Aktualisiert: 2023-07-02
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Sensoranwendungen
Schlüsselwort: Beschleunigungssensor
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Informationssystem Straßenzustand Teil 2: Entwicklung von Sensoren zur Erfassung des strukturellen Zustandes von Asphaltstraßen (SENSOR)
S 171: J. Stefan Bald, Stefan Böhm, Marko Čičković, Moritz Tielmann, Tobias Hill, Peter Peitsch,
Ján Gablovský, Martin Muschalla, Sebastian Czaja, Alfred Ulrich, Valentin Farbischewski,
Jacob Huczek
Informationssystem Straßenzustand Teil 2: Entwicklung von Sensoren zur Erfassung des strukturellen Zustandes von Asphaltstraßen (SENSOR)
130 S., 217 Abb., 13 Tab., ISBN 978-3-95606-662-7, 2022
Um den Substanzwert einer Verkehrsbefestigung in-situ zu bestimmen, wurden im Rahmen dieses Forschungsvorhabens Sensoren entwickelt, die den jeweils aktuellen strukturellen Zustand der Befestigung messen sollen. Als zielführender, leicht zu messender Parameter wurde dabei die Vertikalbeschleunigung gewählt. Für die Umsetzung wurden verkabelte und autonome Sensoren verwendet. Als Sensortyp wurden MEMS-Sensoren gewählt, da diese vglw. preisgünstig sind und wenig Strom verbrauchen. Durch die verkabelten Sensoren war eine größere Anzahl an Messungen zur Parameterstudie und Validierung des Messverfahrens möglich. Die kabellosen Sensoren stellen Prototypen für spätere Anwendungen dar. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden Versuchsfelder errichtet, um die Praxistauglichkeit und die Genauigkeit der Beschleunigungssensoren zu überprüfen sowie den Umgang mit der großen Datenmenge zu erlernen. Bei den ersten Versuchsfeldern (Campus TU-Lichtwiese, BAB 9 bei Feucht) wurden die Beschleunigungssensoren in Ø50mm-Bohrlöcher an bestehenden Befestigungen eingesetzt und verfüllt. Dabei wurde mithilfe von Vorher-Nachher-Messungen mittels Falling Weight Deflectometer (FWD) festgestellt, dass die hervorgerufene Substanzstörung durch den Einbau vernachlässigbar klein ist. Für die Auswertung der gewonnenen Messdaten wurde ein Scilab-Skript geschrieben, welches die Rohdaten aufbereitete und erste Auswertungen ermöglichte. Mehrere Auswertungsansätze wurden dabei verfolgt: z.B. doppelte Integration der Beschleunigung (Vergleich mit FWD-Daten), Inkrementierung von Achszahlen oder Generierung von Achsmustern. Hervorzuheben sind dabei die Vergleiche mit den FWD-Daten, die eine sehr gute Übereinstimmung im Deflexionsverlauf zwischen Beschleunigungssensor und Time History des FWD aufwiesen. Im Versuchsfeld auf dem Campus TU-Lichtwiese in Darmstadt wurde abschließend die Einbaubarkeit der autonomen Sensoren (Ablegeautomat, Wiederfinden mittels RFID-Antenne) nachgewiesen.
Aktualisiert: 2023-01-16
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Cyclic motion analysis using inertial sensors and machine learning
Cyclic motions such as walking, running or cycling are common to our daily lives. Thus, the analysis of these cycles has an important role to play within both the medical field, e.g. gait analysis, and the fitness domain, e.g. step counting and running analysis. For such applications, inertial sensors are ideal as they are mobile and unobtrusive. The aim of this thesis is to capture cyclic motion using inertial sensors and subsequently analyse them using machine learning techniques.
A lack of realistic and annotated data currently limits the development and application of algorithms for inertial sensors under non-laboratory conditions. This is due to the effort required to both collect and label such data. The first contributions of this thesis propose novel methods to reduce annotation costs for realistic datasets, and in this manner enable the labelling of a large benchmark dataset. The applicability of the dataset is demonstrated by using it to propose and test a robust algorithm for simultaneous human activity recognition and cycle analysis. One of these methods for reducing annotation costs is then deployed to develop the first mobile gait analysis system for patients with a rare and heterogeneous disease, hereditary spastic paraplegia (HSP).
Thus, machine learning algorithms which set the state-of-the-art for cycle analysis using inertial sensors were proposed and validated by this thesis. The outcomes of this thesis are beneficial in both the medical and fitness domains, enabling the development and use of algorithms trained and tested in realistic settings.
Aktualisiert: 2020-11-05
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Mikrosensorik
Das Lehrbuch behandelt für alle mikrosystemtechnischen Sensoren die gemeinsamen technologischen Grundlagen. Darauf aufbauend werden die wichtigsten Sensoren, nach Art der Meßgröße geordnet, beschrieben. Das Buch wendet sich an Studenten der Meßtechnik sowie an Ingenieure, die sich in das Fachgebiet einarbeiten wollen.
Aktualisiert: 2023-02-03
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Sensoren im Kraftfahrzeug
Anwendungsbezogene Darstellungen sind das Kennzeichen der Buchreihe "Bosch Fachinformation Automobil". Ganz auf den Bedarf an praxisnahem Hintergrundwissen zugeschnitten, findet der Auto-Fachmann ausführliche Angaben zu den Sensoren, deren Messprinzipien, den Ausführungen und der Funktion in modernen Fahrzeugen. Der Band bietet das Bosch-Fachwissen aus erster Hand und eignet sich damit hervorragend für den Alltag des Entwicklungsingenieurs, für die berufliche Weiterbildung, für Lehrgänge, zum Selbststudium oder zum Nachschlagen in der Werkstatt.
