Physik, Mess- & Regelungstechnik

Präzise Messtechnik ist eine Voraussetzung für verlässliche verfahrens- und produkttechnische Prozesse. PROvendis bietet attraktive Technologien aus der Physik sowie Mess- und Regelungstechnik zur Lizenzierung, zum Kauf oder für Entwicklungskooperationen an.

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Präziser photoakustischer Gassensor

Ein neuartiger, an der Technischen Universität Dortmund entwickelter photoakustischer Gassensor (PAS) bietet eine hochselektive und genaue Detektion von Gasen wie CO2 und Methan. Durch zwei zusätzliche Regelkreise wird die Messgenauigkeit erhöht und Störeffekte kompensiert.

Optisches Strommesssystem

Optische Strommesstechnik wird vor allem in Anwendungen eingesetzt, die hohe Anforderungen an die Messqualität und die Isolation stellen, z.B. Hochspannungs- und Hochstromanlagen, Kompensationsanlagen oder Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ). Das neuartige Messverfahren der TU Dortmund kann sowohl zur Gleich- und auch Wechselstrommessung genutzt werden.

Diagnostiktool für Plasmaprozesse

Plasmaprozesse werden in der Halbleiter-, Oberflächen- sowie der Medizintechnik eingesetzt. Das neuartige Diagnostiktool für Plasmaprozesse der RUB ist minimal invasiv und kann in übliche optische Emissionsspektroskopiesysteme (OES) integriert werden. Durch die die Analyse der zeitaufgelösten Plasmaemissionen, können Plasmaprozesse gezielt entworfen und optimieren werden.

Aktive entstörte Leistungselektronik

Hochfrequente Schaltungen können zu elektromagnetischen Emissionen führen, die andere elektronische Systeme negativ beeinträchtigen. In der Leistungselektronik ist es daher vielfach notwendig, EMV-Störungen zu unterdrücken – dazu kommen unter anderem aktive Schmalbandfilter zum Einsatz.

3D-Ambisonics-Mikrofon

Heimkino, Gaming und VR-Anwendungen setzen zunehmend auf dreidimensionalen Raumklang. Doch werden insbesondere tiefe und sehr tiefe Töne nur unzureichend wiedergegeben.

Kompaktes MR-Messsystem

Das „Point-of-Inspektion-System“ ist eine Detektionseinrichtung, über die sich die Konzentration sowie die Größe von magnetisierbaren Partikeln in Schmierstoffen wie Öl und Hydraulikflüssigkeiten kontinuierlich bestimmen lassen.

Polarisationserhaltung in optischen Fasern (PoF)

Die Erfindung der Universität Bonn bezieht sich auf die Entwicklung eines Verfahrens zur Nachrüstung von Polarisations-Optikfasern (PM) in einer Weise, dass eine routinierte Erreichung der Polarisation in einem Grad von mehr als 10^-5 im Aussterbensverhältnis stattfindet.

Adaptiver Regler

Durch die Erfindung werden wertkontinuierliche Stellgrößen bei einer Regelung optimal eingesetzt. Auf diese Weise wird das Regelverhalten verbessert, weil so dass geregelte System weniger sprunghaft arbeitet. Als Resultat werden der Energieverbrauch und der Verschleiß deutlich reduziert und der Komfort für den Nutzer vergrößert.

Entspiegelung integriert-optischer Wellenleiter

Bei Übergängen zwischen dielektrischen optischen Schichtwellenleitern unterschiedlicher Dicke kommt es durch Modenfehlanpassung in der Regel zu Strahlungsverlusten und zu optischer Rückstreuung.

Octa-View

Die dreidimensionale optische Darstellung von sich schnell bewegenden mikroskopischen Objekten, wie zum Beispiel den Zilien biologischer Zellen, stellen auch heute noch eine experimentelle Herausforderung dar.

Open FET Sensor

Der Open FET Sensor ist ein Feldeffekttransistor-basierter Sensor, bei der die Gate-Elektrode nur mit dem zu messenden Signal und nicht – wie sonst üblich – mit weiteren elektronischen Komponenten verbunden ist.

WiMDaD Wire Mesh Damage Detection

Verbundwerkstoffe werden mittlerweile in vielen technischen Gebieten eingesetzt. So werden Flügel von Windkraftanlagen aus diesem Material gefertigt, ebenso wie Teile von Flugzeugen.

PCO - Peroxide chill out

Wissenschaftler der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn haben ein sicheres Verfahren zur Probenahme von vermuteten Sprengstoffen entwickelt.

