VDE ITG; VDI/VDE GMA (Hrsg.)

ITG-Fb. 303: Sensoren und Messsysteme

Beiträge der 21. ITG/GMA-Fachtagung 10. – 11. Mai 2022 in Nürnberg ...
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ITG-Fachberichte

2022, 534 Seiten, 140 x 124 mm, Slimlinebox, CD-Rom
ISBN 978-3-8007-5835-7, E-Book: ISBN 978-3-8007-5836-4
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Inhaltsverzeichnis Vorwort

Die Fachtagung „Sensoren und Messsysteme" ist seit ihrer Begründung in Bad Nauheim im Jahr 1982 zur bedeutendsten deutschsprachigen wissenschaftlichen Veranstaltung im Bereich der Sensorik geworden. Standen anfangs insbesondere Sensoren und ihre Technologien im Vordergrund, so verlagerte sich in den vergangenen Jahren das wissenschaftliche Interesse zunehmend auf die Einbindung von Sensoren in Messsysteme und auf deren Anwendung.

Besondere Schwerpunkte der Tagung im Jahr 2022 sollen Sensoren und Sensorsysteme für den in-dustriellen Einsatz sein, die in der jüngsten Zeit spezielle Aufmerksamkeit erfahren haben, z.B. Sensoren für die Umwelt und Nachhaltigkeit, Wasserstofftechnologien, Prozessmesstechnik, Internet der Dinge, Sicherheitssensorik, optische Messtechnik sowie thermische und gassensitive Sensoren. Gleichermaßen soll die Tagung auch über neue Entwicklungen auf dem Gebiet der berührungslosen Messtechnik, der Metrologie sowie der Zustandsüberwachung berichten, so dass ein ausgewogener Einblick in die aktuelle Entwicklung des Fachgebietes präsentiert wird.

Die Tagung wird nach einer Corona-Zwangspause in diesem Jahr wieder vom 10. bis 11. Mai parallel zur Messe SENSOR+TEST im NürnbergConvention Center stattfinden. An zwei Tagen sind neben eingeladenen Beiträgen und Übersichtsvorträgen Präsentationen in parallelen Sitzungen und Poster-Sitzungen vorgesehen. Die Tagung wird gemeinsam von der Informationstechnischen Gesellschaft im VDE (ITG) und der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) getragen und im Jahr 2022 turnusmäßig von der ITG gestaltet.
Die Informationstechnische Gesellschaft im VDE (VDE ITG) ist als interdisziplinär arbeitende, wissenschaftliche Fachgesellschaft in das fachübergreifende Netzwerk des VDE eingebunden. Sie agiert als Schnittstelle für Experten der Informationstechnik (ITK) in Wirtschaft, Verwaltung, Lehre und Forschung. Ihre Mitglieder bündeln in enger internationaler Anbindung die deutsche Kompetenz im Bereich der ITK. Die ITG fördert Forschung und Anwendung dieser Schlüsseltechnologie sowie deren effizienten Einsatz in den Bereichen Daten- und Kommunikationstechnik und -systeme, Umweltschutz, Medizin und Verkehr.
Mit ihrem weitgespannten internationalen Netzwerk versteht sich die ITG als Plattform für Innova-tionen und Wissenstransfer für die erfolgreiche Kooperation von Industriepartnern und Forschungseinrichtungen. Hierzu führt die ITG eine ganze Reihe von Fachtagungen, Diskussionssitzungen und Workshops durch. Mit ihren Studien und Empfehlungen bringt die ITG ihre Expertise in Politik und Gesellschaft ein und nimmt an Förderprogrammen teil.
Ein weiter Schwerpunkt der ITG-Aktivitäten ist die intensive Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses sowie der Aus- und Weiterbildung der auf dem Gebiet der Informationstechnik tätigen Ingenieure und Wissenschaftler.

