FG Elektronische Systeme und Sensorik
Inter-Satellite Phase and Frequency Synchronization for Software-Defined CubeSat Radio Subsystems
(2023)
Internet of Things via Satellite: A Multiple-Access Performance Study of LoRa and its Enhancements
(2022)
SHaRC 2023
(2022)
A dataset of clinically recorded radar vital signs with synchronised reference sensor signals
(2020)
On the impact of system nonlinearities in continuous-wave radar systems for vital parameter sensing
(2020)
Low-Cost Transmitarray Antenna Designs in V-Band based on Unit-Cells with 1 Bit Phase Resolution
(2019)
Schmalbandige Ultraschallwandler versprechen durch ihre Anpassung an Gase deutlich höhere Schalldrücke und eine bessere Sensitivität und somit für den Einsatz in Gasultraschalldurchflussmesssystemen einen alternativen Ansatz. Insbesondere die, für die Verwendung in Gasen neuen, Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducers (CMUTs) bieten sich an, da sie auch in rauen Umweltbedingungen eingesetzt werden können. Damit bieten sie einen neuen Ansatz zur Verwendung in Ultraschalldurchflussmessgeräten für Gase. Bisher wird beim Einsatz von Ultraschallwandlern mit breitbandigen Typen gearbeitet und mittels Impulsen und Korrelation die Laufzeit bestimmt. Diese Verfahren sind nicht für schmalbandige Wandler geeignet.
Zur optimalen Umsetzung der Analyse wird eine Bestimmung der Richtcharakteristik der Ultraschallwandler, der Schallausbreitung im Flowmeter und möglicher Störgeräusche durchgeführt. Aus diesen Ergebnissen wird unter anderem ein mehrkanaliges Durchflussmessgerät aufgebaut, welches eine optimale Schallausbreitung ohne eine Beeinflussung der Strömung ermöglicht und nur einen Ultraschallsender benötigt.
Anhand von Simulationen und Messungen an zwei aufgebauten Durchflussmessern werden im Rahmen dieser Arbeit verschiedene Verfahren untersucht, die es ermöglichen, bei extrem schmalbandigen Wandlern die Laufzeit zu bestimmen.
Es kristallisieren sich zwei Continuous Wave (CW)-Verfahren heraus, die einen Einsatz dieser Wandler ermöglichen.
Die Phasenbestimmung mittels 6-Tor-Methode sowie ein in einem Field Programmable Gate Array (FPGA) umgesetztes Zählverfahren liefert kontinuierlich die Phasenverschiebung bzw. Laufzeit der Signale, aus der die Strömungsgeschwindigkeit bestimmt werden kann. Im Vergleich zu einem Strömungsmesser mit einer Prandtlsonde zeigen beide Verfahren qualitative ebenbürtige Ergebnisse bei signifikant höherer Effizienz.