Elektromechanische Netzwerke

Opal: https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/23131979819?3

Prof. Dr.-Ing. habil. U. Marschner

Modul "Entwurf von Mikrosysteme" (ET-121202) und "MEMS" (MT-A11-G)

zeitl. Ablauf: (2/1/0 ), (2/1/0)
Zeit/Ort:
- Vorlesung: Montag, 6. DS im TOE/317/H (Beginn 08.04.2024)
- Übung: Mittwoch, 3. DS im MIE 116 (Beginn 17.04.2024)

Ziel des Lehrfaches

Darstellung von Verfahren zur effektiven und anschaulichen Analyse des dynamischen Verhaltens von einfachen mechanischen und gekoppelten mechanisch-elektrischen Systemen mit Netzwerkmethoden, Funktion und Modellierung elektromechanischer und elektroakustischer Wandler.

Inhalt des Lehrfaches

Vorlesung

Modellierung mechanischer Systeme mit Netzwerkmethoden

Punktmessensysteme (translatorisch, rotatorisch)
Übergang zu kontinuierlichen Systemen, Wellenverhalten, Eigenfrequenzen
Biegung (Platten, Membranen und vorgespannte Platten)

Modellierung akustischer Systeme mit Netzwerkmethoden

Akustische Systeme mit ruhendem Fluid
Kopplung unterschiedlicher Systeme zu komplexen Netzen
Beispiele: Analyse und Synthese von Filterstrukturen
Schwingungstilger und Schalldämpfer

Elektromechanische Wandler für Antriebssysteme und Sensoren, Netzwerkmodelle

Elektromagnetische Wandler
Magnetostriktive Wandler
Piezoelektische Wandler
Kapazitive Wandler (z. B. für Sensoren und Mikrofone)

Übungen

7 rechnerische Übungen und LTSpice-Übungen zum o. g. Stoff

Für den Kurs stehen ein Lehrbuch und ein Übungsbuch mit durchgerechneten Lösungen sowie lauffähige Simulationsfiles, z.B. LTSPICE: Ausschwingresonanz eines Resonators, Vibrations-Drehratensensor, Piezoelektischer Signalgeber, Bassreflexbox, Stimmgabel, Chaosgenerator; ANSYS: Stimmgabel; VHDL-AMS: Drucksensor mit CAN-Bus-Interface; Octave/Matlab: Digitalfilter und weitere online zur Verfügung.