In der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (VDI/VDE GMA) bündeln der Verein Deutscher Ingenieure e.V. (VDI) und der Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) die gemeinsamen Aktivitäten im Bereich Mess- und Automatisierungstechnik.
Die GMA leistet einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung der Mess- und Automatisierungstechnik und zur Verbreitung des Wissens um die modernen Techniken, die in diesem Fachgebiet heute zur Anwendung kommen. Zu den aktuell relevanten Themen der GMA gehören Digitale Transformation, Industrie 4.0, Künstliche Intelligenz (KI), Autonome Systeme, Multi-Sensorik, Bildverarbeitung und IT-Security.
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Resonante photoakustische Zellen zum laserbasierten Methannachweis

Autoren: Schmitt, Katrin; Sendelbach, Mara; Strahl, Thomas; Weber, Christian; Wöllenstein, Jürgen

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Simulating Miniaturized Open Photoacoustic Gas Sensors

Autoren: Essing, Simon; Schrag, Gabriele; Tumpold, David

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MEMS basierte Mikro-Pellistoren zur Detektion von Methan

Autoren: Pernau, H.-F.; Yurchenko, O.; Bierer, B.; Jägle, M.; Dreiner, S.; Naumann, F.; Wöllenstein, J.

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Prüfstand für temperatursensitive Farben und grundlegende Untersuchungen von Oberflächentemperaturen

Autoren: Gehrmann, Stephan; Bartz, Frederik; Skrotzki, Dirk; Augustin, Silke; Dresler, Christian

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Polymers as microsensors: Fabrication of Electrically Conducting Interpenetrating Polymer Networks for Temperature Sensors

Autoren: Ziemer, Thorben; Sdrenka, Sebastian; Tolchkova, Kristina; Ziegmann, Gerhard; Rembe, Christian

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Dosimeterartige Sensoren zur Detektion krebserzeugender Stoffe

Autoren: Schönauer-Kamin, Daniela; Wagner, Ricarda; Bäther, Wolfgang; Moos, Ralf

9

LED basierter, miniaturisierter photoakustischer CO2-Sensor zur Umgebungsluftüberwachung

Autoren: Weber, Christian; Yassine, Hassan; Eberhardt, Andre; Schmitt, Katrin; Wöllenstein, Jürgen

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Kombinierter Stickoxid- und Sauerstoffsensor in Planartechnik

Autoren: Wöhrl, Thomas; Steiner, Monika; Herrmann, Julia; Hagen, Gunter; Kita, Jaroslaw; Moos, Ralf; Noack, Frank; Bleicker, Dirk

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Wearable Gas Sensor Node for Large-Scale Environmental Monitoring

Autoren: Rodriguez Gutierrez, Gabriel; Wallesch, Emanuel; Ortiz Perez,Alvaro; Palzer, Stefan

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Metrological evaluation of torque measurement up to 5 MN m under rotation in a 10 MW nacelle test bench

Autoren: Weidinger, Paula; Song, Zihang; Heller, Marcel; Zhang, Hongkun; Eustorgi, Karin

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Design of a 3D Printed Force Sensor in the Field of Robotics Utilizing an Embedded Constantan Wire as Sensing Element

Autoren: Hangst, Nikolai; Muellerleile, Jan; Wendt, Thomas M.; Stiglmeier, Lukas; Gawron, Philipp; Himmelsbach, Urban B.; Fischer, Anke

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Herstellung eines piezoresistiven Drucksensors aus Siliziumcarbid mittels reaktiven Ionenätzen

Autoren: Mackowiak, Piotr; Erbacher, Kolja; Bäuscher, Manuel; Höppner, Katrin; Schiffer, Michael; Ngo, Ha-Duong; Schneider-Ramelow, Martin

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Design of a Grounded Low-Cost Capacitive Liquid Level Sensor for Robotics Applications, especially in the Field of Gastronomy

Autoren: Hangst, Nikolai; Schroeder, Steffen; Wendt, Thomas M.; Stiglmeier, Lukas; Gawron, Philipp; Himmelsbach, Urban B.

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In-Prozess-Messung der Werkzeugablenkung beim inkrementellen Blechumformen

Autoren: Terlau, Marina; von Freyberg, Axel; Stöbener, Dirk; Fischer, Andreas

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Industrial IoT system to support the assembly of large components

Autoren: Trostmann, Erik; Woitag, Martin; Warschewske, Florian; Berndt, Dirk; Gorr, Eugen

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Sensor Systems for Extremely Harsh Environments

Autoren: Kappert, Holger; Schopferer, Sebastian; Saeidi, Nooshin; Ziesche, Steffen; Olowinsky, Alexander; Naumann, Falk; Jaegle, Martin; Spanier, Malte

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Material Behaviour and Influence of Ceramics for Application in a Sensor Housing under High Temperature Load

Autoren: Kohler, Fabian; Kraemer, Jonas; Wilde, Juergen; Schulz, Michal; Fritze, Holger

