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Ansteuerung eines Thoraxmessplatzes

Schuchert, Jürgen (1999):
Ansteuerung eines Thoraxmessplatzes.
Technische Universität Darmstadt, [Diploma Thesis or Magisterarbeit]

Abstract

Zusammenfassung:

Lungenerkrankungen werden häufig mit Röntgenapparaten und Computertomographen untersucht, so dass der Mensch einer radioaktiven Strahlung ausgesetzt ist. Eine unbelastende Methode mißt die Schalleigenschaften der Lunge im Hörschallbereich.

Am Institut für Elektromechanische Konstruktionen werden Aktor- und Sensorelemente entwickelt, die an einem künstlichen Thoraxmeßplatz zu testen und zu optimieren sind. Der Meßplatz stellt einen künstlichen Brustkorb dar, in dem eine Schweinelunge integriert ist.

Durch eine Membranauslenkung soll ein Unterdruck im Brustraum (Pleuraspalt) zur Beatmung der Lunge erzeugt werden.

In der vorliegenden Arbeit wird eine Ansteuerung für den Thoraxmeßplatz vorgestellt. Sie besteht aus einem Gleitgewindetrieb, der an einem Kolben-Zylinder-System eine lineare Hubbewegung des Kolbens realisiert und somit eine Auslenkung der Membran bewirkt. Ein Gleichstrommotor mit einem Planetengetriebe wird als Antrieb verwendet. Ein Drucksensor mißt den sich ändernden Unterdruck im Pleuraspalt. Mit einem aufgebauten PID-Regler soll der Druck im Innern der Thorax konstant gehalten werden. Die Ansteuerung für den Antrieb stellt den Kolben auf die Position ein, die im Verhältnis zum Unterdruck steht.

Technische Kenndaten für die Ansteuerung:

* Max. Kolbenhubgeschwindigkeit: 10mm/s

* Solldruckvorgabe(relativ) von: -3,5kPa bis 0kPa

* Max. erzeugte Kraft am Kolben: 100N

* Max. erreichbarer relativer Unterdruck: -3,5kPa

* Hubbewegung des Kolbens: 180mm

* Druckmessbereich des Sensors: 0 bis 40kPa

* Fehler des Sensors: 0,1% bei 40kPa

Item Type: Diploma Thesis or Magisterarbeit
Erschienen: 1999
Creators: Schuchert, Jürgen
Title: Ansteuerung eines Thoraxmessplatzes
Language: German
Abstract:

Zusammenfassung:

Lungenerkrankungen werden häufig mit Röntgenapparaten und Computertomographen untersucht, so dass der Mensch einer radioaktiven Strahlung ausgesetzt ist. Eine unbelastende Methode mißt die Schalleigenschaften der Lunge im Hörschallbereich.

Am Institut für Elektromechanische Konstruktionen werden Aktor- und Sensorelemente entwickelt, die an einem künstlichen Thoraxmeßplatz zu testen und zu optimieren sind. Der Meßplatz stellt einen künstlichen Brustkorb dar, in dem eine Schweinelunge integriert ist.

Durch eine Membranauslenkung soll ein Unterdruck im Brustraum (Pleuraspalt) zur Beatmung der Lunge erzeugt werden.

In der vorliegenden Arbeit wird eine Ansteuerung für den Thoraxmeßplatz vorgestellt. Sie besteht aus einem Gleitgewindetrieb, der an einem Kolben-Zylinder-System eine lineare Hubbewegung des Kolbens realisiert und somit eine Auslenkung der Membran bewirkt. Ein Gleichstrommotor mit einem Planetengetriebe wird als Antrieb verwendet. Ein Drucksensor mißt den sich ändernden Unterdruck im Pleuraspalt. Mit einem aufgebauten PID-Regler soll der Druck im Innern der Thorax konstant gehalten werden. Die Ansteuerung für den Antrieb stellt den Kolben auf die Position ein, die im Verhältnis zum Unterdruck steht.

Technische Kenndaten für die Ansteuerung:

* Max. Kolbenhubgeschwindigkeit: 10mm/s

* Solldruckvorgabe(relativ) von: -3,5kPa bis 0kPa

* Max. erzeugte Kraft am Kolben: 100N

* Max. erreichbarer relativer Unterdruck: -3,5kPa

* Hubbewegung des Kolbens: 180mm

* Druckmessbereich des Sensors: 0 bis 40kPa

* Fehler des Sensors: 0,1% bei 40kPa

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Auswertung piezoresistiver Drucksensoren, Linearantrieb, Motorsteuerung analog, PID-Regler analog
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Measurement and Sensor Technology
Date Deposited: 09 Sep 2011 14:22
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKD 1444

Art der Arbeit: Diplomarbeit

Beginn Datum: 23-11-1998

Ende Datum: 05-03-1999

Querverweis: 17/24 EMKS 1412

Studiengang: Elektrotechnik (ET)

Vertiefungsrichtung: Elektromechanische Konstruktionen (EMK)

Abschluss: Diplom (EMK)

Identification Number: 17/24 EMKD 1444
Referees: Blechschmidt-Trapp, Dr. med. D Ronald and Werthschützky, Prof. Dr.- Roland
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