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Electrolyte-Gated Field-Effect Transistors Based on Oxide Semiconductors: Fabrication and Modeling
(2017)
In Verbindung mit geeigneten Sensoren, können Korrelatoren aus völlig regellosen Signalströmen hochpräzise Daten gewinnen. Diese Meßgeräte werden zur Messung von Durchflüssen, Mengenströmen und Geschwindigkeiten benötigt. Durch die Geschwindigkeitssteigerung bei Rechnern und deren Preisverfall werden Korrelatoren nicht mehr wie in der Vergangenheit nur im Bereich der Forschung und der Entwicklung eingesetzt, sondern in zunehmendem Maße auch als Betriebsmeßgeräte.
Das in diesem Beitrag beschriebene Meßsystem besteht aus einem Steuerteil zur Eingabe der Befehle, einem digitalen Display zur Anzeige der Meßwerte und einer davon stationierten Sonde, welche die Meßwerte aufnimmt und digitalisiert. Beide Teile sind über zwei Lichtwellenleiter miteinander verbunden. Die zur Versorgung nötige Energie und die Steuersignale zur Meßsonde überträgt einer der beiden Lichtwellenleiter. Eine Laserdiode in der Steuereinheit liefert dazu eine optische Ausgangsleistung, die in die Faser eingekoppelt wird. In der Meßsonde wandelt ein 'Power-Converter' die optische Leistung wieder in elektrische Energie zurück. Über den zweiten Lichtwellenleiter sendet die Meßsonde die aufgenommenen Daten an das Steuergerät. In der Meßsonde sitzt ein Mikrorechner, der die Signale erfaßt, digitalisiert und an die Steuereinheit sendet. Dort ermittelt der andere Mikrorechner daraus die Meßgröße und zeigt sie auf einem LC-Display an.
Wahlweise Lichtleiter oder Zweidraht-Leitungen: Ringbus-System zur flexiblen Messdatenerfassung
(1986)
In diesem Beitrag wird ein Messdatenerfassungssystem vorgestellt, bei dem die Datenuebertragung je nach den Anforderungen entweder auf Zweidrahtleitung oder via Lichtleiter erfolgen kann. Es handelt sich um ein ringfoermiges serielles Bussystem fuer das eine universelle Interfacekarte mit Mikroprozessor aufgebaut wurde. Nach Beschreibung der Struktur des Systems wird auf den Uebertragungscode und das Datenprotokoll eingegangen. Anschliessend wird der Aufbau der Interfacekarte gezeigt. Einige Bemerkungen zu den Software-Modulen fuer die Interfacekarte, zum Programmablauf auf ihr und zur Synchronisierung der Interface-Karte runden den Beitrag ab.
Die Heterogenität der Studienanfänger/innen erleben viele Lehrende unmittelbar in den Anfängerveranstaltungen, Heterogenität nicht nur in Bezug auf fachliche Vorbildung, sondern auch bezüglich verfügbaren Lernstrategien, Fertigkeiten, Motivation und
Selbstdisziplin. Schon allein einer 90-minütigen Vorlesung konzentriert zu folgen und die
Ergebnisse strukturiert zu sichern, ist für viele eine sehr große Herausforderung. In diesem Erfahrungsbericht wird das seit dem WS 2015/16
an der Hochschule Offenburg erprobte Potenzial moderner Tablets untersucht, Vorteile
von klassischem handschriftlichen An- und Mitschreiben mit einer Vorstruktur, wie sie
z.B. PPT-Slides ermöglichen, zu vereinen.
Zur Erkennung bestimmter Fehler, wie zum Beispiel Ätzfehler, Oberflächen-Fremdkörper, Verschmutzungen, bei der Leiterplattenherstellung ist eine Echtfarben-Bildverarbeitung notwendig, über die hier ein Überblick gegeben wird. Zur Farbsegmentierungs sind verschiedene Methoden geeignet, die einmal im Rot-Grün-Blau-Raum oder im HSI-Raum (Hue, Saturation, Intensity - Färbung, Sättigung, Intensität) untersucht und verglichen werden. Clusterfindungsverfahren und Lookup-Tabelle bereiten Schwierigkeiten bei der Erfassung der Farbkanten, zum Beispiel der Kante zwischen dem Kupfer und dem Beschichtungsmaterial. Hier hilft ein geeigneter Algorithmus, der mit Vorsegmentierung arbeitet. Eine Verfeinerung ist mit Hilfe von Kantenfiltern möglich, zum Beispiel das Color-Sobel-Magnitude-Filter.