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Mehrlagenkeramische Sensorlösungen für die turbinennahe Druck- und Temperaturbestimmung

Autoren: Ziesche, Steffen; Goldberg, Adrian; Kappert, Holger; Schopferer, Sebastian

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Pd based MEMS Hydrogen Sensors

Autoren: Wienecke, Marion; Lengert, Maren; Weidner, Michael; Ciudin, Rodica; Heeg, Jan; Frank, Thomas; Kienke, Peter

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Entwicklung eines praxistauglichen POF-basierten Messsystems mittels digitaler I-OFDR zur Dehnungsdetektion

Autoren: Königsbauer, Korbinian; Aleksander, Wosniok; Nöther, Nils; Schaller, Maria-Barbara

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Optical Beam Gradient Sensor

Autoren: Mueller, N.; Luening, R.; Fleischmann, F.

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Theoretical Considerations on Photo-Optical Measurement Data Registration Admissible as Evidence in Legal Metrology

Autoren: Esche, Marko; Schmidt, Manuel; Nischwitz, Martin; Elfroth, Marco; Heller, Stefan; Beermann, Markus; Asbach, Mark; Krausz, Barbara; Lierfeld, Marco

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Metrological characterisation of rotational speed measurement using an inclinometer in a nacelle test bench

Autoren: Song, Zihang; Weidinger, Paula; Zhang, Hongkun; Heller, Marcel; Soares Oliveira, Rafael; Kumme, Rolf

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Evaluation of Precision, Accuracy and Threshold for the Design of Vibrotactile Feedback in Eye Tracking Applications

Autoren: Fischer, Anke; Wendt, Thomas; Gawron, Philipp; Stiglmeier, Lukas; van Laerhoven, Kristof

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Schlieren imaging with fractional Fourier transform to visualise ultrasonic fields

Autoren: Hetkaemper, Tim; Claes, Leander; Henning, Bernd

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Absolute optical spectroscopy for determining the degree of cross-linking of plastics

Autoren: Halmen, Norbert; Mittelberg, Linda; Baudrit, Benjamin; Hochrein, Thomas; Bastian, Martin; Bergmann, Florian; Reitzle, Dominik; Happ, Claudia Scalfi; Kienle, Alwin

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Development of a compact NIR sensor using MEMS-FPI NIR spectral detectors

Autoren: Otto, Janek; Krieger, Karl-Ludwig; Andreesen, Harald

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Using the Phase Response of Fiber Bragg Gratings for Measurement Applications

Autoren: Nordmeyer, Ulrich; Neumann, Niels; Thiel, Torsten; Kojucharow, Konstantin; Plettemeier, Dirk

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Quasi-Digital CMOS Temperature Sensor for on-Chip Thermal Monitoring of Self-X Systems

Autoren: Alraho, Senan; Zaman, Qummar; Koenig, Andreas

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Differentiating between serial, hybrid and parallel dimensional metrology

Autoren: Wenig, Elisa; Groemme, Ulrich; Hausotte, Tino

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Amplituden- und Phasenmodulation in der Lock-In-gefilterten differentiellen konfokalen Profilometrie

Autoren: Belkner, Johannes; Stauffenberg, Jaqueline; Häcker, Annika-Verena; Ortlepp, Ingo; Manske, Eberhard

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Contact Resonance Imaging with Vertical Nanowire Arrays

Autoren: Fahrbach, Michael; Xu, Jiushuai; Klapetek, Petr; Martinek, Jan; Peinera, Erwin

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Wireless read-out of a resonant temperature sensor over an acoustic channel

Autoren: Schaechtle, T.; Aftab,Taimur; Reindl, Leonhard M.; Rupitsch, Stefan J.

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Wiegand-Effect-Powered Wireless IoT Sensor Node

Autoren: Wiegner, Jonas; Volker, Hanno; Mainz, Fabian; Backes, Andreas; Loeken, Michael; Huening, Felix

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Development of a Compact Wireless Sensor for Electric Field Measurements

Autoren: Lenzhofer, M.; Zikulnig, J.; Mayer, C.; Kosel, J.

