Multisensorikpraxis

Das Werk Multisensorikpraxis behandelt die Integration verschiedener Sensortypen zur Lösung von Aufgaben in der Meßtechnik. Anwendungsfelder sind in der Industrie (Steuerung und Regelung von Prozessen) ebenso wie in anderen Bereichen zu finden. Das Werk enthält einen Grundlagenteil und zahlreiche Beispiele aus Anwendungsgebieten.

Klappentext
Das Werk BMultisensorikpraxis/B behandelt die Integration verschiedener Sensortypen zur Lösung von Aufgaben in der Meßtechnik. Anwendungsfelder sind in der Industrie (Steuerung und Regelung von Prozessen) ebenso wie in anderen Bereichen zu finden. Das Werk enthält einen Grundlagenteil und zahlreiche Beispiele aus Anwendungsgebieten.

Inhalt
I Kompendium Multisensorik.- 1 Mathematische Methoden zur Beschreibung und Analyse von Multisensor-Systemen.- 1.1. Beschreibung realer Sensor-Systeme.- 1.1.1 Bildung des Modells.- 1.1.2 Beschreibung realer Systemeigenschaften.- 1.2 Optimierung von Sensor-Systemen durch Variation und Selbstorganisation.- 1.2.1 Gezielte Variation von Systemparametern.- 1.2.2 Änderung von Systemen durch Selbstorganisation.- 1.2.3 Sensor-Systeme und Applikationsmöglichkeiten von Lernalgorithmen Neuronaler Netze.- 2 Experimentell gestützte Mehrkomponentenoptimierung.- 2.1 Experimentelle Optimierung.- 2.2 Experimentelles Optimierungsverfahren nach Gauß-Seidel.- 2.3 Experimentelles Optimierungsverfahren nach Box-Wilson.- 2.4 Modellaufstellung.- 2.5 Experimentelle Koeffizientenbestimmung.- 2.6 Versuchsplanung.- 2.7 Modelladäquatheit.- 2.8 Versuchspläne.- 2.9 Standardisierte Optimierungsaufgaben.- 2.10 Algorithmus der Mehrkomponentenoptimierung.- 2.11 Kompromißmenge der Standardoptimierungsaufgaben.- 2.12 Stochastische Kompromißmengenbestimmung.- 3 Chemischen Sensoren: Grundlagen und Anwendungen in Arrays.- 3.1 Einleitung.- 3.1.1 Definition und Klassifizierung chemischer Sensoren.- 3.1.2 Übersicht über Funktionsprinzipien chemischer Sensoren.- 3.2 Elektronische Leitfahigkeits-Sensoren mit Metalloxiden.- 3.2.1 Detektionsprinzipien und Materialanforderungen im Überblick.- 3.2.2 Partialdruck-Leitfähigkeitsrelationen (Eichkurven).- 3.2.3 Signale aus Wechselstrommessung.- 3.2.4 Multisensoranwendungen von Halbleitersensoren.- 3.3 Sensoren mit Polymeren und organischen Käfigverbindungen.- 3.3.1 Erkennungsstrukturen in Polymeren und organischen Käfigverbindungen.- 3.3.2 Thermodynamik und Kinetik der Volumenabsorption in Polysiloxanen.- 3.3.3 Anwendung von Polysiloxanen in Sensorarrays.- 3.3.4 Kalorimetrische Sensoren mit Polymeren.- 3.3.5 Kapazitive Sensoren mit Polymeren.- 3.3.6 Optische Sensoren mit Polymeren.- 3.3.7 Organische (supramolekulare) Käfigverbindungen.- 4 Schaltungstechnik für Multisensoren.- 4.1 Einleitung.- 4.1.1 Multisensoren zur Signalerzeugung.- 4.1.2 Schaltungstechnik zur Signalverarbeitung.- 4.1.3 Gliederung.- 4.2 Sensorelement.- 4.2.1 Zweipol als Signalquelle.- 4.2.2 Vierpol als Signalquelle.- 4.3. Schaltung für den sensitiven Zweipol.- 4.3.1 Signalaufnahme von einer Spannungsquelle.- 4.3.2 Signalaufnahme von einer Stromquelle.- 4.3.3 Signalaufnahme von einem Widerstand.- 4.3.4 Signalaufnahme von einer Kapazität.- 4.3.5 Signalaufnahme von einer Induktivität.- 4.3.6 Integrierende Signalaufnahme.- 4.3.7 Differenzierende Signalaufnahme.- 4.3.8 Signalaufnahme von R-, C- und L-Kombinationen.- 4.3.9 Komparator-und Brückenschaltungen.- 4.4. Schaltungen für den sensitiven Vierpol.- 4.4.1 Signalaufnahme von spannungsgesteuerter Stromquelle.- 4.4.2 Signalaufnahme von stromgesteuerter Stromquelle.- 4.4.3 Signalaufnahme von passiven RC- und RCL Netzwerken.- 4.4.4 Signalaufnahme von passiven Verzögerungsgliedern.- 4.5. Schaltungen für die Signalauswertung.- 4.5.1 Zeitmultiplex.- 4.5.2 Frequenzmultiplex.- 4.5.3 Impulsfolgemultiplex.- 5 Bio-Aktivitäts-Sensorik (BAS).- 5.1 Einführung.- 5.2 Gemeinsamkeiten und Abgrenzung zu Biosensoren.- 5.2.1 Begriffe.- 5.2.2 Aufbau der Meßsysteme.- 5.3 Meßvorgang.- 5.3.1 Vorgänge am amperometrischen mikrobiellen Sensor.