Automobil-Sensorik 2: Systeme, Technologien und Applikationen
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| Weitere Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin
Springer Vieweg
2018
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 328 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm |
| ISBN: | 9783662563090 |
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INHALTSVERZEICHNIS
V ORW
ORT.
5
KAPITEL 1
TRENDS IN DER
AUTOMOBIL-SENSORIK.
17
RICHARD DIXON
1.1
EINLEITUNG.
17
1.2 UEBERSICHT VON SENSOREN IM AUTOM
OBIL. 18
1.2.1 ANWENDUNGEN FUER SENSOREN
.
18
1.2.2
MARKTFAKTOREN.
21
1.2.2.1 PREISE VON SENSOREN IM A U TO M O B IL
.
22
1.2.2.2 CONSUMER-ELECTRONICS SENSOREN FUER AUTOMOBIL
ANWENDUNGEN
.
23
1.3 IMPULSE UND TRENDS FUER SENSOREN IM AUTOM OBIL
.
24
1.3.1 SENSOREN FUER AUTONOMES F A H R E N
. 24
1.3.2 SENSOREN FUER INTELLIGENTE C O C K P ITS
. 26
1.4
ZUSAMMENFASSUNG.
27
KAPITEL 2
LIDAR-SENSORSYSTEM FUER AUTOMATISIERTES UND AUTONOMES FAHREN
.
29
JUERGEN KERNHOF, JAN LEUCHFELD, GUISEPPE TAVANO
2.1
EINLEITUNG.
29
2.2 L ID A R
.
30
2.3
MESSTECHNIK.
32
2.3.1 OPTISCHE DISTANZMESSUNG
.
32
2.3.2 MESSGENAUIGKEIT
.
34
2.3.3 DIGITALE DATENVERARBEITUNG
.
37
2.4 INTEGRIERTES
MESSSYSTEM.
43
2.4.1
LASERDIODEN.
43
2.4.2
FOTODIODEN.
43
2.4.3 ANALOG-DIGITAL-WANDLER
.
45
2.4.4 SIGNALKONDITIONIERUNG DER
FOTODIODE. 45
2.4.5 FUNKTIONALE SICHERHEIT UND D
IAGNOSE. 47
2.4.6
TAKTSYSTEM.
49
2.4.7 LICHTDATENERFASSUNGS-MODUL
.
49
2.4.8 ARCHITEKTUR DES M ESSSYSTEM S
.
50
2.5
ZUSAMMENFASSUNG.
52
KAPITEL 3
POROESIZIERTE GLASKERAMIK-SUBSTRATE FUER DIE RADARSENSORIK
.
55
ARMIN TALAI, ALEXANDER KOELPIN, ACHIM BITTNER, FRANK STEINHAEUSSER, ULRICH
SCHMID
3.1
EINLEITUNG.
55
3.2 HOCHFREQUENZRADARSENSOREN
.
56
3.2.1
AUFBAUKONZEPTE.
58
3.2.2 GLASKERAMISCHE MEHRLAGENSUBSTRATE
.
60
3.3 POROESIZIERTE
GLASKERAMIKSUBSTRATE.
61
3.3.1 NASSCHEMISCHES AETZEN
.
61
3.3.1.1 AE TZ V O RG A N G
.
62
3.3.1.2 POROESES SUBSTRATMATERIAL
.
63
3.3.2
HOCHFREQUENZCHARAKTERSIERUNG.
65
3.3.2.1 MESSMETHODE
.
66
3.3.2.2 ERGEBNISSE
.
67
3.3.3 EIGNUNG FUER
RADARSENSOREN.
70
3.4 ZUSAMMENFASSUNG UND
AUSBLICK.
72
KAPITEL 4
.
77
OPTISCHE BATTERIESENSORIK FUER ELEKTRO-FAHRZEUGE
.
77
VALENTIN ROSCHER, KARL-RAGMAR RIEMSCHNEIDER
4.1
EINFUEHRUNG.
77
4.2 DIREKTE OPTISCHE
ZUSTANDSERKENNUNG.
80
4.2.1 BEOBACHTUNG OPTISCHER E FFE K TE
. 80
4.2.2 MESSSYSTEM FUER LABORUNTERSUCHUNGEN
.