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Die NAMUR Technologie-Roadmap „Prozess-Sensoren 2027+“ – Thesen und Anwendungsbeispiele

Autoren: Gruembel, Frank; Vahlenkamp, Marc; Weber, Niels; Lambrecht, Armin

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Ultrasound based Fouling Detection in Polymerization Processes

Autoren: Osenberg, Marco; Foerster, Jan; Westerdick, Stephan; Tebruegge, Jan; von Grotthuss, Esther; Musch, Thomas

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Kompaktes ATR Sensormodul für die Flüssigkeitsanalyse

Autoren: Isserstedt-Trinke, Annett; Lambrecht, Armin; Bolwien, Carsten; Fuhr, Hendrik; Sulz, Gerd; Magi, Andre; Biermann, Steffen; Woellenstein, Juergen

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Planar mapping of the liquid fraction of froth using ultrasound

Autoren: Emmerich, Hannes; Knuepfer, Leon; Trtik, Pavel; Eckert, Kerstin; Heitkam, Sascha; Starke, Eric; Weik, David; Buettner, Lars; Czarske, Juergen

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Prediction quality, domain adaptation and robustness of machine learning methods: a comparison

Autoren: Goodarzi, Payman; Schuetze, Andreas; Schneider, Tizian

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Automated Condition Monitoring for Helical Gears based on measuring Instantaneous Angular Speed with Magnetoresistive Sensors

Autoren: Pueltz, Sebastian; Robin, Yannick; Koch, Yanik; Quirnheim Pais, David; Rauber, Lukas; Kirchner, Eckhard; Schuetze, Andreas; Schneider, Tizian

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A Fast, Ultra-Low Noise Current Amplifier with Linear Range from Femtoamperes to Nanoamperes

Autoren: Wendt, Cornelius; Bohnhorst, Alexander; Zimmermann, Stefan; Kirk, Ansgar T.

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Optimization of Electrical Oscillators for an Efficient Operation of Resonant Piezoelectric Sensors

Autoren: Wich, Manfred; Hubert, Florian; Helmerich, Jan; Rupitsch, Stefan J.

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Fast Spectrum Monitoring System for the 2.45 GHz ISM-Band Based on Standard RF-Transciever Chips

Autoren: Solzbacher, Bettina; Doebbert, Thomas; Cammin, Christoph; Scholl, Gerd

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Digital twins for flexible linking of live sensor data with real-time models

Autoren: Jedermann, Reiner; Singh, Kunal; Lang, Walter; Mahajan, Pramod

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Miniaturisiertes DSC-Gerät mit integrierter Wägeeinrichtung: Erste Schritte

Autoren: Distler, Johanna; Wöhrl, Thomas; Werner, Robin; Moos, Ralf; Kita, Jaroslaw

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Vorstellung des Konzepts eines keramischen Wärmestromsensors

Autoren: Bartz, Frederik; Gehrmann, Stephan; Augustin, Silke; Marin, Sebastian; Lohrberg, Carolin

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Uncooled IRFPAs based on scalable nanotube microbolometers with 6 μm pixel pitch for thermal imaging

Autoren: Blaeser, S.; Michel, M.; Zakizade, E.; Geruschke, T.; Weyers, S.; Weiler, D.

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Innovative Sensor Application: Sensor Egg in the Nest of Curlews

Autoren: Gintner, Klemens; Bartman, Thomas; Beck, Bernhard; Hellstern, Leon; Huss, Raphael; Boschert, Martin; Reinschmidt, Matthias

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Detection of microplastics in water using electrical impedance spectroscopy and support vector machines

Autoren: Bifano, Luca; Meiler, Valentin; Peter, Ronny; Fischerauer, Gerhard

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A novel approach to optically detect microplastic in an environmental matrix with Rapid-FLIM

Autoren: Wohlschlaeger, Maximilian; Versen, Martin; Laforsch, Christian

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Structural Health Monitoring of Bridges using both local vibrations and structure-borne acoustic waves

Autoren: Peter, Ronny; Michel, Markus; Baumann, Lukas; Fischerauer, Alice; Fischerauer, Gerhard

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Eignung des Potentialsondenverfahrens für die Zustandsüberwachung von Brücken

Autoren: Schneegans, Erik; Hug, Joachim; Rembe, Christian

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Non-destructive differentiation of treated and non-treated wood using fluorescence lifetime imaging microscopy

Autoren: Leiter, Nina; Wohlschlaeger, Maximilian; Versen, Martin; Laforsch, Christian

77

Faseroptik Sensorsystem zur Überwachung von Rotationsereignissen und -phänomenen

Autoren: Lange, Oliver; Lange, Werner R.; von Huenerbein, Karen; Taschke, Simon

78

Messtechnologien im Einsatz: Anforderungen für die Verwendung neuer Sensorsysteme im Bevölkerungsschutz

Autoren: Braun, Alexandra; Landsberg, Lennart; Mudimu, Ompe Aimé

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Detektion der Atembewegung mit einem Radarsystem

Autoren: Shi, Di; Aftab, Taimur; Gidion, Gunnar; Reindl, Leonhard M.; Rupitsch, Stefan J.