Füllstandsüberwachung Dachrinne

Dachrinnenverstopfungen, verursacht durch Laub, Schmutz und anderen Ablagerungen, können den Wasserfluss in der Regenrinne verhindern, was zu beachtlichen Schäden und Problemen führen kann. Wasser kann über die Seiten der Rinne schwappen und somit zu Wasserschäden an den Fundamenten oder anderen Teilen des Gebäudes führen. Darüber hinaus kann stehendes Wasser in der Rinne Insekten wie Mücken anziehen und als Brutstätte dienen. In kälteren Klimazonen kann das angesammelte Wasser gefrieren und Eisdämme bilden, die das Dach oder die Dachrinne selbst beschädigen. Forscher der Universität Siegen haben einen innovativen Lösungsansatz für dieses Problem gefunden, indem die Dachrinnen mit einem Wasserstandsensor ausgerüstet werden.

Koppelelement

Das entwickelte Koppelement dient dazu, die zu testende Werkstoffprobe in das Prüfsystem einzuspannen, wobei in der Regel die längliche Probe parallel (und nicht wie sonst üblich orthogonal) zur einzubringenden Ultraschallwelle angebracht wird.

Dynamisch mechanische Bestrahlungsprüfung

„Licht“ kann Bauteile dauerhaft schädigen. Das hier entwickelte neuartige Verfahren kann zur Überprüfung und Vorhersage diesbezüglicher Beanspruchungen von Werkstücken dienen.

Günstiges und schnelles Refraktometer

Um optische Systeme und Linsen auf eine Anwendung exakt anzupassen, muss man die Materialeigenschaften und die optischen Parameter des Linsenmaterials kennen Ein neues Verfahren der Hochschule Düsseldorf ermittelt die Disperion (Wellenlängenabhängigkeit des Brechungsindex) über einen vereinfachten Aufbau ohne bewegliche Teile und sogar ohne Wellenlängen-Scan.

Skalierbarer Photodetektor

Meist benötigen optische Sensoren eine externe Versorgungsspannung – nicht so der neuartige skalierbarer Photodetektor der Universität Duisburg-Essen. Dieser Photodetektor kann mit Hilfe des MOCVD-Verfahrens auch auf Folienbasis prozessiert bzw. hergestellt werden. Mögliche Anwendungen sind u.a. Implantate ohne Batterie für die Medizintechnik.

Polymer-GRIN

Die Erfindung beschreibt ein neues Herstellungsverfahren für GRIN Kunststoffoptiken, bei dem extrudierte Folien mit definiertem Brechzahlgradienten aufgerollt und gesintert werden. Dadurch wird es ermöglicht die Linsenfertigung mit beliebiger Apertur und einstellbarer Brechzahlvariation vorzunehmen.

Wiegand-Lagegeber mit Gray-Code-Generierung

Drehwinkelgeber bzw. Inkrementatgeber werden in einer Vielzahl industrieller Anwendungen eingesetzt. Eine Erfindung aus der Fachschule Aachen erlaubt es mit Hilfe eines Wiegand Sensors, der als Relativ- oder als Absolutsensor ausgelegt sein kann und eines kostengünstig herstellbaren Rotors, den Drehwinkle oder die Umdrehungsgeschwindigkeit zu messen.

EPIC-Spektrometer

Die Spektralanalyse wird auf vielen Gebieten der Messtechnik eingesetzt. Jedoch kommen dabei oft sehr teure und große Geräte zum Einsatz.

MultiXQuant

Neues analytisches Verfahren zur Quantifizierung in leichtgewichtigen Materialien wie z. B. Kunststoffen, Polymeren oder Ersatzbrennstoffen mittels Röntgenfluoreszenzanalyse.

Drahtlose Wasserleckdetektion

Das batterie- und drahtlose Sensorsystem aus der Universität Paderborn erkennt Wasserlecks an Gebäuden, Heizungen oder der Wasserversorgung. Die permanente und wartungsfreie Überwachung von Badabdichtungen, Waschmaschinen, Kellerraumen sowie jegliche Art von wasserführenden Leitungen kann zuverlässig und kostengünstig realisiert werden.

Optischer Magnetometer

Die Erfindung kann Magnetfelder hochempfindlich optisch vermessen, unter anderem für Bodenuntersuchungen, Navigationssysteme oder Materialuntersuchungen genutzt werden. Das Verfahren der Uni Siegen kann ebenfalls in vorhandene Fluoreszenzmikroskope integriert werden.

Vektor Spektrometer

Eine Verbesserung von hochauflösender Gigahertz- und Terahertz-Spektroskopie, ermöglicht nun die empfindlichen Messungen von Hochfrequenzsignalen über einen großen Spektralbereich. Die Anwendungsbereiche für diese Technologie liegen in der chemischen Analytik sowie der Qualitätskontrolle: Die Empfindlichkeit bei der Vermessung von Analyseproben mit Hochfrequenzsignalen lässt sich somit deutlich steigern.

