Ralf Müller

Selbstüberwachung und Störungstoleranz von autarken Sensoren (Sensor Self-Monitoring and Fault-Tolerance)

Ausgehend vom Begriff der Fehlertoleranz mechatronischer Systeme wird die Störungstoleranz von Sensoren abgeleitet. Hierfür ist die exakte Abgrenzung der in der Mechatronik und Messtechnik teilweise unterschiedlich gebrauchten Begriffe Fehler, Störung und Ausfall erforderlich. Es wird eine allgemeingültige Struktur der Methoden und Verfahren zur Sensor-Selbstüberwachung vorgestellt. Zielstellung dieser Strukturierung ist die Unterstützung eines systematischen Vorgehens der Sensorhersteller bei der Implementierung von Selbstüberwachung in autarke Sensoren. Introducing the fault-tolerance of mechatronic systems a precise definition of error, fault, and failure is given. A classification of self-monitoring methods is presented. The aim of the given structure is to support a systematic implementation of self-monitoring in autonomous sensors.

Selbstüberwachender Durchflusssensor mit diversitärer Redundanz (Self Monitoring Flowmeter with Diversity)

Abstract In diesem Beitrag wird ein Durchflusssensor mit Redundanz zur Selbstüberwachung für Flüssigkeiten vorgestellt. Der Sensor nutzt zeitgleich zwei unabhängige Verfahren zur Bestimmung des Durchflusses: das Wirkdruck- und das Wirbelfrequenzverfahren. Beide Messgrößen werden mit demselben Differenzdrucksensor aufgenommen, um die Zahl der zusätzlichen Komponenten möglichst gering zu halten. Die Selbstüberwachung wird dadurch realisiert, dass beide Messprinzipien unterschiedlich auf verschiedene Einflussgrößen reagieren und somit bei Störungen differierende Messwerte ausgeben.

Laserbasierte Strahler-Empfänger-Baugruppe mit integrierter Mikrooptik zur Messung von StreulichtLaser-based Emitter-Receiver-Device with Integrated Micro-Optics for the Measurement of Scattered Light

Zusammenfassung Die Messung von gestreutem Licht in klaren Flüssigkeiten dient für den Nachweis von Abrieb und die Qualitätskontrolle. Die Entwicklung eines optischen Modells zeigt die Vorteile eines mikrooptischen Elementes. Es wird eine planare Strahler-Empfänger-Baugruppe mit integriertem vertikal emittierenden Laser (VCSEL) in Kombination mit einem Streumedium (MIE-Berechnungen) und einem strukturierten Absorber-/Reflektor-Element beschrieben. Die Geometrie des Reflektors wurde optimiert. So können Reflexionen kontrolliert werden. Durch den Einsatz der Mikrooptik kann die Effizienz des Sensors gesteigert werden. Der Beitrag beinhaltet die technische Beschreibung und Charakterisierung einer bisher realisierten Strahler-Empfänger-Baugruppe.