Bachelorarbeit, Adaptronik

Bachelorarbeit: Entwicklung eines Frontends für Sensorsignalverarbeitung

Fraunhofer LBF / 8.9.2017

Am Fraunhofer LBF werden Systeme für die Strukturüberwachung an Windenergieanlagen entwickelt, um auftretende Schäden an kritischen Anlagekomponenten frühzeitig zu erkennen. Geschädigte Komponenten beeinflussen das Schwingverhalten der Anlage, sodass MEMS-Beschleunigungssensoren als Netzwerk für die Messung der Schwingungen an der WEA eingesetzt werden. Die Sensorsignalverarbeitung erfolgt dabei über einen Sensorknoten, der das analoge Messsignal aufbereitet und eine Informationsanalyse ermöglicht.

Im Rahmen der Bachelorarbeit soll, basierend auf einen Prototyp, ein Miniatur-Sensorknoten für die Signalverarbeitung von MEMS-Sensoren entwickelt werden. Dabei sollten Gesichtspunkte des anwendungsorientierten Designs im Vordergrund stehen: Die Elektronik für die Sensorsignalverarbeitung sollte entsprechend EMV-gerechtem Leiterplattendesign als Multilayer-Platine entworfen und aufgebaut werden. Sie wird anschließend in ein Gehäuse integriert, welches die Schutzklasse und Anforderungen für einen Feldtest erfüllen soll. Für die Validierung der Funktionalität wird an einem vorhandenen Versuchsaufbau Messungen durchgeführt.

  • Identifikation von EMV-Designrichtlinien für eine Multilayer-Leiterplatte
  • Schaltungsdesign und -entwicklung für Sensorsignalkonditionierung
  • Entwurf eines Schaltplans und Layouts mit einer EDA Software
  • Entwurf eines Gehäuses für die Elektronik
  • Hardwareaufbau
  • Messung am Versuchsaufbau

Vorraussetzungen:

  • Studienrichtung Elektrotechnik und fachverwandte Studiengänge mit Kenntnissen in der Mess- und Sensortechnik
  • Erfahrungen mit einer EDA Software für Leiterplattenentwurf wünschenswert
  • Grundlegende Kenntnisse in der Programmierung
  • Engagement und Lernbereitschaft