Selektiver Ionenspeicher

Die Messung von Molekülspektren ist für die Chemische oder Pharmazeutische Industrie wichtig. Das neue Verfahren aus Universität Köln eignet sich zur Erfassung jeglicher Arten von Spektren der Ionenspezies wie Rotations-, Schwingungs-, Ro-Vibrations-, elektronische Spektren. Auch die Zusammensetzung der Spinzustände der Elektronen und Kerne lassen sich bestimmen. Damit ergeben sich ganz neue Anwendungsbereiche.

Optische Energieversorgung

Quantenoptische Detektoren sind einer der Zukunftsmärkte, wobei diese Detektoren aber stark gekühlt werden müssen. Das neuartige System verwendet Lichtleiter für die Energiezufuhr und vermeidet so Wärmebrücken, die bei der üblichen Verwendung von Kupferleitungen entstehen. Die Photodiode erzeugt dann aus dem Licht die erforderliche Betriebsspannung für den Detektor.

Verbesserte Satellitennavigation

Eine Positionsbestimmung ist u.a. für Kraftfahrzeuge in der Logistik oder Agrartechnik von großem kommerziellen Nutzen. Ein als Vorschaltgerät ausgelegtes Mehrantennenempfängersystem der Fachhochschule Münster kann die hochgenaue Positionsbestimmung mit herkömmlichen GNSS-Empfängern bis wenige Zentimeterbereich ermöglichen.

Wiegand-Lagegeber

Drehwinkelgeber bzw. Inkrementatgeber werden in einer Vielzahl industrieller Anwendungen eingesetzt. Eine Erfindung aus der Fachhochschule Aachen erlaubt es mit Hilfe eines Wiegand Sensors, der als Relativ- oder als Absolutsensor ausgelegt sein kann und eines kostengünstig herstellbaren Rotors, den Drehwinkle oder die Umdrehungsgeschwindigkeit zu messen.

Verbesserte „Pump and Probe“ – Messungen

In der Spektroskopie sowie Messtechnik kommen oft optische Anregungs-Abfrage-Experimente (engl. pump-probe) zum Einsatz. Eine neue Technologie aus der Ruhr-Universität Bochum erlaubt es, die Folgen aus Anregungs- und Abfrage-Pulsen bzw. die Verzögerungszeit zwischen diesen elektrisch zu steuern. Der Vorteil: Es sind keine beweglichen Bauteile erforderlich und kein Eingriff in den Laserresonator.

PLL Frequenzaquisition

Die neue und ASIC verfügbare PLL-Schaltung der Universität Paderborn kann in der Nachrichten- oder der Regel- und Messtechnik eingesetzt werden, insbesondere dort wo eine dauerhaftes langsames Sinussignals zur Anwendung kommt z.B. bei Bang-bang PLL, Hogge PLL, Baud rate CDR, Optical transceivers Schaltungen.

Solarkapsel

Solarenergie wird in Solarpanels oder Photovoltaikanlagen auf großen Ackerflächen oder Hausdächern erzeugt. Eine Erfindung aus der Universität Siegen auf Basis einer Farbstoff-Solarzelle (sog. DSSC dye sensistized solar cells) ermöglicht die Herstellung kostengünstiger Dünnschichtsolarzellen, die wie eine Farbe auf beliebige Oberflächen aufgebracht werden können.

Anordnung von Quantenpunkten

Nanostrukturen sind geeignet für die Herstellung von optoelektronischen Bauelementen, jedoch ist ihre Herstellung aufwendig. Ihr Nutzen allerdings ist immens: Es können auf direkte Weise z.B. Modenprofile erstellt werden, die Laser „locken“ oder Dichten für Einzelquantenpunktanwendungen wie Einzelphotonenquellen eingestellt werden.

Photoakustischer Gassensor

Gassensoren dienen der Detektion gasförmiger Substanzen. Dabei kommen häufig resistive Messverfahren zum Einsatz, deren Signalwerte aber oft einen alterungsbedingten Drift aufweisen oder Selektivität einbüßen. Anders ein neuartiger photoakustischer Gassensor (PAS) aus der Technischen Universität Dortmund: Er detektiert Zielgase sehr genau und selektiv.

Laserabsorptionsspektroskopie

Das neue Verfahren der TU Dotmund nutzt die Laserabsorptionsspektroskopie zur Überwachung der Luftqualität, um vorhandene Spurengase wie z.B. Methan oder CO2 zu messen. Die verbesserte intra-cavity-Absorptionsspektroskopie erlaubt den Einsatz in der Messtechnik, der industriellen Prozessüberwachung sowie der Sicherheitstechnik.

