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Heuristische Evaluation alternativer Primärelektroniken

Matzke, Matthias (2002):
Heuristische Evaluation alternativer Primärelektroniken.
Technische Universität Darmstadt, [Diploma Thesis or Magisterarbeit]

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.

Item Type: Diploma Thesis or Magisterarbeit
Erschienen: 2002
Creators: Matzke, Matthias
Title: Heuristische Evaluation alternativer Primärelektroniken
Language: German
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.

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Fehleranalyse, Hysteresefehler, Instrumentenverstärker, Kostenschätzung, Linearitätsfehler, Messplatz für Primärelektroniken, Offsetfehler, Operationsverstärker, Primärelektronik, Subtrahiererschaltung
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: 31 Aug 2011 10:06
Additional Information:

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)

Identification Number: 17/24 EMKD 1517
Referees: Zahout-Heil, Dipl.-Ing. Carsten and Werthschützky, Prof. Dr.- Roland
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