Elektronik - Ulf Cadenbach

Direkt zum Seiteninhalt
QuadBot
Gebäude-Monitoring
Wärmestrommessung
Hub- und Drehtisch
FlatBot
Klimaregelung Paludarium
Messdatenfilter
QuadBot

Arduino/Arduino IDE/C++/USB
Koordination Beinbewegung, Optimierung Beinbewegung, Kollisionsabfrage links/rechts, Optimierung Reaktion bei Objektkollision
Prototyp kann sich mit nur zwei Sensoren zuverlässig in einer ebenen Testumgebung mit Hindernissen bewegen

Material:
Arduino Uno
PC-Netzteil (alternativ leistungsstarker Akku)
div. Kabel und Verbinder
8x Micro Servo
2x Spielzeug Metallbausatz McGeiz
2x Microschalter aus alter Mouse

Quellcode:
FlatBot Konzept und Prototyp

MicroServoBoard/Bascom IDE/BASIC/seriell
Simulation in CAD Software Rhinoceros 3.0 mittels RhinoScript (VBS)

Skalierbare Matrix aus Modulen mit je 2 Servos zur Realisierung einer Fortbewegung durch Manipulation der (Matrix-)Oberfläche (vgl. Schlangen, Schnecken, Plattfische o.ä.)

Weitere Infos und Quellcodes in Projektdokumentation:
DeltaBot Prototyp

MicroServoBoard/Bascom IDE/BASIC/seriell
Schnelle Bewegung eines Objekts (z. B. Greifer) in X,Y und Z-Achse mit drei an einer Basis installierten Servos
(Machbarkeitsstudie)
Prototyp Hub- und Drehtisch

Kabelferngesteuerter Hub- und Drehtisch zum Handling von Probekörpern unter konstanten  klimatischen Bedingungen.
Durch die Dreh- und Hubfunktion lassen sich bis zu sechs unterschiedliche Proben von außen ferngesteuert an einen Haken der über dem Klimaschrank installierten Präzisionswaage hängen, ohne den Schrank zu öffnen (und damit die Messungen zu verfälschen). Die Durchführung des Hakens in der Oberseite des Klimaschranks ist nur wenige Millimeter groß und beeinflusst die Klimaregelung nicht.
Die Präzisionswaage ist auf einer vibrationsentkoppelten und nivellierbaren Traverse über dem Klimaschrank installiert.

Material:
12 V / 30 A Motortreiber
240 V / 10 A - 12 V / 62,5 A Industrienetzeil
Unterschiedliche DC-Motoren
Normteile NORELEM
Extrusionsprofile ITEM
Div. Kabel und Verbinder

Analoge Ansteuerung über Kabelfernsteuerung mit vier Tastern

Entwurf, Berechnung Kräfte, Auslegung elektr. Komponenten, Realisierung und Inbetriebnahme (Hub-/Drehtisch und Traverse)


Installation Sensorik Monitoring Demo-Gebäude Bad Orb

Monitoring eines Einfamilienhauses mit Thermischer Bauteilaktivierung und zusätzlichem thermischen Puffer über die Einbringung von PCM-Anteilen (PCM - Phase Change Materials) in die Estrichschicht.

Pro Modul werden je drei Temperatursensoren PT 100 und zwei Wärmestromsensoren in einer Estrichschicht mit PCM-Anteilen vergossen. In jedem Zimmer des Gebäudes werden ein bis zwei dieser Sensormodule angebracht, zusätzlich werden in jedem Zimmer Funk-Lufttemperatur-Sensoren installiert. Weiterhin erfolgt die Messung der Energieaufnahme und -abgabe von PV-Anlage, Pufferbatterie, Wärmepumpe, die Netzeinspeisung und -aufnahme, der Verbrauch sämtlicher elektrischer Geräte, die Wärmestrommengen vom Heizungs- bzw. Kühlungssystem sowie der Wetterdaten vor Ort.
Die Messwerterfassung erfolgt zentral durch ein Embedded System der Firma Beckhoff Automation, die Daten werden in Echtzeit online bereitgestellt und an die Universität Kassel übermittelt.

Aufgaben:
Detailentwurf und Realisierung der Sensormodule zur Installation in der Estrichschicht
Installation und Anschluss der Sensormodule an die Messwerterfassung vor Ort
Mitarbeit an Auswertung und Darstellung der Messergebnisse

Projektinfo:
Installation Sensorik Wärmestrommessung PCM-haltiger Estrich

Pro Modul und Probe werden je drei Temperatursensoren PT 100 in einer Estrichprobe mit unterschiedlichen PCM-Anteilen (PCM = Phase Change Material) vergossen sowie jeweils zwei Wärmestromsensoren mit Wärmeleitpaste auf die exponierten Oberflächen geklebt. Die Kanten der Proben werden gedämmt um einen Wärmestrom durch diese zu minimieren. Anschließend werden die Proben unterschiedlichen und wechselnden Klimaeinflüssen ausgesetzt. Einerseits Temperaturwechsel im Klimaschrank (gleiche Temperatur auf beiden Bauteilseiten) sowie in einer Klimakammer mit unterschiedlichen Temperaturen auf den Bauteilseiten.
Messwertwerfassung erfolgt durch einen Keithley-Multiplexer angeschlossen an einen PC mit LabVIEW.

Aufgaben:
Installation der Sensormodule in und auf der Estrichschicht
Installation und Anschluss der Sensormodule an die Messwerterfassung (Multiplexer)
Programmierung Klimakurven Klimaschrank und Klimakammer
Qualitätsicherung der Messungen und Troubleshooting

Projektinfo:
Klimasteuerung Nano-Paludarium

Arduino/Arduino IDE/C++/USB
Erfassung, Echtzeit-Darstellung und Steuerung von Klimadaten in einem "Nano-Paludarium" (20x20x20 cm)
Luftfeuchtigkeits- und Lufttemperaturregulierung über Temperatur- und Feuchtesensor und gesteuerten PC-Lüfter
Wasserstandsregulierung über kapazitiven Sensor und gesteuerte Mini-Wasserpumpe an Vorratsgefäß

Material:
Arduino Uno
Temperatur-und Feuchtesensor
Wasserstandssensor
LCD-Display
Potentiometer
2x Relais
PC-Lüfter
5 V- Mini-Wasserpumpe
9 V-Netzteil
Breadboard
div. Kabel, Verbinder und Siliconschläuche




Matlab Filter für fehlerhafte Sensordaten

Matlab/C++/SQL
Script sortiert fehlerhafte Messdatensätze aus, bevor diese in einer SQL-Datenbank gespeichert werden können.
Fehler beinhalten doppelt übermittelte Datensätze von Sensoren, ungültige Datums- oder Zeitstempel sowie ungültige Messdaten einzelner Sensoren.

Messdaten stammen aus dem Monitoring eines Bürogebäudes von "Wagner Solar" bzw. später "GEDAT Datentechnik GmbH" in Cölbe.

Aufgaben:
Programmierung des o.g. Scripts

Projektinfo:

Quellcode:

Dipl.-Des. Ulf C. Cadenbach


Zurück zum Seiteninhalt