82
4.2.3 ELEKTRODENANORDNUNG IN DER TESTZELLE
.
84
4.2.4 KORRELATION ZWISCHEN LADUNG UND R
EFLEXION. 85
4.3 FASERSENSOR FUER KONVENTIONELLE Z ELLAUFBAUTEN
.
87
4.3.1 AUFBAU UND
FUNKTIONSWEISE.
87
4.3.2 EXPERIMENTELLE FASERSENSOREN IN BATTERIEZELLEN
.
90
4.3.3 MESSERGEBNISSE MIT F ASERSENSOREN
.
91
4.3.4 KALIBRIERUNG DER
FASERSENSOREN.
91
4.4
ZUSAMMENFASSUNG.
94
KAPITEL 5
IMPEDANZSENSORIK FUER BATTERIEZELLEN IN ELEKTRO-FAHRZEUGEN
.
99
JAN PHILIPP SCHMIDT, THOMAS HAMMERSCHMIDT
5.1
EINLEITUNG.
99
5.2 STAND DER TECHNIK IMPEDANZSPEKTROSKOPIE UND ZELLIM PEDANZ
.
100
5.2.1 ELEKTROCHEMISCHE IMPEDANZSPEKTROSKOPIE ( E I S )
.100
5.2.2 ZELLIM
PEDANZ.
102
5.3 SENSITIVITAETEN DER ZELLIMPEDANZ UND ABLEITBARE ANWENDUNGSFALLE
.
104
5.3.1
TEMPERATUR.105
5.3.2 LADEZUSTAND (S O C
).
107
5.3.2.1 EINFLUSS AUF TEMPERATURBESTIMMUNG
.
108
5.3.2.2 ANWENDUNGSSZENARIO SOC-BESTIMMUNG
.
108
5.3.3 ALTERUNGSZUSTAND
(SOH).109
5.3.3.1 EINFLUSS AUF DIE TEMPERATURBESTIMMUNG
.
109
5.3.3.2 ANWENDUNGSSZENARIO SOH-BESTIMMUNG
.
110
5.3.4 D R U C K
.
111
5.3.4.1 EINFLUSS AUF DIE
TEMPERATURBESTIMMUNG.111
5.3.4.2 ANWENDUNGSSZENARIO DEFORMATIONSDIAGNOSE
.
111
5.3.5 S TRO M
.
112
5.4 IMPEDANZSENSOR ZUR TEMPERATURMESSUNG
.
113
5.4.1 PROZESSGLEICHUNG UND UNSICHERHEITSEINFLUESSE
.
114
5.4.2 WAHL DER OPTIMALEN ANREGUNGSFREQUENZ FEIS
.
117
5.4.3 MESSUNSICHERHEITSBUDGET UND
OPTIMIERUNG.120
5.5 ZUSAMMENFASSUNG
.
124
KAPITEL 6
INTEGRIERTE FLUXGATE-SENSOREN ZUR STROMMESSUNG IN HYBRID- UND
ELEKTROFAHRZEUGEN.
127
CHRISTIAN BERGER, MARCO WOLF, MARTIN RIEDER
6.1
EINLEITUNG.
127
6.2 TECHNOLOGIEUEBERSICHT STROMSENSOREN
.
128
6.2.1
HALL-SENSOREN.
128
6.2.1.1 DIREKTE STROMMESSUNG
.
129
6.2.1.2
KOMPENSATIONSSTROMSENSOREN.129
6.2.2
SHUNT-SENSOREN.
130
6.2.3 FLUXGATE-SENSOREN MIT KERN
.
131
6.3 STROMMESSUNG MITTELS INTEGRIERTER FLUXGATE-SENSOREN
.
133
6.3.1 DIFFERENTIELLER FLUXGATE-SENSOR
.
133
6.3.1.1 BUS-BAR
DESIGN.134
6.3.1.2 SENSOR-PC B
.137
6.3.2 INTEGRATION DES FLUXGATE-SENSORS
.
141
6.3.2.1 VERSUCHSAUFBAU ZUR CHARAKTERISIERUNG
.
