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Ermittlung des Standes der Selbstüberwachung bei elektromechanischen Sensoren

Noack, Jörg (2004):
Ermittlung des Standes der Selbstüberwachung bei elektromechanischen Sensoren.
Technische Universität Darmstadt, [Seminar paper (Midterm)]

Abstract

Zusammenfassung:

In den vergangenen Jahren haben die Messgerätehersteller große Anstrengungen unternommen, die Fähigkeiten von Sensorsystemen zu steigern. Mit der fortschreitenden Entwicklung von Feldgeräten rückt neben den Entwicklungen zum modularen Aufbau, der Kommunikationsfähigkeit in Bussystemen, der Miniaturisierung und der Integration der Mikroelektronik die Implementierung von Selbstüberwachungs- und Diagnosefunktionen in den Vordergrund.

Im Bereich der elektromechanischen Sensorik nimmt die Selbstüberwachung und Selbstdiagnose, die in der Lage ist, auftretende Störungen zu detektieren und mögliche Ursachen zu diagnostizieren, einen immer größeren Stellenwert ein. Der Anwender soll über eine Störung oder einen Ausfall informiert werden bzw. der Sensor soll in der Lage sein, sich selbst zu rekonfigurieren, um so die Funktionen weiterhin sicherzustellen. Dabei sind die Selbstüberwachungsfunktionen nicht unabhängig von den neuen Technologien zu betrachten, sondern werden von diesen unterstützt. Der Einsatz von Mikroprozessoren in Sensorsystemen und die erweiterte Kommunikationsfähigkeit über die Bustechniken hat bezüglich der Intelligenz der Sensorsysteme neue Perspektiven für die Selbstüberwachung eröffnet. Es können damit deutlich mehr Informationen als nur das Messsignal zur Verfügung gestellt werden.

In dieser Studienarbeit geht es um die Untersuchung des gegenwärtigen Standes der Technik von Selbstüberwachungs- und Selbstdiagnosefunktionen bei elektromechanischen Sensoren, sowie um deren Systematisierung in eine bestehende Einteilung grundsätzlicher Problemlösungsmöglichkeiten (Systematik der Störungstoleranz).

Dazu werden zunächst die theoretischen Grundlagen der Selbstüberwachung erläutert, um ein gemeinsames Verständnis von Selbstüberwachung bzw. Selbstdiagnose bei elektromechanischen Sensoren zu erhalten. Das schließt die Diskussion und Festlegung relevanter Begriffe (Fehler, Störung, Ausfall,...), der Ziele, der Zielkriterien und eine einheitliche Definition der Selbstüberwachung ein.

Die verschiedenen Verfahren der Selbstüberwachung werden vorgestellt und der Stand der Technik der Selbstüberwachung systematisch an 25 aktuellen Sensorbeispielen erläutert. Es wird gezeigt, dass die bestehende Systematik der Störungstoleranz weitgehend bestätigt werden kann. Trotz allem gibt es auch Aspekte, die in Bezug auf die Selbstüberwachung bedacht werden müssen. Dazu gehören insbesondere die Ausblicke in weitere Entwicklungstrends in der Sensorik, wie der Einsatz von Bussystemen und die zunehmende Integration der Mikroelektronik.

Item Type: Seminar paper (Midterm)
Erschienen: 2004
Creators: Noack, Jörg
Title: Ermittlung des Standes der Selbstüberwachung bei elektromechanischen Sensoren
Language: German
Abstract:

Zusammenfassung:

In den vergangenen Jahren haben die Messgerätehersteller große Anstrengungen unternommen, die Fähigkeiten von Sensorsystemen zu steigern. Mit der fortschreitenden Entwicklung von Feldgeräten rückt neben den Entwicklungen zum modularen Aufbau, der Kommunikationsfähigkeit in Bussystemen, der Miniaturisierung und der Integration der Mikroelektronik die Implementierung von Selbstüberwachungs- und Diagnosefunktionen in den Vordergrund.

Im Bereich der elektromechanischen Sensorik nimmt die Selbstüberwachung und Selbstdiagnose, die in der Lage ist, auftretende Störungen zu detektieren und mögliche Ursachen zu diagnostizieren, einen immer größeren Stellenwert ein. Der Anwender soll über eine Störung oder einen Ausfall informiert werden bzw. der Sensor soll in der Lage sein, sich selbst zu rekonfigurieren, um so die Funktionen weiterhin sicherzustellen. Dabei sind die Selbstüberwachungsfunktionen nicht unabhängig von den neuen Technologien zu betrachten, sondern werden von diesen unterstützt. Der Einsatz von Mikroprozessoren in Sensorsystemen und die erweiterte Kommunikationsfähigkeit über die Bustechniken hat bezüglich der Intelligenz der Sensorsysteme neue Perspektiven für die Selbstüberwachung eröffnet. Es können damit deutlich mehr Informationen als nur das Messsignal zur Verfügung gestellt werden.

In dieser Studienarbeit geht es um die Untersuchung des gegenwärtigen Standes der Technik von Selbstüberwachungs- und Selbstdiagnosefunktionen bei elektromechanischen Sensoren, sowie um deren Systematisierung in eine bestehende Einteilung grundsätzlicher Problemlösungsmöglichkeiten (Systematik der Störungstoleranz).

Dazu werden zunächst die theoretischen Grundlagen der Selbstüberwachung erläutert, um ein gemeinsames Verständnis von Selbstüberwachung bzw. Selbstdiagnose bei elektromechanischen Sensoren zu erhalten. Das schließt die Diskussion und Festlegung relevanter Begriffe (Fehler, Störung, Ausfall,...), der Ziele, der Zielkriterien und eine einheitliche Definition der Selbstüberwachung ein.

Die verschiedenen Verfahren der Selbstüberwachung werden vorgestellt und der Stand der Technik der Selbstüberwachung systematisch an 25 aktuellen Sensorbeispielen erläutert. Es wird gezeigt, dass die bestehende Systematik der Störungstoleranz weitgehend bestätigt werden kann. Trotz allem gibt es auch Aspekte, die in Bezug auf die Selbstüberwachung bedacht werden müssen. Dazu gehören insbesondere die Ausblicke in weitere Entwicklungstrends in der Sensorik, wie der Einsatz von Bussystemen und die zunehmende Integration der Mikroelektronik.

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Literaturrecherche, Patentrecherche, Störungsdetektion, Störungserkennung, Störungstoleranz
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: 07 Sep 2011 10:33
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKS 1546

Art der Arbeit: Studienarbeit

Beginn Datum: 17-11-2003

Ende Datum: 02-03-2004

Querverweis: keiner

Studiengang: Wirtschaftsingenieur Elektrotechnik und Informationstechnik (WI-ETiT)

Vertiefungsrichtung: Mikro- und Feinwerktechnik (MFT)

Abschluss: Diplom (WiET)

Identification Number: 17/24 EMKS 1546
Referees: Müller, Dipl.-Ing. Ralf and Werthschützky, Prof. Dr.- Roland
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