Faseroptischer Dehnungssensor

Das neuartige und rein optische Dehnungsmessverfahren ist hochgenau und preisgünstig. Die Dehnung wird mittels einer lichtleiterbasierten rein optischen Methode ermittelt und ermöglicht so auch den Einsatz in harschen Anwendungsfeldern, wie z.B. explosionsgeschützten Bereichen oder dort wo störende pulsierende Magnetfelder herkömmliche Dehnungsmesssensoren stören.

Diamond-Schottky-LED

LED’s werden heute in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, u.a. zur Beleuchtung, Datenübertragung oder in biologischen Verfahren. Allerdings sind die üblichen verwendeten LED-Materialien für viele Anwendungen ungeeignet. Durch die Verwendung von dotiertem Diamant können diese LEDs für hohe Temperaturen oder Drücke und insbesondere für Anwendungen mit speziellen Anforderungen z.B. in der optischen Messtechnik zielgerichtet ausgelegt werden.

Ersatz für LIDAR-Sensoren

Optische Bauelemente wie Photodioden werden vielfältig in der Sensorik und Telekommunikati-onstechnik eingesetzt. Auch bei Time-of-Flight-Sensoren muss das von Objekten reflektierte Licht wieder in elektrische Signale umgewandelt werden, um daraus die Entfernung oder Ge-schwindigkeit von Objekten zu berechnen.

Interferenzfilter

Viele optische Systeme, Geräte und Sensoren verwenden das Prinzip der Interferenz - insbesondere bei der Entwicklung und Optimierung von Dünnschichtvorrichtungen muss dieses stets berücksichtigt werden.

Digitale Leistungsfaktorkorrektur

Durch den Einsatz der neuen digitalen Leistungsfaktorkorrektur kann die elektromagnetische Störung in leistungselektronischen Systemen wie Batterieladegeräten, Steckernetzteilen, Computernetzteilen oder e-Bike-Ladegeräten erheblich reduziert werden.

Mikrowellenthermograph

Das neue Verfahren zur Mikrowellenthermographie verwendet eine handelsübliche optische HD-Kamera und ein Indikatorplättchen zur Wandlung der Mikrowellen in eine hochauflösende, digitale Feldverteilung. Das entwickelte Indikatorplättchen erlaubt die Mikrowellenthermografie zwischen 1 GHz und 300 GHz.

CMOS-Biosensor

Herstellungsverfahren eines Biosensor mit sehr hoher Sensitivität, der aus einem Feldeffekttransistor mit gekreuzten Nanodrähten besteht. Das kostengünstige CMOS kompatible Herstellungsverfahren erlaubt u.a. ein Biosignal Monitoring für Moleküle wie C-reaktives Protein (CRP), Kardiales Troponin (cTnI) oder Electrogenic cells, Peptide wie Amlyoid Beta.

Lock-In-Verstärker

Lock-In Verstärker werden für Forschung und Entwicklung genutzt. Sie bieten eine ausgezeichnete Rauschunterdrückung bei der Messung von periodischen Signalen. Die Qualität der Unterdrückung hängt allerdings kritisch von den Eigenschaften des Tiefpassfilters am Ende der Signalkette ab.

Elektrisch verstimmbarer Permanentmagnet

Wie lassen sich quasi statische, stark inhomogene Magnetfelder generieren? Gebraucht wird dies im Bereich der Quantenphysik – wenn es etwa darum geht, magnetische oder magnetooptische Atomfallen zu erzeugen und damit die Basis für einen Quanten-Informations-Prozessor zu legen.

Sichtfenster für hohe Temperaturen und Drücke

Zur Überwachung hochkomplexer Prozesse in geschlossenen Reaktionsgefäßen wäre es oft wünschenswert, den Prozess beobachten und mittels optischer Messsysteme überwachen zu können.

Equibiaxiale Druckprüfmaschine

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung von Stauchversuchen an Probenkörpern mit quadratischem Querschnitt zur Aufnahme von Fließkurven.

Dem Plasma auf der Spur

Plasmen werden in einer Vielzahl von technischen Anwendungen verwendet, u.a. ist ein Einsatzgebiet die Halbleitertechnologie. Beim Plasmaätzen und bei der Plasma-induzierten Materialabscheidung werden Funktionsschichten strukturiert entfernt oder es werden Oberflächenhärtungen, Reinigung und Aktivierung auf der Zieloberfläche gezielt erzeugt.

GridMaximizer

Das elektrische Versorgungsnetz befindet sich in einem starken Wandel. In den letzten Jahren wurden immer mehr dezentrale Einspeiser hinzugefügt und künftig wird es eine Vielzahl von Ladestationen für Elektromobile geben, die zeitweilig eine hohe elektrische Leistung dem Versorgungsnetz entnehmen.