pneumatischen Drosseln, insbesondere der zylindrischen Festdrossel und der Drossel des Typs Düse-Prallplatte im Niederdruckbereich. - Getr. Zählung
Ilmenau : Techn. Hochsch., Diss., 1965
http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/045653895.PDF
Michelsson, Paul
Erschütterungsunempfindliche Spannbandlagerungen für elektrische Meßwerke. - In: Internationales wissenschaftliches Kolloquium : IWK. - Ilmenau : Bibliothek der TH, ISSN 03743365, Bd. 8 (1963), 4, S. 473-480