141
6.3.3.1 APPLIKATIONS- UND
PERFORMANCETEST.143
6.3.3.2 PERFORMANCEVERGLEICH IM APPLIKATIONSTEST
.
145
6.4 ZUSAMMENFASSUNG
.
145
KAPITEL 7
HOCH INTEGRIERTE STROM- UND POSITIONSSENSOREN FUER ELEKTRISCHE
ANTRIEBSSYSTEME.
147
LEO AICHRIEDLER, PETER SLAMA
7.1
EINLEITUNG.147
7.2
ROTORLAGESENSORIK.
150
7.2.1
SENSORSYSTEME.
150
7.2.2
SCHNITTSTELLE.
152
7.2.2.1
SENSOR-ROHSIGNAL.
154
1.22.2 ANALOGE
SCHNITTSTELLE.
155
1.2.23 DIGITALE
SCHNITTSTELLE.157
7.2.2.4 SENSORBUS G P -H
SSI.161
7.3
STROMSENSORIK.167
7.3.1 UEBERBLICK PRINZIPIEN ZUR STROMMESSUNG
.
167
7.3.2 MAGNETISCHE
STROMSENSOREN.
168
7.3.2.1 MAGNETISCHE STROMSENSORSYSTEME MIT FELDKONZENTRATOR. . 169
13.2.2 MAGNETISCHE STROMSENSORSYSTEME OHNE FELDKONZENTRATOR . 171
7.4
ZUSAMMENFASSUNG.
174
KAPITEL 8
GMR-BASIERTER, STOERFELDROBUSTER KURBELWELLENSENSOR FUER
HYBRIDFAHRZEUGE.
177
KLAUS GRAMBICHLER, GEMOT BINDEN SIMON HAINZ, HELMUT KOECK
8.1
EINLEITUNG.177
8.2
FEHLZUENDUNGSERKENNUNG.178
8.2.1 FEHLZUENDUNGSERKENNUNG MIT KLOPFSENSOR
.
179
8.2.2 FEHLZUENDUNGSERKENNUNG MIT DRUCKSENSOR, GASSENSOR ODER
DREHMOMENTSENSOR.179
8.2.3 FEHLZUENDUNGSERKENNUNG MIT EINEM HOCH WIEDERHOLGENAUEN
KURBELWELLENSENSOR.179
8.2.4 WIEDERHOLGENAUIGKEIT VON KURBELW ELLENSENSOREN
.
180
8.2.5 TLE5028C ALS DEMONSTRATOR FUER HOHE WIEDERHOLGENAUIGKEIT . . . 182
8.3
STOPP-START-ANWENDUNG.183
8.3.1 TLE5028C FUER FEHLERFREIE STOPP-START-APPLIKATION
.
185
8.3.1.1 TEMPERATURKOMPENSATION DER SIGNALAMPLITUDE DURCH
MAGNETISCHE
VERLUSTE.
186
8.3.1.2 TEMPERATURKOMPENSATION DES SCHALTPUNKTES (OFFSET) . . . 186
8.3.1.3 UEBERWACHUNG DER TEMPERATURVERAENDERUNG
.
187
8.3.2 VERIFIKATION DER STOPP-START APPLIKATION AM P RUEFSTAND
.
189
8.4 BACKBIAS-MAGNETDESIGN FUER GM R-SENSOREN
.
190
8.4.1 MAGNETKREISDESIGN ALS
HERAUSFORDERUNG. 190
8.4.2 MAGNETKREISAUSLEGUNG FUER GMR-KURBELWELLENSENSOREN
.
192
8.5 ROBUSTHEIT GEGEN MAGNETISCHES S TRE U FE LD
. 194
8.5.1 ERZEUGUNG VON STREUFELDEM AUFGRUND ELEKTRIFIZIERUNG
.
194
8.5.2 VERMEIDUNG VON MAGNETISCHEN EINFLUESSEN AUF DAS SENSOMUTZSIGNAL 195
8.6
ZUSAMMENFASSUNG.195
KAPITEL 9
DYNAMISCHE MAGNETOELASTISCHE DREHMOMENTSENSORIK FUER ZUKUENFTIGE
ANTRIEBSSTRANGREGELUNG.
