Horn Petr, Dr.sc.techn., Dipl. El. Ing. ETH

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1 Horn Petr, Dr.sc.techn., Dipl. El. Ing. ETH Ausbildung Technische Universität Prag, 2 Jahre, Elektrotechnik ETH, Abteilung Elektrotechnik ETH, Promotion in Netzwerktheorie Kenntnisse Digitale und analoge Schaltungstechnik und Filter Mathematische Modelle und Optimierungen Patentwesen Feuchte und Temperaturmesstechnik Wechselrichter, Zündgeräte für Entladungslampen SPS, DSP, Echtzeit Betriebssysteme, Regelungen Entwicklungs- und Projektleitung Mittel Assembler, C, C++, Microsoft Visual Studio 6.0, Visual DSP++, Analog Devices, SHARK DSP, LabView Objektorientierte Programmierung PSpice, MS Office Tools, NETOPT usw. Sprachen Tschechisch (Muttersprache) Deutsch, Englisch (in Wort und Schrift) Französisch, Spanisch, Russisch (Grundkenntnisse) Projekte Feuchte- Messtechnik Russpartikelmessung SPS Betriebssystem DSP Regelung Laser Interferometer Space Antenna 1

2 Feuchte- Messtechnik (NOVASINA AG) Umfeld Feuchte- Messtechnik für Lebensmittelindustrie Ziele Einsatz von Mikroprozessoren zu Berechnung von Taupunkt aus relativer Feuchte Genaue Messung der Impedanz elektrolytischer Lösungen Thermostatisierung von Proben und Sensoren Linearisierungsnetzwerke bei Hardwarelösungen Linearisierung exponentieller Kurven Automatische Kalibrierung Teilnahme bei DIN Normierung Besuche namhafter Kunden: Nestlé, Heinz, Britisch Aerospace, Forschungszentren usw. Durchführung Lock- In Verstärker für gleichstromfreie Impedanzmessung, Patenterteilung Europa und USA Mathematische Interpolation nichtlinearer Gleichungen Mittel Einsatz von Mikroprozessoren mit Assemblerprogrammierung Anwendung modernster Hardware Nutzen Weltweite Führung in der Lebensmittelindustrie Einsatz der Geräte in den meisten Forschungszentren Etablierung auf dem internationalem Markt 2

3 Russpartikelmessung (NOVASINA AG) Umfeld Heizungs- und Feuerungstechnik Ziele Überwachung von Abgasen von Heizungen Temperaturmessung der Abgase Messung der Verschmutzung in Abluftrohren und Kaminen Überwachung des Taupunktes Periodische Selbstreinigung des Sensors Untersuchung der geeigneten Sensortechnologien, Dünnschichten, Dickschichten Recherchen, Patentanmeldungen Durchführung Dünnschicht- Platin- Sensoren bei Balzers FL hergestellt und getestet Dickschicht- Platin- Sensoren bei Metallux, Mendrisio TI hergestellt und getestet Versuche in Leicht- und Schwerölfeuerungen Thermische Analyse der Rückstände mit Aufheizung des Sensors bis auf 750 ºC Temperatur- Kalibrierung und Regelung, Mikroprozessorauswertung Impedanzmessung Mittel Infrarot Temperaturmessung Sensorherstellung, Hardware und Software in Assembler Nutzen Patentanmeldung Geräteverkauf 3

4 SPS Betriebssystem (Horsch Elektronik AG) Umfeld Automobilindustrie, Maschinenbau Ziele Modernisierung und Erweiterung eigenes SPS Betriebssystems Compiler, Debugger, Tracer, Profiler und Entwicklung anderer Tools Einführung CAN, TCP/IP und Profibus Netzwerke Steuerungsvernetzung Spracherweiterung Echtzeit, Multitasking Geschwindigkeit, Benützerfreundlichkeit Durchführung Generationenwechsel bei Programmiersprachen Assembler > C > C++ Generationenwechsel bei Hardware 8-, 16-, 32-Bit Prozessoren > PC Echtzeitanwendungen unter Windows 2000 und XP, zugekaufter Kernel Schulungen, Programmiererunterstützung, Dokumentation usw. Mittel Hardwareherstellung, SMD Technologie bis zu Schaltschrankbau und Anlagenverdrahtung Microsoft und Embedded Tools Messgerätepark Nutzen Lauffähig auf PC, bis zu Programmzeilen pro Sekunde durchführbar Weltweiter Einsatz in Produktion der aufwendigen Automobilteile, Lenkungen, Nockenwellen Strukturierte Programmierung 4

