ISBN 9783843944557

978-3-8439-4455-7, Reihe Informatik

Tobias König
Erweiterung und Optimierung der Funktionalität magnetostriktiver Längenmesstechnik mittels Verfahren der digitalen Signalverarbeitung

152 Seiten, Dissertation Eberhard-Karls-Universität Tübingen (2020), Softcover, B5

Zusammenfassung / Abstract

Magnetostriktive Positionssensoren (MPS), auch bezeichnet als magnetostriktive Längenmesssysteme, zählen zu den linearen Wegaufnehmern. Derartige Sensoren werden in unterschiedlichen industriellen Anwendungen eingesetzt, so zum Beispiel in hydraulischen Systemen, in der Füllstandsüberwachung oder in der Positionsregelung im Maschinenbau. Das Messverfahren von MPS basiert auf einer Laufzeitmessung (engl. Time-of-Flight (TOF)) einer Körperschallwelle, innerhalb eines magnetostriktiven Wellenleiters. Genauere, robustere und ganzheitlicher Messtechnik wird in Zeiten der Digitalisierung immer wichtiger , um die Herausforderungen zu stemmen. Dabei sind Thematiken wie Eigenparametrierung, -diagnose und ein ganzheitlicheres Systemverständnis zentrale Bausteine. Ziel dieser Forschungsarbeit ist eine Erweiterung und Optimierung der Funktionalität magnetostriktiver Längenmesstechnik mittels Verfahren der digitalen Signalverarbeitung. Dabei werden im ersten Schritt Methoden zur Laufzeitmessung und Positionsbestimmung bei MPS diskutiert und evaluiert. Darauf aufbauend werden im zweiten und dritten Schritt zwei Verfahren erforscht, welche eine in-situ-Signalanalyse der detektierten Körperschallwelle vornehmen und damit Echtzeitsignaleigenschaften bewerten, die einen Mehrwert für den Sensor darstellen. Diese können zur Realisierung für zukünftig immer wichtiger und attraktiver werdende Konzepte wie Self-X (unter anderem Self-Awareness, Self-Validation und Self- Monitoring) verwendet werden.