199
JOHANNES GIESSIBL
9.1
EINLEITUNG.
199
9.2 GRUNDLAGEN DER MAGNETOELASTIK
.
201
9.2.1 M
ESSPRINZIP.
203
9.2.2
SENSORELEKTRONIK.203
9.2.3
SENSORPARAMETER.205
9.2.3.1 M ESSBEREICH
.
205
9.2.3.2 LINEARITAET UND
HYSTERESE.205
9.2.3.3 R S U
.206
9.2.3.4 R S E
.
208
9.2.3.5 C OM PASSING
.
208
9.2.3.6 BEWEGUNG UND T EM P ERATU R
.
209
9.2.3.7
RISIKOFAKTOREN.
209
9.2.3.8
DESIGNPARAMETER.
210
9.2.4
LANGZEITSTABILITAET.210
9.3 APPLIKATIONSBEISPIEL
MITNEHMERSCHEIBE.212
9.3.1
SENSORINSTALLATION.213
9.3.2
SENSORAUFBAU.
214
9.3.3
KRAFSTOFFQUALITAET.216
9.3.4 M
OTORSTEUERUNG.217
9.3.5
GETRIEBESTEUERUNG.218
9.4 APPLIKATIONSBEISPIEL
HYBRIDGETRIEBE.
220
9.4.1 ANPASSUNG DER KUPPLUNG KISS-PUNKTES
.
221
9.4.2 ANPASSUNG DES KUPPLUNGSMOMENTS AN P O S ITIO N
.
221
9.4.3 DREHMOMENTREGELUNG BEIM SCHLUPFSTART DES
VERBRENNUNGSMOTORS
.
221
9.5
ZUSAMMENFASSUNG.
222
KAPITEL 10
BELADUNGSREGELUNG EINES NH3-SCR-KATALYSATOR-SYSTEMS AUF
MINIMALE NOX-EMISSIONEN MITTELS HOCHFREQUENZSENSORIK
.
225
RALF MOOS, MARKUS DIETRICH
10.1
EINLEITUNG.
225
10.2 GRUNDLAGEN UND STAND DER
TECHNIK.227
10.2.1 GRUNDLAGEN DES HOCHFREQUENZBASIERTEN VERFAHRENS
.
227
10.2.2 PRUEFSTANDSUNTERSUCHUNGEN AM SCR-KATALYSATOR MIT DER
HOCHFREQUENZMETHODE.
227
10.3 UMSETZUNG AM
MOTORPRUEFSTAND.
230
10.3.1
VERSUCHSAUFBAU.230
10.3.2 STATIONAERBETRIEB MIT EINEM FE-ZEOLITHEN ALS SCR-KATALYSATOR. . .
232
10.3.3 TRANSIENTER BETRIEB MIT EINEM CU-ZEOLITHEN ALS SCR-KATALYSATOR .
233
10.4
ZUSAMMENFASSUNG.241
KAPITEL 11
MINIATURISIERTER, THERMISCH GEPULSTER
VOC/C02-SENSOR ZUR
LUFTGUETEDETEKTION.
245
OLAF KIESEWETTER, ALEXANDER KRAUSSER, NILS KIESEWETTER, JUERGEN MUELLER,
MARCUS BOSE, STEFAN SCHENK, MATTHIAS MAY
11.1
EINLEITUNG.
245
11.2 SENSORPRINZIPIEN ZUR DETEKTION VON C 0 2 UND
VOC.246
11.2.1 PHOTOAKUSTISCHES MESSPRINZIP ZUR C 02-DETEKTION
.
246
11.2.2 METALLOXID(MOX)-GASSENSORELEMENT ZUR DETEKTION VON VOCS . . 249
11.3 MINIATURISIERTER VOC/C02-S E N SO
R.249
11.3.1 AUFBAU UND
FUNKTIONSWEISE.249
11.3.2 TECHNISCHE
PERFORMANCE.253
11.4
MESSERGEBNISSE.
254
11.4.1 L AB O
RTESTS.254
11.4.2 PRAXISTESTS: LUFTQUALITAETSMESSUNGEN IM FAHRZEUGINNENRAUM. . . .
261
11.5 ZUSAMM
ENFASSUNG.265
KAPITEL 12
INTELLIGENTE INNENRAUM-TEMPERATURSENSORIK IM AUTOM OBIL
.
