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Heuristische Evaluation alternativer Primärelektroniken

Matzke, Matthias :
Heuristische Evaluation alternativer Primärelektroniken.
Technische Universität Darmstadt
[Diplom- oder Magisterarbeit], (2002)

Kurzbeschreibung (Abstract)

Zusammenfassung:

Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Anpassung alternativer Schaltungen zur Auswertung piezoresistiver Drucksensoren an den praxisnahen Einsatz. Darunter ist die Dimensionierung der einzelnen Bauteile und das Aufzeigen von technischen Grenzen bei der späteren Verwendung zu verstehen. Die neuen Schaltungskonzepte beinhalten den Ersatz des regulär verwendeten und kostenintensiven Instrumentationsverstärkers durch einen einfachen Operationsverstärker mit Außenbeschaltung. Des weiteren wird eine ausführliche Recherche über Ausführungen und Eigenschaften von Operationsverstärkern und Widerständen durchgeführt. Sie dient zur Darstellung verschiedener Technologien, die bei der Realisierung der neuartigen Primärelektroniken verwendet werden können. Die vier verschiedenen Schaltungen sind als betriebsbereite Labormuster in dreifacher Ausführung aufgebaut. Um sie messtechnisch charakterisieren zu können, ist innerhalb der Diplomarbeit ein universeller Messplatz entstanden. Dieser ermöglicht durch seinen modularen Aufbau die Messung aller Arten von Primärelektroniken resistiver Drucksensoren. Die Ergebnisse der Messungen, bei denen sowohl die Umgebungstemperatur wie auch die Werte der piezoresistiven Widerstände variiert wurden, sind gezielt auf die relevanten Größen ausgewertet. Dazu gehört die Angabe von Übertragungsfaktor, Offsetfehler, Temperaturkoeffizienten, sowie Linearitäts- und Hysteresefehler. Ein abschließender Vergleich mit der Offenlegung aller Vorzüge und Schwachstellen der Schaltungen sowie eine Kostenanalyse beenden die Betrachtungen. Es können dabei zwei Subtrahierer-Schaltungen ausgedeutet werden, die als kostengünstige Primärelektroniken bei verminderter Messgenauigkeit in Frage kommen.

Typ des Eintrags: Diplom- oder Magisterarbeit
Erschienen: 2002
Autor(en): Matzke, Matthias
Titel: Heuristische Evaluation alternativer Primärelektroniken
Sprache: Deutsch
Kurzbeschreibung (Abstract):

Zusammenfassung:

Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Anpassung alternativer Schaltungen zur Auswertung piezoresistiver Drucksensoren an den praxisnahen Einsatz. Darunter ist die Dimensionierung der einzelnen Bauteile und das Aufzeigen von technischen Grenzen bei der späteren Verwendung zu verstehen. Die neuen Schaltungskonzepte beinhalten den Ersatz des regulär verwendeten und kostenintensiven Instrumentationsverstärkers durch einen einfachen Operationsverstärker mit Außenbeschaltung. Des weiteren wird eine ausführliche Recherche über Ausführungen und Eigenschaften von Operationsverstärkern und Widerständen durchgeführt. Sie dient zur Darstellung verschiedener Technologien, die bei der Realisierung der neuartigen Primärelektroniken verwendet werden können. Die vier verschiedenen Schaltungen sind als betriebsbereite Labormuster in dreifacher Ausführung aufgebaut. Um sie messtechnisch charakterisieren zu können, ist innerhalb der Diplomarbeit ein universeller Messplatz entstanden. Dieser ermöglicht durch seinen modularen Aufbau die Messung aller Arten von Primärelektroniken resistiver Drucksensoren. Die Ergebnisse der Messungen, bei denen sowohl die Umgebungstemperatur wie auch die Werte der piezoresistiven Widerstände variiert wurden, sind gezielt auf die relevanten Größen ausgewertet. Dazu gehört die Angabe von Übertragungsfaktor, Offsetfehler, Temperaturkoeffizienten, sowie Linearitäts- und Hysteresefehler. Ein abschließender Vergleich mit der Offenlegung aller Vorzüge und Schwachstellen der Schaltungen sowie eine Kostenanalyse beenden die Betrachtungen. Es können dabei zwei Subtrahierer-Schaltungen ausgedeutet werden, die als kostengünstige Primärelektroniken bei verminderter Messgenauigkeit in Frage kommen.

Freie Schlagworte: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Fehleranalyse, Hysteresefehler, Instrumentenverstärker, Kostenschätzung, Linearitätsfehler, Messplatz für Primärelektroniken, Offsetfehler, Operationsverstärker, Primärelektronik, Subtrahiererschaltung
Fachbereich(e)/-gebiet(e): Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen > Mess- und Sensortechnik
Hinterlegungsdatum: 31 Aug 2011 10:06
Zusätzliche Informationen:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKD 1517

Art der Arbeit: Diplomarbeit

Beginn Datum: 01-07-2002

Ende Datum: 30-09-2002

Querverweis: 17/24 EMKS 1506

Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik (ETiT)

Vertiefungsrichtung: Mikro- und Feinwerktechnik (MFT)

Abschluss: Diplom (MFT)

ID-Nummer: 17/24 EMKD 1517
Gutachter / Prüfer: Zahout-Heil, Dipl.-Ing. Carsten ; Werthschützky, Prof. Dr.- Roland
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