Forschung und Transfer im Labor für Schaltungstechnik

Das wissenschaftliche Team im Labor für Schaltungstechnik entwickelt anwendungsnah Lösungen für die stetig wachsenden Herausforderungen im Bereich der Elektro- und Informationstechnik. In den Forschungsthemen Electronics and Electric Drives sowie Intelligent Sensors and Signals bündelt das Laborteam die folgenden Kompetenzbereiche:

Elektronische Bauelemente und Sensorik
Hochfrequenztechnik und EMV
Informationstechnik, digitale Signal- und Bildverarbeitung, mathematische Methoden der Signalverarbeitung
Entwurf integrierter Schaltungen
Mustererkennung und Computational Intelligence

Im Sinne des zielgerichteten Wissens- und Technologietransfers bietet das Labor Unternehmen die Möglichkeit, technische Innovation zur Lösung individueller betrieblicher Fragestellungen wissenschaftlich fundiert anzugehen. Neben öffentlich geförderten Forschungsprojekten kann dies auch im Rahmen der Auftragsforschung erfolgen.

Themenbereiche

Im Labor werden Verfahren der Sensor-Signalerfassung, Signalverarbeitung sowie -auswertung in unterschiedlichen industriellen Anwendungsfeldern untersucht und exemplarisch bis zur Prototypreife entwickelt. Das Labor fokussiert die Entwicklung von Sensor- und Sensorelektronik auf Chipebene sowie die FPGA- und Mikrocontroller-Programmierung.

Folgende Themen werden untersucht:

Drucksensoren mit WLAN-Anbindung zur drahtlosen Messsignalübertragung
Hochauflösende Sensorik
Algorithmenentwicklung für digitale Bildverarbeitung und Mustererkennung mit intelligenten Kameras, die z.B. FPGAs enthalten u. a. mit dem Ziel der Echtzeitfähigkeit
Umgebungstolerante Vorverarbeitung digitaler Bilddaten

Einsatzgebiete

Automatisierungstechnik inklusive Robotik (verlinken auf: Robotics and Automation)
Automotive-Sektor einschließlich Verkehrssicherheit (verlinken auf: Intelligent Mobility)
Produktions- und Verfahrenstechnik (verlinken auf: Clean Tech?)
Gesundheitswesen
Unterhaltungs- und Haushaltselektronik
Qualitätssicherung und Produktionsüberwachung

Der Anwendungsbezug bei Forschungsprojekten wird durch das Ziel mitbestimmt, überwiegend Drittmittel mit Industrie-Eigenbeteiligung über entsprechenden Aufgabenstellungen aus den beteiligten Unternehmen einzuwerben. Das breite Einsatzgebiet bietet großes Innovationspotential, das z.B. die EU und das BMBF durch Ausschreibungen zu diesen Themen dokumentiert.

Forschungsprojekte

Dienstleistungen

Zu den Dienstleistungen des Labors für Schaltungstechnik zählen u.a. die Leiterkartenentwicklung oder auch Seminare und Workshops, die individuell auf das Unternehmen ausgerichtet werden.

Leiterkartenentwicklung am Beispiel einer 4-Kanal-Filterplatine

Bei der 4-Kanal-Filterplatine UAF-TP-80 handelt es sich um einen Bessel-Tiefpass-Filter vierter Ordnung mit einer 3 dB-Grenzfrequenz von 80 Hz. Für die Signalfilterung stehen 4 separate Filterzweige zur Verfügung. Über BNC-Anschlüsse besteht die Möglichkeit, das gefilterte Signal zusätzlich abzugreifen. Der Filteraufbau ist als 19“-Ausführung realisiert. Eine Änderung der Grenzfrequenz ist sehr einfach über die Widerstandsbeschaltung (entsprechende Widerstände sind auf Lötstützpunkten eingelötet) der Filterbausteine zu erreichen.

Die verfügbare Verstärkung wird dahingehend genutzt, als dass eine Abbildung der Eingangssignale mit einer Verstärkung von v=1 an den Ausgang erfolgt, und der Ausgang zusätzlich die Fähigkeit besitzt, niederohmige Lasten (10 Ohm) zu treiben.

Leiterkartenentwicklung am Beispiel einer Servo-Steuerung

Bei dieser Entwicklung handelt es sich um eine Servo-Steuerung für Bühnen-Aufbauten. Mit dieser Steuerung ist es möglich, die auf Theater- oder Musicalbühnen vorhandenen Kulissen und Aufbauten über deren Antriebe präzise und zuverlässigt zu positionieren.

Es kommt ein speziell für die ferngesteuerte Bedienung von Servo-Motoren konzipierter Baustein zum Einsatz, der wiederum leistungsstarke MOS-FETs und Power-Switches ansteuern kann.

Seminare und Workshops

Die Workshops und Seminaren behandeln u.a. folgende Schwerpunkte:

Halbleiterschaltungstechnik
Filterentwurf - Grundlagen
Hochfrequenz-Messtechnik
Industrielle Messtechnik
Mobilfunk-Überblick

Außerdem ist es möglich, nach Absprache firmenspezifische Schwerpunkte zu setzen. Die Sessions können an der Hochschule als auch in der auftraggebenden Firma durchgeführt werden.