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Messungen am Mittelohr

Flohr, Thorsten (1991):
Messungen am Mittelohr.
Technische Universität Darmstadt,
[Seminar paper (Midterm)]

Abstract

Zusammenfassung:

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung einer Meßanordnung zum berührungslosen Erfassen der mechanischen Schwingungen des menschlichen Mittelohrs. Es gilt hierbei, Schwingungen im Nanometerbereich bei Hörschallfrequenzen zu messen, wobei besonderer Wert auf eine geringe Baugröße gelegt wird.

Nach dem Vergleich verschiedener Meßmethoden wurde versucht, ein System zu entwickeln, das nach dem Prinzip des Tunnelmikroskops arbeitet. Es wurde eine ausführliche Literaturrecherche zur Tunnelmikroskopie durchgeführt und der Stand der Technik in den einzelnen Teilgebieten wiedergegeben. Unter Berücksichtigung der vorgegebenen Anforderungen zeigte sich sodann die Notwendigkeit einer systematischen Suche nach einem geeigneten Positionierprinzip. Nach einem Vergleich verschiedener Prinzipien und einer Klassifizierung piezoelektrischer Antriebe wurde anhand der Bewertungskriterien Einfachheit und Miniaturisierung ein piezoelektrischer Linearantrieb ausgewählt, der nach dem Trägheitsprinzip arbeitet. Dieses Prinzip nutzt die nichtlinearen Reibeigenschaften zwischen An- und Abtriebselement und die Trägheit der Abtriebsmasse, um eine Vorschubbewegung zu erzeugen.

Da zu diesem Positionierprinzip nur zwei Veröffentlichungen existieren, wurde eine umfassende, theoretische Beschreibung der Bewegungsdynamik erarbeitet und daraus Bedingungen für das korrekte Funktionieren des Antriebs abgeleitet. Schließlich wurde eine rotationssymmetrische Anordnung mit einem Bauvolumen von weniger als einem Kubikzentimeter aufgebaut und vermessen.

Die Meßergebnisse stehen in Einklang mit den theoretischen Überlegungen und zeigen, daß die Anordnung in der vorliegenden Form nicht in der Lage ist, die erforderlichen Bewegungsbedingungen zu erfüllen, und somit auch keine Vorschubbewegung ausführt. Aus der Theorie resultierende Vorschläge zur Verbesserung des Aufbaus konnten im zeitlichen Rahmen dieser Arbeit jedoch nicht mehr weiterbehandelt werden.

Item Type: Seminar paper (Midterm)
Erschienen: 1991
Creators: Flohr, Thorsten
Title: Messungen am Mittelohr
Language: German
Abstract:

Zusammenfassung:

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung einer Meßanordnung zum berührungslosen Erfassen der mechanischen Schwingungen des menschlichen Mittelohrs. Es gilt hierbei, Schwingungen im Nanometerbereich bei Hörschallfrequenzen zu messen, wobei besonderer Wert auf eine geringe Baugröße gelegt wird.

Nach dem Vergleich verschiedener Meßmethoden wurde versucht, ein System zu entwickeln, das nach dem Prinzip des Tunnelmikroskops arbeitet. Es wurde eine ausführliche Literaturrecherche zur Tunnelmikroskopie durchgeführt und der Stand der Technik in den einzelnen Teilgebieten wiedergegeben. Unter Berücksichtigung der vorgegebenen Anforderungen zeigte sich sodann die Notwendigkeit einer systematischen Suche nach einem geeigneten Positionierprinzip. Nach einem Vergleich verschiedener Prinzipien und einer Klassifizierung piezoelektrischer Antriebe wurde anhand der Bewertungskriterien Einfachheit und Miniaturisierung ein piezoelektrischer Linearantrieb ausgewählt, der nach dem Trägheitsprinzip arbeitet. Dieses Prinzip nutzt die nichtlinearen Reibeigenschaften zwischen An- und Abtriebselement und die Trägheit der Abtriebsmasse, um eine Vorschubbewegung zu erzeugen.

Da zu diesem Positionierprinzip nur zwei Veröffentlichungen existieren, wurde eine umfassende, theoretische Beschreibung der Bewegungsdynamik erarbeitet und daraus Bedingungen für das korrekte Funktionieren des Antriebs abgeleitet. Schließlich wurde eine rotationssymmetrische Anordnung mit einem Bauvolumen von weniger als einem Kubikzentimeter aufgebaut und vermessen.

Die Meßergebnisse stehen in Einklang mit den theoretischen Überlegungen und zeigen, daß die Anordnung in der vorliegenden Form nicht in der Lage ist, die erforderlichen Bewegungsbedingungen zu erfüllen, und somit auch keine Vorschubbewegung ausführt. Aus der Theorie resultierende Vorschläge zur Verbesserung des Aufbaus konnten im zeitlichen Rahmen dieser Arbeit jedoch nicht mehr weiterbehandelt werden.

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Mittellohrprothese, Piezoantrieb, Schwingungsmessung mechanisch, Trägheitspositionierung, Tunnelmikroskop
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design (dissolved 18.12.2018)
Date Deposited: 24 Oct 2011 07:14
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKS 913

Art der Arbeit: Studienarbeit

Beginn Datum: 21-11-1989

Ende Datum: 30-10-1991

Querverweis: keiner

Studiengang: Elektrotechnik (ET)

Vertiefungsrichtung: Elektromechanische Konstruktionen (EMK)

Abschluss: Diplom (EMK)

Identification Number: 17/24 EMKS 913
Referees: Cramer, Prof. Dr.- Bernhard
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