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Laser-basierte Ferndetektion von Propan und Methan

Autoren: Herbst, Johannes; Rademacher, Sven; Strahl, Thomas; Maier, Eric; Wöllenstein, Jürgen

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Miniaturisierter transkutaner Sensor für die Überwachung der CO2-Blusgaswerte

Autoren: El-Safoury, Mahmoud; Weber, Christian; Yassine, Hassan; Wöllenstein, Jürgen; Schmitt, Katrin

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Towards the practical use of active methane imaging

Autoren: Bergau, Max; Strahl, Thomas; Scherer, Benjamin; Woellenstein, Juergen

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Aktive optische Bildgebung zum Aufspüren von kleinen Methanlecks

Autoren: Strahl, Thomas; Herbst, Johannes; Bergau, Max; Schmitt, Katrin; Wöllenstein, Jürgen

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New high resolution Thermopile Arrays for IR Imaging, person detection and consumer applications

Autoren: Schieferdecker, Joerg; Schnorr, Michael; Forg, Bodo; Herrmann, Frank; Schmidt, Christian; Leneke, Wilhelm; Simon, Marion; Schulze, Mischa

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Intelligent Instrumented Belaying System in Sports Climbing

Autoren: Oppel, Heiko; Munz, Michael

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Sensoren für Test Rigs – MADE TO MEASURE

Autoren: Holtkamp, Hans Ajiet

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Concept of a monolithic stiffness-compensated mechanism for high-resolution force sensors

Autoren: Wittke, Martin; Torres Melgarejo, Mario Andre; Theska, Rene

92

Weiterentwicklung inlinefähiger Messsysteme zur Quantifizierung von Additiven in hochgefüllten Medien

Autoren: Klein, Julia; Halmen, Norbert; Dietl, Kilian; Mittelberg, Linda; Baudrit, Benjamin; Hochrein, Thomas; Bastian, Martin; Bäuerle, Tim; Stuhl, Alexander; Brecht, Marc

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Cavity Perturbation for In-Situ Monitoring of Microplastics in Water

Autoren: Peter, Ronny; Bifano, Luca; Fischerauer, Gerhard

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Strahlungsresistente, temperaturstabile Bolometer für Fusionsexperimente

Autoren: Schmitt, Stefan; Detemple, Peter; Ingesson, L. C.; Penzel, F.; Meister, H.

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Separation Estimation with Thermal Cameras for Separation Monitoring in Human-Robot Collaboration

Autoren: Himmelsbach, Urban B.; Hangst, Nikolai; Gawron, Philipp; Stiglmeier, Lukas; Wendt, Thomas M.

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Kalibrierenrichtung für Wärmestromsensoren

Autoren: Marin, Sebastian; Augustin, Silke; Beerel, Joseph; Fröhlich, Thomas; Bartz, Frederik; Gehrmann, Stephan

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Monitoring of defrosting in food by ultrasound measurement techniques

Autoren: Jha, Ruchi; Lang, Walter; Jedermann, Reiner

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Simulation and Verification of 3D Printed Oscillators for Vibration Energy Harvester

Autoren: Gawron, Philipp; Wendt, Thomas M.; Hangst, Nikolai; Stiglmeier, Lukas; Himmelsbach, Urban B.; Fischer, Anke

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An internet of things system for monitoring and control of mobile Diesel tanks

Autoren: Rodriguez Gutierrez, Gabriel; Ouyang, Yixing; Ortiz Perez, Alvaro; Palzer, Stefan

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Innovative mixing technique by self-regulating pressurisation

Autoren: Millauer, Jan; Minieri, Marilena; Foitzik, Andreas H.

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Energy self-sufficient systems for monitoring sewer networks

Autoren: Mathis, Simon; Gruber, Juan-Mario; Ebi, Christian; Bloem, Simon; Rieckermann, Joerg; Blumensaat, Frank

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