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Anpressdruckregelung mit Positioniereinrichtung

Freistadt, Alois (1999):
Anpressdruckregelung mit Positioniereinrichtung.
Technische Universität Darmstadt, [Diploma Thesis or Magisterarbeit]

Abstract

Zusammenfassung:

Die akustische Lungendiagnose ist ein altes Verfahren.

Dabei klopft der Arzt den Brustkorb ab und kann dadurch Erkenntnisse über den Gesundheitszustand der Lunge erhalten. Dieses Verfahren der akustischen Lungendiagnostik soll im Rahmen eines Forschungsprojektes quantifiziert werden.

Zu diesem Zweck sind in zwei Studienarbeiten ein künstlicher Thorax und ein Exzenterschwinger verwirklicht worden. Der Exzenterschwinger leitet Hörschall im Frequenzbereich von 10Hz bis 150Hz in den künstlichen Thorax ein. Ein zweiter, elektrodynamischer, Aktor erzeugt Frequenzen von 100Hz bis 1kHz. Auf der gegenüberliegenden Seite des Thorax befinden sich Sensoren, die den Schall aufnehmen und an eine Auswerteelektronik weiterleiten. Damit können die Transmissionseigenschaften einer, sich im künstlichen Thorax befindlichen, Testlunge bestimmt und mögliche Erkrankungen diagnostiziert werden. Um reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten, muß während der Meßzeit die statische Anpreßkraft der Aktoren auf den Thorax konstant bleiben.

Ziel dieser Arbeit ist es, mit einem geeigneten Aufbau diese konstante, statische Kraft über die Dauer der Messung sicherzustellen. Des weiteren ist eine vertikale Positionierung des Aktors am Thorax zu realisieren, da die Transmissionseigenschaften von der Ankopplungsstelle abhängig sind.

Es wurden physikalische Wirkprinzipien bezüglich der realisierbaren Kräfte untersucht und eine rein mechanische Lösung realisiert. Um das dynamische Verhalten dieser Lösung zu überprüfen, wurde mit Hilfe des elektrischen Ersatzschaltbildes das Verhalten in PSpice simuliert. Die aus der Simulation gewonnenen Ergebnisse wurden in die Konstruktion mit einbezogen.

Es ist dadurch ein Aufbau entstanden, der zur Krafterzeugung die Gewichtskraft ausnutzt. Mit unterschiedlichen Gewichten können alle erforderlichen Kräfte (250mN bis 10N) erzeugt werden. Die horizontale Stellung des Aktors kann über einen Bereich von 0 bis 10cm variiert werden.

Item Type: Diploma Thesis or Magisterarbeit
Erschienen: 1999
Creators: Freistadt, Alois
Title: Anpressdruckregelung mit Positioniereinrichtung
Language: German
Abstract:

Zusammenfassung:

Die akustische Lungendiagnose ist ein altes Verfahren.

Dabei klopft der Arzt den Brustkorb ab und kann dadurch Erkenntnisse über den Gesundheitszustand der Lunge erhalten. Dieses Verfahren der akustischen Lungendiagnostik soll im Rahmen eines Forschungsprojektes quantifiziert werden.

Zu diesem Zweck sind in zwei Studienarbeiten ein künstlicher Thorax und ein Exzenterschwinger verwirklicht worden. Der Exzenterschwinger leitet Hörschall im Frequenzbereich von 10Hz bis 150Hz in den künstlichen Thorax ein. Ein zweiter, elektrodynamischer, Aktor erzeugt Frequenzen von 100Hz bis 1kHz. Auf der gegenüberliegenden Seite des Thorax befinden sich Sensoren, die den Schall aufnehmen und an eine Auswerteelektronik weiterleiten. Damit können die Transmissionseigenschaften einer, sich im künstlichen Thorax befindlichen, Testlunge bestimmt und mögliche Erkrankungen diagnostiziert werden. Um reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten, muß während der Meßzeit die statische Anpreßkraft der Aktoren auf den Thorax konstant bleiben.

Ziel dieser Arbeit ist es, mit einem geeigneten Aufbau diese konstante, statische Kraft über die Dauer der Messung sicherzustellen. Des weiteren ist eine vertikale Positionierung des Aktors am Thorax zu realisieren, da die Transmissionseigenschaften von der Ankopplungsstelle abhängig sind.

Es wurden physikalische Wirkprinzipien bezüglich der realisierbaren Kräfte untersucht und eine rein mechanische Lösung realisiert. Um das dynamische Verhalten dieser Lösung zu überprüfen, wurde mit Hilfe des elektrischen Ersatzschaltbildes das Verhalten in PSpice simuliert. Die aus der Simulation gewonnenen Ergebnisse wurden in die Konstruktion mit einbezogen.

Es ist dadurch ein Aufbau entstanden, der zur Krafterzeugung die Gewichtskraft ausnutzt. Mit unterschiedlichen Gewichten können alle erforderlichen Kräfte (250mN bis 10N) erzeugt werden. Die horizontale Stellung des Aktors kann über einen Bereich von 0 bis 10cm variiert werden.

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Elektrisches Ersatzschaltbild mechanischer Systeme, Ersatzmodell Haut mechanisch, Krafterzeugung, Positionierung, Simulationsprogramm P-SPICE
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 1445

Art der Arbeit: Diplomarbeit

Beginn Datum: 07-12-1998

Ende Datum: 18-03-1999

Querverweis: 17/24 EMKS 1396, 17/24 EMKS 1412

Studiengang: Elektrotechnik (ET)

Vertiefungsrichtung: Elektromechanische Konstruktionen (EMK)

Abschluss: Diplom (EMK)

Identification Number: 17/24 EMKD 1445
Referees: Blechschmidt-Trapp, Dr. med. D Ronald and Werthschützky, Prof. Dr.- Roland
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