Aktualisiert: 2023-04-08
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Stadt – Land – Fluß
Forum GeoBau Band 7 - eine Schriftenreihe des Fachbereichs III der Beuth Hochschule für Technik Berlin.
Bauingenieurwesen, Umweltingenieurwesen, Geodäsie, Geoinformation, Kartographie, Umweltinformation, Infrastruktur: Das sind die wesentlichen Disziplinen, in denen im Fachbereich III gelehrt und geforscht wird. Dieses Spektrum deckt alle Lebensbereiche ab und trägt zur Gestaltung und zum Erhalt unserer Umwelt bei - an Land, zu Wasser und sogar in der Luft.
Aktualisiert: 2020-12-08
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Erfassung dynamischer und statischer Belastungen von Krantragwerken mit Beschleunigungssensoren
Diese Arbeit beschreibt ein Verfahren, das statische und dynamische Belastungen von Laufkranen mit Hilfe von Beschleunigungssensoren ermittelt. Dabei werden die Ausgangsgrößen Katzposition sowie statische und dynamische Last aus den Beschleunigungen errechnet, die nach Belastungswechseln des Krans messbar sind und typischerweise hauptsächlich die erste Eigenfrequenz der Struktur enthalten. Zur Ermittlung der Ausgangsgrößen werden Mehrkörper- und Biegebalkenmodelle verwendet.
Die entwickelten Signalverarbeitungs-Algorithmen können im Gegensatz zur Fourier-Transformation und anderen betrachteten Verfahren Amplitude und Frequenz eines monofrequenten Signals in Echtzeit und trotzdem mit hoher Güte liefern. Am Beispiel eines Kran-Prüfstands im Labor und eines Krans in einer Produktionsumgebung wird mit direkten Vergleichsmessungen und einer Schädigungsrechnung nach Palmgren-Miner aufgezeigt, dass das Verfahren plausible und für die Lebensdauerrechnung hinreichend genaue Größen liefert. Dies wird durch eine Genauigkeitsuntersuchung der verwendeten Messstrecken, Modelle und Algorithmen untermauert. Zusätzlich werden Vorschläge zur Abspeicherung der Ausgangsgrößen in Lastkollektiven vorgestellt.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Mikrosensorik
Das Lehrbuch behandelt für alle mikrosystemtechnischen Sensoren die gemeinsamen technologischen Grundlagen. Darauf aufbauend werden die wichtigsten Sensoren, nach Art der Meßgröße geordnet, beschrieben. Das Buch wendet sich an Studenten der Meßtechnik sowie an Ingenieure, die sich in das Fachgebiet einarbeiten wollen.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Sensoranwendungen
Proceedings – edaWorkshop 15
The edaWorkshop is the premier German EDA event for the publication and discussion of application-oriented EDA research findings. As every two years, also 2015 the edaWorkshop15 will co-locate and share a common day - including keynotes, sessions and the social event - with the annual CATRENE Design Technology Conference (DTC). The CATRENE Design Technology Conference (CATRENE DTC) is the meeting point of Europe s scientists and experts in application-oriented design. Both events are attracting European experts in industry and academia and consequently the organizers decided to co-locate the workshop and the conference every two years.
Aktualisiert: 2019-12-26
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Sensordynamik
Inhalt:
– Das Werk setzt sich aus drei Bänden zusammen.
Im 1. Band werden dynamische Kennfunktionen von Drucksensoren betrachtet. Der Schwerpunkt der Betrachtung liegt beim druckempfindlichen Element (Membran). Es werden dynamische Modelle, Übergangsfunktionen und Frequenzgänge untersucht. Darüber hinaus werden die Abhängigkeit im Zeit- und Frequenzbereich sowie die dynamischen Abweichungen behandelt. Als Beispiel werden die Konstruktion und die statischen Kennlinien von potentiometrischen Drucksensoren untersucht.
Der 2. Band ist dynamischen Kennfunktionen von Widerstandsthermometern gewidmet. Es werden physikalische Grundlagen und dynamische Modelle des Wärmeaustausches, Übergangsfunktionen, Frequenzgänge und dynamische Abweichungen der Widerstandthermometer beschrieben. Als Beispiele werden die Konstruktionen von Metall- und Halbleiter-Widerstandsthermometern, ihre statischen Kennlinien und Modelle eines stationären Wärmeaustausches untersucht.
Im 3. Band werden dynamische Kennfunktionen der Beschleunigungs-, Schwingungs- und Stoßsensoren untersucht. Im ersten Teil werden Konstruktionsbeispiele des potentiometrischen Beschleunigungssensors beschrieben und seine statischen Kennfunktionen analysiert. Es werden dynamisches Modell, Übergangsfunktionen und Frequenzgänge sowie dynamische Abweichungen des piezoelektrischen Beschleunigungssensors behandelt.
Jeder Band besteht aus zwei Teilen: (1) dem Buch mit der Theorie und praktischen Aufgaben sowie mit Anweisungen für Benutzer; (2) aus einer Diskette mit dem Simulationsprogramm, das die Programmablaufbedingungen für den Aufgabenteil schafft.
Für die Arbeit mit den Programmen ist ein Personalcomputer IBM PC/AT oder ein dazu kompatibler PC mit einem Videoadapter VGA, mit mindestens 512 KByte Arbeitsspeicher, mindestens 1 MByte freier Speicherkapazität auf der Festplatte, dem Betriebssystem MS-DOS 3.30 (oder höher) und MS WINDOWS 3.1 erforderlich.
Aktualisiert: 2022-06-22
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