267
R. TRAPP, D. NAGEL, E. PANKRATZ
12.1
EINLEITUNG.
267
12.2 MESSVERFAHREN ZUR ERMITTLUNG DER KABINENTEMPERATUR
.
268
12.2.1 ZWANGSBELUEFTETE
TEMPERATURMESSUNG.269
12.2.2 MESSUNG DER INFRAROTSTRAHLUNG
.
269
12.2.3 SIMULATION DER KABINENTEMPERATUR
.
271
12.3
ITOS-SENSORSYSTEM.273
12.3.1
SENSORPRINZIP.273
12.3.2 KOMPENSATION DIREKTER SOLARSTRAHLUNG
.
277
12.3.3 ITOS-ALGORITHMUS
.
278
12.3.4 EXPERIMENTELLE
ERGEBNISSE.
279
12.3.4.1 M ESSAUFBAU
.
279
12.3.4.2
MESSERGEBNISSE.
279
12.3.5 EINBAULAGE UND
BEWERTUNG.
282
12.3.6 ITOS MIT LIN-BUS IN TE RFA C E
.283
12.3.7 INTELLIGENTER IT O S
.
285
12.3.8 TECHNISCHE
DATEN.286
12.4
ZUSAMMENFASSUNG.
288
KAPITEL 13
SICHTWEITENSENSOR ZUR OPTIMIERUNG DER AUTOMATISCHEN LICHTFUNKTIONEN
IM
AUTOMOBIL.
291
BENEDIKT BUETTNER, HANS-MICHAEL SCHMITT
13.1
EINLEITUNG.291
13.1.1 M
OTIVATION.
291
13.1.2 FUNKTIONEN DES AUTOMATISCHEN F AH RLICH TS
.
292
13.1.3 DEFINITION
SICHTWEITE.294
13.2 SICHTWEITENERKENNUNG - STAND DER
TECHNIK.294
13.3
SICHTWEITENSENSOR.
296
13.3.1
FUNKTIONSPRINZIP.296
13.3.2 A
UFBAU.
299
13.3.2.1 O P TIK
.299
13.3.2.2 H ARDW ARE
.
301
13.3.2.3
SOFTWARE.302
13.3.2.4 M
ECHANIK.303
13.4 EXPERIMENTELLE
ERGEBNISSE.304
13.4.1
MESSAUFBAU.
304
13.4.2
MESSERGEBNISSE.307
13.5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
.
309
KAPITEL 14
SENSORIK FUER INTELLIGENTE STECKVERBINDER IM
AUTOMOBIL. 311
FRANK ANSORGE, CHRISTIAN BAAR, IXCHEN ELIAS ILOSVAY, CHRISTOF
LANDESBERGER,
CHRISTOPH KUTTER
14.1
EINLEITUNG.311
14.2 MOTIVATION UND
INNOVATIONSPOTENTIAL.312
14.3 ANFORDERUNGEN UND ANWENDUNGEN INTELLIGENTER ELEKTRISCHE
STECKVERBINDER.
313
14.3.1
DEFINITION.
313
14.3.2
ANFORDERUNGEN.313
14.3.3 STECKVERBINDER FUER ANWENDUNGEN IN HOEHEREN
LEISTUNGSBEREICHEN.
315
14.4 KONTAKTPHYSIKALISCHE G
RUNDLAGEN.316
14.4.1 ENGEWIDERSTAND UND RUHENDER
KONTAKT. 316
14.5
SENSORIK.319
14.5.1 STROM
SENSORIK.320
14.5.1.1 SHUNTS
.
320
14.5.1.2
HALL-SENSOREN.320
14.5.1.3
FLUXGATE-SENSOREN.322
14.5.2
TEMPERATUR-SENSORIK.
322
14.5.3 INTRINISCH-INHAERENTE
SENSORIK.323
14.6
PACKAGING-TECHNOLOGIE.324
14.7 ERWARTETE
DEGRADATIONSEFFEKTE.
326
14.8 ZUSAMM
ENFASSUNG.326 |
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