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Hochschule Ostwestfalen-Lippe

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Themen

Bachelorarbeiten:



1) Herstellung von elektrisch leitfähigen sowie magnetischen Strukturen mittels 3D-Druck zur Erzeugung von Sensoreffekten

Im Labor Optical Engineering ist ein 3D-Drucker des Typs Ultimaker 3 vorhanden, welcher in der Lage ist, zwei unterschiedliche Materialien gleichzeitig zu drucken. Für diesen Drucker sind unter anderem auch Materialien erhältlich, welche elektrische sowie (ferro-) magnetische Eigenschaften aufweisen.

Im Rahmen der Studienarbeit soll zunächst eine Materialrecherche für den 3D-Druck durchgeführt werden. Der Fokus soll hier auf Materialien liegen, welche elektrisch leitfähig sowie (ferro-) magnetisch sind oder anderweiteige spezielle Eigenschaften aufweisen, mit welchen sensorische Effekte erzielt werden können. Zudem sollen erste Probedrucke ersellt und untersucht werden.

Basierend auf den Erkenntnissen der Studienarbeit sollen im Rahmen der Bachelorarbeit komplexere Strukturen gedruckt werden, mit der Zielstellung der Erzeugung von sensorischen Effekten. Mögliche Sensoranwendungen könnten z.B. Dehnungsmessstreifen oder Sensoren welche kapazitive oder magnetische Effekte ausnutzen sein. Die gedruckten Strukturen sollen zudem hinsichtlich ihrer elektrischen sowie sensorischen Eigenschaften messtechnisch untersucht werden.

Was müssen Sie mitbringen:

  • Interesse an 3D-Druck sowie der zugehörigen Modellierungswerkzeuge
  • Interesse an der Sensorik
  • Interesse sich in eine neue Thematik einzuarbeiten, diese auszuprobieren und hierdurch neue Erkenntnisse zu gewinnen.
  • Interesse daran die eigene Entwicklung im Labor messtechnisch zu begleiten.
  • Interesse an eigenständiger Arbeit

 

 

2) Herstellung eingebetteter Lichtwellenleiter mittels 3D-Druck sowie messtechnischer Analyse

Im Labor Optical Engineering ist ein 3D-Drucker des Typs Ultimaker 3 vorhanden, welche in der Lage ist, zwei unterschiedliche Materialien gleichzeitig zu drucken. Langfristiges Ziel soll es sien, mittels 3D-Druck optische Strukturen im Rapid-Prototyping-Verfahren zur Verwendung in der optischen Kommunikations- und Sensortechnik zu erstellen.

Im Rahmen der Studienarbeit soll zunächst eine Materialrecherche hinsichtlich transparanter Kunststoffe durchgeführt werden, welche sich mittels 3D-Druck verarbeiten lassen und zudem lichtleitende Eigenschaften aufweisen. Weiter sollen erste Versuchsmuster gedruckt und analysiert werden.

Basierend auf den Erkenntnissen der Studienarbeit sollen im Rahmen der Bachelorarbeit komplexere optische Strukturen gedruckt und messtechnisch analysiert werden. Hier sind unter andere das Ein- und Auskoppelverhalten sowie die optische Dämpfung der gedruckten Strukturen zu untersuchen.

Was müssen Sie mitbringen:

  • Interesse an 3D-Druck sowie der zugehörigen Modellierungswerkzeuge
  • Interesse an optischer Kommunikations- bzw. Sensortechnik
  • Interesse sich in eine neue Thematik einzuarbeiten, diese auszuprobieren und hierdurch neue Erkenntnisse zu gewinnen.
  • Interesse daran die eigene Entwicklung im Labor messtechnisch zu begleiten.
  • Interesse an eigenständiger Arbeit

Die Arbeit besteht ca. aus: 30% Theorie und 70% Entwicklung und messtechnischer Untersuchung

 

 

3) Entwicklung und Aufbau eines optischen Distanzsensors basierend auf der Phasenmessung zur Verwendung als Praktikumsversuch

Eine berührungslose Messung von Distanzen wird in vielen Bereich der Fabrikautomation benötigt. Hierzu bieten sich unter anderem optische Messverfahren an. Eines dieser Verfahren beruht auf der Messung der Phasenverschiebung eines ausgesandten Lichtsignals, welches vom Objekt zu dem die Distanz gemessen werden soll, reflektiert wird. Für die Lehrveranstaltung Optische Übertragungs- und Kommunikationstechnik soll hierzu ein als Praktikumsversuch geeigneter Distanzsensor entwickelt und aufgebaut werden.
Im Rahmen dieser Arbeit ist zunächst ein allgemeiner Überblick über optische Distanzmessverfahren zu erstellen mit einer anschließenden Vertiefung in die theoretischen Grundlagen der Phasenmessung. Basierend auf diesen Erkenntnissen soll daraufhin ein entsprechender Sensor entwickelt und aufgebaut sowie dessen Funktion messtechnisch überprüft werden.
Was müssen Sie mitbringen:

  • Interesse an Optoelektronik und Sensorik
  • Interesse sich in eine neue Thematik einzuarbeiten, diese auszuprobieren und hierdurch neue Erkenntnisse zu gewinnen.
  • Interesse daran die eigene Entwicklung im Labor messtechnisch zu begleiten.
  • Interesse an eigenständiger Arbeit.

