Meteodatalogging in Perfektion

gruppe

v.l.n.r. Kosar, Sterner, Werth, Paulus, Ungermanns,Anders,Bihlo

Die Systemintegrationsgruppe ist an dem Kooperations-  und Netzwerkprojekt „Remotely Piloted Aircraft Multi Sensor System“ (RPAMSS) des Studiengangs GeoInformation beteiligt und hat die Entwicklung und den Bau eines transportablen, autarken Sensorsystems für meteorologische Größen durchgeführt. Gemessen werden Daten wie Luftdruck, Luftfeuchte, Lufttemperatur, GPS Position usw. Der Sensor ist an einen Datenlogger angeschlossen und zeichet die Informationen föllig autark und unabhängig von anderen Systemen auf. So kann er in einem unbemannten Einflügler oder Ballon eingesetzt werden. nähere Infos unter: http://rpamss.cuas.at/rpamss/

Im Zuge dieses Projektes wurden weitere Sensoren, auch bezüglich ihrer Messgenauigkeit, Messgeschwindigkeit und Fehlertoleranzen untersucht, sowie deren statistische Auswertung durchgeführt. Diese Arbeiten hat Frau Magdalena Skoupilova im Rahmen ihrer Bachelorarbeit durchführt. Weitere Sensoren, die die Luftgüte (Partikel, Co2 Gehalt etc.) messen, werden zurzeit gerade untersucht und ausgewertet. Eine Implementierung der Ergebnisse in das Meßsystem ist angedacht. Einen Informellen Überblick über die bisherigen Ergebnisse hat Frau Skoupilova in dem folgenden Poster zusammengefasst:

Poster1

Poster1 Poster2

 

Nachweis der Äquivalenz der Modelle

Die folgende mathematische Aufstellung (von Herrn Peter Mitterbacher) soll zeigen, wie sich die Modelle eines parasitären Serien- und Parallelwiderstandes eines Kondensators, ineinander überführen lassen. Als Ansatz für die Herleitung wurde der Verlustwinkel tan δ verwendet.

paralell

Modell mit Parallelwiderstand

serial

Modell mit Serienwiderstand

 

 

 

 

 

Modell mit Serienwiderstand Rs:

rs

Ersatzschaltbild mit Rs und Zeigerdiagramm Verlustwinkel

form01form02

Modell mit Parallelwidertsand Rp:

rp

Ersatzschaltbild mit Rp und Zeigerdiagramm Verlustwinkel

form03form04Xcp eingesetzt:

form05

Da an beiden Widerständen die gleiche thermische Verlustleistung umgesetzt wird, kann folgende Annahme getroffen werden:

Zs = Zp

Zs² = Zp²

Ermittlung des Ersatzwiderstandes:

form06form07Auf jeder Seite die Wurzel ziehen:

form08

Aus den Formeln ist ersichtlich, dass der Unterschied zwischen Rs und Pr umso größer wird, je kleiner tan²δ ist.

Kapazitätsmodell:

Parallelschaltung:

form09

Xcp eingesetzt:

form10

form11form12Serienschaltung:

Zs² = Rs² + Xcs²

Für Rs = Xcx * tanδ einsetzen:

Zs² = Xcs² + tan²δ + Xcs²

form13

form14form15Ermittlung der Paralellkapazität:form16form17

Überprüfung des Modells:

Um die Qualität des verwendeten Modells zu überprüfen, wurde ein 15µF Kondensator mit einem LC- Meter vermessen, um die gerechneten Werte aus dem Modell mit den tatsächlichen, gemessenen Werten zu vergleichen.

Die angegebenen Werte wurden bei einer Frequenz von 50kHz gemessen. Für die Berechnung wurde als Ausgangspunkt ein gemessener Parameter verwendet und mit diesem ein äquivalenter Modellwert ermittelt.

tabelle

Vergleich der gemessenen und gerechneten Modellwerte

Die Tabelle zeigt, dass die errechnten Werte mit den gemessenen Werten
übereinstimmen.

 

Schaltung einer realen Spule

Schaltung einer realen Spule

Um den Ladevorgang einer Spule zu beschreiben, wurde die entsprechende Differentialgleichung aufgestellt.

Spulenstrom:

spule02

Homogene Lösung:

spule03

Partikuläre Lösung:

spule04spule05Um C1 zu ermitteln, wird der Strom im Zeitpunkt Null herangezogen:

spule06spule07Spulenspannung:

Uges = UR + UL

UL = Uges – UR

UL = Uges – IL * R

spule08

Vom Lehrling zum Gesellen

IMG-20160217-WA0001Mit gutem Erfolg hat unser Lehrling, Herr Patrick Reichenhauser seine Lehrabschlussprüfung am 30.Juni 2015 im Lehrberuf Elektroniker sowie seine Matura- Reifeprüfung bestanden. Herr Reichenhauser nahm als bisher einziger Lehrling unserer Abteilung am Programm Lehre mit Matura teil. Wir gratulieren ihm recht herzlich.

Neuer Lehrling bei SI

Seit dem 5 September 2011 ist Herr Patrick Reichenhauser Mitglied in unserem Team.

Als Absolvent des Polytechnischen Lehrgangs tritt er nun den Lehrberuf Elektroniker – Angewandte Elektronik an. 5120b384eb

In diesem Ausbildungszweig liegt der Aufgabenschwerpunkt in der Herstellung, Überprüfung und Reparatur von elektronischen Schaltungen, Baugruppen, Geräten und Anlagen. (Dazu gehört zum Beispiel das Herstellen von Leiterplatten, Bestücken und Prüfen auf Funktionalität.)

Ebenso beinhält die Ausbildung zahlreiche organisatorische Aufgaben wie das Erstellen technischer Unterlagen und Dokumentationen, Festlegen der Arbeitsschritte und -mittel sowie das Beurteilen der Arbeitsergebnisse.

Wir heissen Herr Reichenhauser in unserem Team herzlich willkommen.

SI-Team baut einen optischen Meßplatz

Das Team der System-Integration (Bihlo und Aichholzer) baut ein optisches Messlabor auf, um optische Sensoren charakterisieren zu können.

Der Meßplatz besteht im Wesentlichen aus einer Lichtquelle mit einem Monochromator, einem variablen Linsensystem und einer eigenentwickelten Meßkarte in die der Prüfling eingebracht wird.6c8a73746a 5c09776d47

Die Meßkarte sowie sämtliche Meß- und Steuergeräte (Sourcemeter, Powermeter, Monochromator) werden über eine Matlab Applikation gesteuert und so die notwendigen Meßdaten erfasst.

Entwicklung eines Vielkanal-Feuchtesensors

Foto: Ingmar Bihlo mit Messsystem

Foto: Ingmar Bihlo mit Messsystem

Unsere Kollegen aus dem Studenbereich Bauingenieurwesen haben uns beauftragt, im Rahmen eines Projektes ein Feuchtemesssytem zu entwickeln.

Das System soll dem Anwender die Möglichkeit bieten, an 32 Meßstellen gleichzeitig die Materialfeuchte zu messen und über ein PC-System auszuwerten.

Natürlich haben wir auch diesmal wieder eine geeignete Lösung entwickelt…

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