5 DSP Regelung (Horsch Elektronik AG) Umfeld Automobilindustrie, Maschinenbau Ziele Synchrone Regelung mehrerer Achsen Regelungen auf Kraft für Kaltfügeprozesse Regelungen von Motoren und hydraulischen Achsen Achsensicherheitsüberwachung, Kraft, Position Signalüberwachung bei Quadratursignalen Durchführung vorbestimmter Prozessabläufe Auswertung aufgenommener Kurven, Qualität, Sicherheit Durchführung Einsatz DSP mit +/- 25 ns Latenzzeit bei Regelung Einsatz Digitalfilter bei Regelung und Auswertung Automatische Selbstkalibrierung Automatische Suche des Stillstandes und Offsetübernahme Steuerungsanbindung über serielle, TCP/IP und Profibus Schnittstellen Mittel Visual DSP++, Assembler und C Programmierung Testtools Nutzen Beherrschung der Kaltverformungsprozesse Automatisierbare Inbetriebnahme Wesentlicher Konkurrenzvorsprung 5

6 Fassen, Positionieren und Loslassen einer Testmasse, RUAG Aerospace Umfeld Projekt LISA (Laser Interferometer Space Antenna) Ziele Rauschen der Messbrückenverstärker untersuchen, verbessern Programmierung unter LabView Searching for gravitational waves with LISA Kommunikation zu Piezoverstärker über serielle Schnittstelle Position- und Kraftmessung mit DMS, Position und Winkelmessung mit Laser Positionsregelung PI, Kraftabschaltung Kraftregelung PID im Ablaufprozess, Datenaufzeichnung Periodisch getriggerte Messdatenaufzeichnung, Temperaturmessung Durchführung Einsatz von Lock-In Verstärker in LabView Einsatz realen Lock-In Verstärkers Sensorenkalibrierung Ablauf- und Regelungsprogrammierung in Lab-View Einsatz von Piezo Aktuatoren für die Nanotechnologie, DMS, Laser Mittel LabView 8.2, M6221 PCI Rechnerkarte Lock-In Verstärker SR530 von Stanford Research Company Nutzen Beweis, dass ein vordefiniertes Ablauf für Fassen, Positionieren und Loslassen einer Testmasse an einem Testobjekt mit Piezo- Aktuatoren für Weltall möglich ist Test von DMS Sensoren Test- und Programmdokumentation mittels LabView 6

7 Digitale und analoge Schaltungstechnik und Filter Analoge und digitale Schaltungstechnik mit Berechnungsmodellen für Elektronenröhren, Trioden, Kathioden, Penthoden, regulierten Gasentladungen, Dioden, bipolaren Transistoren, Feldeffekttransistoren, Zenerdioden, Thyristoren, Diac s und IGBT s Operationsverstärker, Stromquellen Berechnung der Kennlinien, Arbeitspunkten, Klein- und Grossignalverhaltens im Zeitbereich Filtertheorie für höhere Ordnung im Zeit- und Frequenzbereich Tiefpass-, Badpass-, Hochpass-, Bandsperre- und Allpassfilter Butterworth-, Tschebyscheff-, Cauer-, Legendre- und Besselfilter Mathematische Berechnung der Filterkoeffizienten für höhere Ordnung Berechnung der Amplituden- und Phasenverläufe im Frequenzbereich Berechnung aktiver RC Netzwerke unter Berücksichtigung der Sensitivitäten und nichtidealen Eigenschaften der Operationsverstärker Handbuch zur Entwicklung Aktiver Filter, Moschytz, Horn, Oldenbourg Verlag, 1983, ISBN

8 Mathematische Modelle und Optimierungen Mathematische Modelle elektrischer und mechanischer Systeme Analyse, Simulation und Optimierung linearer und nichtlinearer Netzwerke im Zeitbereich, Frequenzbereich, Transformationen in s- und z- Ebenen Approximationen und Realisierung der stetigen und unstetigen Funktionen Auflösung Differenzialgleichungen mit Nebenbedingungen Optimierung durch Minimierung von Zielfunktionen bei unbestimmten Problemen Anwendungen mit SPICE, PSPICE, NETOPT, PSIM, MATLAB, SIMULINK und anderen Optimierungsprogrammen Beitrag in: CRC Handbook of Electrical Filters, CRC Press, 1997, ISBN Optimal Design of Active RC Networks, pages

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