Thema: Schwebende Kugel - Verbesserung der Positionsmessung
Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Stefan Hillenbrand
Vorkenntnisse:
Für Semester: ab 4.
Anzahl Studierende: 1
Abgeschlossen im Jahr: 2014
Beschreibung:
Das Bild zeigt den Versuchsaufbau zur Regelung der Flughöhe einer Metallkugel

Der Abstand der Kugel zum Magneten wird mit einer Solarzelle gemessen. Ein Regler stellt basierend auf dieser Messgröße und dem Sollwert den Strom in der Spule so ein, dass diese im gewünschten Abstand zum Magneten in der Schwebe bleibt.

Die Messung der Kugelposition mit Lichtschranke ist beim derzeitigen Aufbau sehr vom Umgebungslicht abhängig. Es soll daher eine Schaltung aufgebaut werden, die die Lampe und den Sensor so ansteuert, dass die Messung weniger empfindlich auf das Umgebungslicht reagiert, indem das Lichtsignal moduliert wird und das Sensorsignal entsprechend intelligent ausgewertet wird. Hierzu gibt es in der Literatur (optische Messtechnik) entsprechende Schaltungen und Konzepte.


Die Aufgaben umfassen:
  • Einarbeitung in den Laborversuch Schwebende Kugel (es reicht, das Grundkonzept zu verstehen, Kenntnisse der Regelungstechnik sind nicht erforderlich)
  • Einarbeitung in die bestehenden Konzepte zur Messung unter Umgebungslichteinfluss
  • Schaltung zur Verbesserung der Positionsmessung
    • Entwickklung einer Schaltungskonzepts
    • Protoypischer Aufbau und Test der Schaltung
    • Ermitteln der Verbesserung gegenüber dem heutigen Stand
    • Entwicklung und Fertigung einer Adapterplatine zur Erweiterung der bestehenden Regelschaltung
  • Gründliche Dokumentation: das Ergebnis der Arbeit wird in den Laborversuch eingehen!

Bearbeiter: Fabian Schydlo