 

 

4) Weiterentwicklung einer optischen Kurzstrecken-Freiraumverbindung zur Einbindung in ein Profibus-Netz

Optische Kommunikation basierend auf faseroptischen Verbindungen sind eine etablierte Technik um Datenübertragung über kurze bis sehr weite Distanzen zu ermöglichen. Zur Kommunikation zwischen zwei Systemen können aber auch optische Freiraumverbindungen eingesetzt werden. Zwischen dem Sender und dem Empfänger wird dann als Übertragungsmedium Luft verwendet. Die Distanz zwischen Sender und Empfänger kann mehrere Meter aber auch mehrere Kilometer betragen.
Ziel dieser Arbeit ist es eine vorhandene optische Kurzstrecken-Freiraumverbindung weiterzuentwickeln sowie die Einbindung in ein Profibus-Netz mit einer Datenrate von bis zu 12 Mbit/s zu realisieren.
Was müssen Sie mitbringen:

  • Interesse sich in eine neue Thematik einzuarbeiten.
  • Interesse daran, neue Techniken auszuprobieren und hierdurch neue Erkenntnisse zu gewinnen.
  • Interesse daran die eigene Entwicklung im Labor messtechnisch zu begleiten.
  • Interesse an eigenständiger Arbeit.

 

 

Masterarbeiten:



1) Simulative Bestimmung des Induktivitätsverlaufs von Drosselspulen im Bereich der hohen Sättigung mit Comsol

In Zusammenarbeit mit der Firma Schaffner Deutschland GmbH soll ein Simulationsmodell für Drosselspulen mit Eisenkern erstellt werden. Hierzu soll die Physik-Simulationssoftware Comsol verwendet werden.

Die Firma Schaffner Deutschland GmbH stellt Drosselspulen z.B. für Anwendungen in der Bahntechnik her. Hierbei sind bei der Konstruktion dieser Drosselspulen präzise Vorgaben hinsichtlich des Induktivitätsverhaltens in Abhängigkeit der Stromstärke einzuhalten, speziell auch im Bereich der hohen Sättigung. Diese Vorgaben werden messtechnik mittels sogenannter Stromstoßversuche in einem externen Institut verifiziert, welche äußert kostenintensiv sind.

Mittels Simulation soll daher der Induktivitätsverlauf (statische sowie differentielle Induktivität) der Drosselspulen vorab möglichst präzise bestimmt werden, um unnötige Versuchsreihen zu vermeiden und damit Kosten zu senken. Zur Verifikation der Simulationsergebnisse stehen Messdaten vor realen Drosselspulen der Firma Schaffner zur Verfügung

 

 

2) Weiterentwicklung einer optischen Kurzstrecken-Freiraumverbindung für Datenraten bis zu 3 GBit/s

Optische Kommunikation basierend auf faseroptischen Verbindungen sind eine etablierte Technik um hochdatenratige Übertragungsstrecken über kurze bis sehr weite Distanzen zu realisieren. Zur Kommunikation zwischen zwei Systemen können aber auch optische Freiraumverbindungen eingesetzt werden. Zwischen dem Sender und dem Empfänger wird dann als Übertragungsmedium Luft verwendet. Die Distanz zwischen Sender und Empfänger kann mehrere Meter aber auch mehrere Kilometer betragen.
Ziel dieser Arbeit ist es eine vorhandene optische Kurzstrecken-Freiraumverbindung weiterzuentwickeln. Hierzu ist unter anderem ein Transimpedanzverstärker mit ausreichender Bandbreite zu entwickeln. Zudem soll eine Anwendungsdemonstration erstellt werden wie z.B. die Übertragung eines HD-Videos zwischen zwei PCs.
Was müssen Sie mitbringen:

Was müssen Sie mitbringen:

  • Interesse sich in eine neue Thematik einzuarbeiten.
  • Interesse daran, neue Techniken auszuprobieren und hierdurch neue Erkenntnisse zu gewinnen.
  • Interesse daran die eigene Entwicklung im Labor messtechnisch zu begleiten.
  • Interesse an eigenständiger Arbeit.

     

    Gerne können Sie sich auch mit eigenen Vorschlägen für Bachelor- bzw. Masterarbeiten an uns wenden.