- 5.3.2 Auswertbare Meßgrößen.- 5.3.3 Einflußfaktoren auf die Meßgrößen.- 5.4 Geräte und Materialien.- 5.5 Anwendung im Umweltbereich.- 5.5.1 Abbauspektren.- 5.5.2 Dosis-Wirkungs-Beziehungen.- 5.5.3 Optimierung des Induktionszustandes.- 5.6 Anwendung bei der Verfahrensentwicklung/-optimierung.- 5.6.1 Ermittlung kinetischer Parameter.- 5.6.2 Ermittlung optimaler Betriebskriterien.- 5.7 Anwendung in der Grundlagenforschung.- 5.8 Ausblicke.- 6 Fahrzeugelektronik mit einer Vielzahl von Sensoren.- 6.1 Einleitung.- 6.2 Multisensorik im Kraftfahrzeug.- 6.3 Multisensoren im Kraftfahrzeug.- 6.4 Sensoren für sicherheitsrelevante Systeme.- 6.4.1 Beschleunigungsaufnehmer für einen Airbag.- 6.4.2 Kurzschlußringsensor.- 6.4.3 Berührungsloser, kapazitiver Drehwinkelsensor.- 6.5 Sensoren zur Mechanik- und Grenzwertüberwachung.- 6.5.1 Klopfsensoren.- 6.5.2 Lambda-Sonden.- 6.6 Sensoren für nicht sicherheitsrelevante Systeme.- 6.6.1 Abstand- und Geschwindigkeitsensor.- 6.6.2 Kraftstoffqualitätssensor.- 6.7 Ausblicke.- 7 Multikanalanordnungen mit CCD-Sensoren.- 7.1 Einleitung.- 7.2 CCD-Bauelementanordnungen.- 8 Biosensorarrays.- 8.1 Einleitung.- 8.2 Meßmethoden, mögliche sensorische Bestandteile und Störfaktoren.- 8.3 Grundprinzipien des Aufbaus von Biosensoren bzw. Sensorarrays.- 8.4 Applikationsbeispiele.- II Applikationslösungen mit Multisensoren.- 9 Multisensorik zur Korrosionsmessung.- 9.1 Einleitung.- 9.2 Elektrochemische Methoden der Korrosionsmessung.- 9.3 Sensoren.- 9.4 Multiple Meßanordnungen.- 9.5 Realisierung.- 10 Multisensorsystem aus SENSORiCCARD® und Computer.- 10.1 Problemstellung.- 10.2 Lösungsvarianten.- 10.3 Lösungserarbeitung.- 10.4 SENSORiCSOFT®.- 10.5 Softwaremodule.- 11 Miniaturisierte, integrierte Biosensoren für Glukose- und Laktat-Monitoring.- 11.1 Problemstellung.- 11.2 Lösungsvarianten / Lösungserarbeitung.- 11.3 Realisierung.- 11.4 Verallgemeinerung.- 12 Monitoring für die Hydrologie.- 12.1 Problemstellung.- 12.2 Lösungsvariante.- 12.3 Lösungsverarbeitung / Realisierung.- 12.3.1 Sensor und Signalaufbereitung.- 12.3.2 Datenakquisitionsmodul.- 12.3.3 Energieversorgung.- 12.3.4 Auswerte-Software.- 12.4 Verallgemeinerung.- 13 Multikanalregistrierung für das Gehirnmagnetfeld.- 13.1 Problemstellung.- 13.2 Sensoren und Meßmethode.- 13.3 Lösungsvariante: Biomagnetische Meßsysteme.- 13.4 Ergebnisse.- 13.5 Verallgemeinerung.- 14 Probleme bei der Sensorkonfiguration.- 14.1 Problemstellung.- 14.2 Lösungsvarianten.- 14.3 Lösungserarbeitung.- 14.4 Verallgemeinerung.- 15 Zustandsdiagnose und Prozeßüberwachung mit Multisensorsystemen.- 15.1 Problemstellung.- 15.2 Lösungsvarianten / Lösungsbearbeitung.- 15.3 Überwachung von schnellaufenden Aluminium-Feinbandgerüsten.- 16 Signalverarbeitung bei der Branderkennung: Melder mit Gas-Multisensoren.- 16.1 Problemstellung: Früherkennung von Schwelbränden.- 16.2 Lösungsvarianten.- 16.3 Lösungsbearbeitung.- 16.4 Realisierung.- 16.5 Verallgemeinerung.- 17 On-Line-Betrieb für die Gewässerüberwachung mit Multisensoren.- 17.1 Problemstellung.- 17.2 Lösungsvarianten.- 17.3 Lösungsbearbeitung.- 17.4 Realisierung.- 18 Fuzzyauswertung und Neuronale Netze für die Abwasseranalytik.- 18.1 Problemstellung.- 18.2 Lösungsvariante.- 18.3 Verallgemeinerung.- 19 Telematik mit multisensorischen und multiaktorischen Komponenten.- 19.1 Problemstellung.- 19.2 Lösungsvarianten zur Erfassung und Übertragung umwelttechnischer Daten.- 19.3 Lösungserarbeitung.- 19.4 Realisierung.- 20 Merkmalsselektion und Zustandsschätzung für die Bioprozeßüberwachung.- 20.1 Führung biotechnologischer Prozesse.- 20.2 Lösungsvarianten.- 20.3 Größen zur Beschreibung biotechnologischer Prozesse.- 20.4 Phaseneinteilung zur Zustandscharakterisierung.- 20.5 Suboptimale Steuerung des mikrobiellen Schadstoffabbaus mit Hilfe des Phasenmodellansatzes.- 21 Multisignal - Messungen im industriellen Störfall.- 21.1 Problemstellung.- 21.2 Lösungsvariante / Lösungserarbeitung.- 21.3 Verallgemeinerung.- 22 Mehr…

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