In sicherheitskritschen Systemen darf kein Stück Code im Produktionsbetrieb ablaufen, ohne vorher intensive Tests durchlaufen zu haben. Aber auch zur Qualitätssicherung muss Software getestet werden. Um die Codeüberdeckung zu prüfen, sind zusätzliche Prüf-Instruktionen im Quellcode erforderlich. Auf kleinen Systemen mit wenig RAM kann sich der Entwickler dann etwas einfallen lassen, damit das funktioniert.
Pressure dynamics in metal-oxygen (metal-air) batteries: a case study on sodium superoxide cells
(2014)
Electrochemical reactions in metal–oxygen batteries come along with the consumption or release of gaseous oxygen. We present a novel methodology for investigating electrode reactions and transport phenomena in metal–oxygen batteries by measuring the pressure dynamics in an enclosed gas reservoir above the oxygen electrode. The methodology is exemplified by a room-temperature sodium–oxygen battery forming sodium superoxide (NaO2) in an electrolyte of diethylene glycol dimethyl ether (diglyme) and sodium trifluoromethanesulfonate (NaOSO2CF3, NaOTf). The experiments are supported by microkinetic simulations with a one-dimensional multiphysics continuum model. During galvanostatic cycling over 30 cycles, a constant oxygen consumption/release rate is observed upon discharge/charge. The number of transferred electrons per oxygen molecule is calculated to 1.01 ± 0.02 and 1.03 ± 0.02 for discharge and charge, respectively, confirming the nature of the oxygen reaction product as superoxide O2–. The same ratio is observed in cyclic voltammetry experiments with low scan rate (<1 mV/s). However, at higher scan rates, the ratio increases as a result of oxygen transport limitations in the electrolyte. We introduce electrochemical pressure impedance spectroscopy (EPIS) for simultaneously analyzing current, voltage, and pressure of electrochemical cells. Pressure recording significantly increases the sensitivity of impedance toward oxygen transport properties of the porous electrode systems. In addition, we report experimental data on the diffusion coefficient and solubility of oxygen in electrolyte solutions as important parameters for the microkinetic models.
Prozeßrechner und Automatisierungstechnik gehören heute zur Standardausrüstung im Bereich der Energie-, Verfahrens- und Fertigungstechnik. In der Antriebstechnik sind jedoch noch umfangreiche Aufgaben zu lösen. Für Einzelantriebe stehen leistungsfähige Steuerungs- und Regelungseinheiten zur Verfügung. Die Hauptaufgabe liegt heute in der Leittechnik für gekoppelte Antriebe. Hier muß ein Leitsystem die übergeordneten Aufgaben übernehmen. Eine vordringliche Aufgabe besteht darin, geeignete Strategien und Algorithmen zu finden, um mechanisch verkoppelte Antriebssysteme leittechnisch zu entkoppeln. Diese Theorien können nur mit leistungsfähigen Rechnern und hochdynamischen Echtzeit-Bussystemen zur Kommunikation praktisch umgesetzt werden. Abschließend wird auf die wichtige Aufgabe der Hochschulen hingewiesen, den Studenten neben der Grundausbildung im Elektromaschinenbau auch solide Kenntnisse in der Leittechnik, Informatik und in der Regelungstechnik zu vermitteln.
Als Grenztaster und zur Erfassung kleinster Wege werden in der Industrie induktive Wegaufnehmer in Meßvorrichtungen eingesetzt. Die Verwendung diskret aufgebauter Elektronik verursacht hierbei neben erheblichem Raumbedarf auch unakzeptabel hohe Kosten. Daher entschloß man sich zur Entwicklung einer in den Aufnehmer integrierten Elektronik. Eine Prüfung der auf dem Markt angebotenen ICs deckt jedoch die Forderungen für diesen Anwendungsbereich nicht ab. Dieser Beitrag erläutert den Schaltungsentwurf und das Layout eines ASICs, der an der FH Offenburg für diesen Anwendungsbereich entwickelt wurde und befaßt sich besonders mit dem integrierten Vierquadranten-Multiplizierer.
Dieser Beitrag befaßt sich mit der optischen Meßtechnik, mit der man geometrische Dimensionen berührungslos und mit hoher Genauigkeit vermessen kann. Durch eine konkrete industrielle Aufgabenstellung angeregt, wurde im Labor für Optoelektronik der FH Offenburg eine einfache, aber universelle und PC-steuerbare Linear-CCD-Kamera entwickelt. Entscheidend für die Auslegung der Kamera ist die Auswahl des geeigneten Sensors.
Mit längerfristigen Nutzerbefragungen in zwei unmittelbar benachbarten Bürogebäuden in Freiburg wurden das Temperaturempfinden der Nutzer und deren Zufriedenheit mit dem thermischen Raumkomfort zweimal täglich erfasst. Ein Bürogebäude wird im Sommer mit einem maschinellen Nachtlüftungskonzept konditioniert und das zweite verfügt über eine Betonkerntemperierung und eine Zu- und Abluftanlage. Auf Basis der vorhandenen Daten aus der Erhebung wurde mit Hilfe von Regressionsanalysen ein Modell zur Vorhersage der Komforttemperatur berechnet und mit den Modellen in DIN EN 15251 verglichen.
The M-Bus protocol (EN13757) is in widespread use for metering applications within home area and neighborhood area networks, but lacks a strict specification. This may lead to incompatibilities in real-life installations and to problems in the deployment of new M-Bus networks. This paper presents the development of a novel testbed to emulate physical Metering Bus (M-Bus) networks with different topologies and to allow the flexible verification of real M-Bus devices in real-world scenarios. The testbed is designed to support device manufacturers and service technicians in test and analysis of their devices within a specific network before their installation. The testbed is fully programmable, allowing flexible changes of network topologies, cable lengths and types. Itis easy to use, as only the master and the slaves devices have to be physically connected. This allows to autonomously perform multiple tests, including automated regression tests. The testbed is available to other researchers and developers. We invite companies and research institutions to use this M-Bus testbed to increase the common knowledge and real-world experience.
Die Kenntnis der Messunsicherheit verbessert die Aussagekraft von Einsatzhärtungstiefe-Messungen. Ausgehend von der Definition in der DIN EN ISO 2639:2002 wird unter Anwendung des „Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement“ die Messunsicherheit abgeschätzt. Dazu werden die Einflüsse der Härteprüfung, der Positionierung der Prüfpunkte und der Probe berücksichtigt. Das Verfahren wird an zwei Beispielen angewendet: Zunächst werden die gemäß Norm zulässigen Toleranzen vollständig ausgenutzt, anschließend die Unsicherheit eines automatisierten Härteprüfers experimentell ermittelt. In beiden Fällen dominiert der Probeneinfluss das Ergebnis.
The Raman spectra from the chemical compounds toluene and cyclohexane obtained using a Fourier Transform (FT)-Raman spectrometer prototype have been contrasted with the Raman spectra of these same materials collected with two different commercial FT-Raman devices. The FT-Raman spectrometer consist of a Michelson interferometer, a self-designed photon counter and a reference photo-detector. The evaluation methodology of the spectral information, contrary to the commercial devices that commonly use the zero-crossing method, is carried out by re-sampling the Raman scattering and by accurately extracting the optical path information of the Michelson interferometer. The FTRaman arrangement has been built using conventional parts without disregarding the spectral frequency precision that usually such a FTRaman instruments deliver. No additional complex hardware components or costly software modules have been included in this FT-Raman device. The main Raman lines from the spectra obtained with the three FT-Raman devices have been compared with the Raman lines from the standard Raman spectra of these two materials. The values obtained using the FT-Raman spectrometer prototype have shown a frequency accuracy comparable to that obtained with the commercial devices without facing the need for a large investment. Although the proposed FT-Raman prototype cannot be directly compared to the last generation of FT-Raman spectrometers from the commercial manufacturers, such a device could give an opportunity to users that require high frequency precision in their spectral analysis and are provided with rather scarce resources.
La industria del bacanora en Sonora, México, enfrenta la influencia de una compleja red de factores culturales, tecnológicos, económicos y legales que inhiben su desarrollo. Ello ocurre pese al esfuerzo institucional por radicar un marco normativo que elimine la práctica de los métodos informales de elaboración que derivan en calidades heterogéneas de licor. El conseguirlo se complica ante la dificultad que enfrentan los actores de esta industria para implementar prácticas efectivas de verificación de las normas vigentes en los confines de la geografía de la Denominación de Origen. En este documento se describe el uso de un prototipo de espectrómetro Raman por transformada de Fourier para analizar cualitativamente muestras desconocidas de bacanora. Este dispositivo se construyó con el uso de un interferómetro Michelson convencional, un contador de fotones de diseño propio y un foto-detector de referencia. Los resultados del trabajo confirman que dada su naturaleza de diseño y construcción, este instrumento de medición y su efectiva técnica de operación a bajo costo, constituye una alternativa viable, adaptable fácilmente a las necesidades de los actores productivos e institucionales, para asistirlos en la elaboración de bacanora y a la verificación de su calidad conforme a los criterios de la normatividad.
Die “Selbstbetrachtungen” des Marc Aurel – medizinisch-ethische Betrachtungen des Menschseins
(2013)
Who is Who? Joseph Fourier
(2015)
The aim of this data collection is to enforce evidence of SCS effectiveness in treating neuropathic chronic pain and the very low percentage of undesired side effects of complications reported in our case series suggests that all implants should be performed by similarly well-trained and experienced professionals.
Hybrid SPECT/US
(2014)