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Über dieses Buch

Reiner Thiele zeigt mit den singulären Lösungen spezieller Riccati-Differenzialgleichungen (DGL) den Entwurf zugehöriger Riccati-Messsysteme (RMS), appliziert in Faraday-Effekt-Stromsensoren. Diese Lösungen sind durch einen linearen Zusammenhang zwischen Messgröße und Messwert gekennzeichnet und deshalb sehr gut zur Anwendung in RMS geeignet. Wegen der Einfachheit der analogen Realisierungen mit Operationsverstärkern (OPV) gibt der Autor ihnen den Vorzug gegenüber aufwendigen digitalen Varianten.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einleitung

Zusammenfassung
Zur Messung elektrischer Ströme mit Hilfe von Faraday-Effekt-Stromsensoren wurden vom Autor in der weiterführenden Literatur schon einige grundsätzliche Lösungen erfindungsgemäß beschrieben. Diese Schaltungsanordnungen beruhten auf dem Kompensationsprinzip für Magnetfelder zur Elimination der störenden Doppelbrechung in handelsüblichen Lichtwellenleitern (LWL) und optischen Kopplern.
Reiner Thiele

Kapitel 2. System-Beschreibungen

Zusammenfassung
Die folgenden Beschreibungen charakterisieren Riccati-Messsysteme (RMS) durch die direkt ermittelten singulären Lösungen partieller Riccati-Differenzialgleichungen. Diese sogenannten singulären Wurzeln erfüllen zusammen spezielle sich ergebende quadratische Gleichungen. Sie weisen entweder einen linearen Zusammenhang zwischen Messgröße und Messwert auf oder sind konstant. Zum Beweis geht man vom Blockschaltbild eines RMS aus.
Reiner Thiele

Kapitel 3. System-Realisierungen

Zusammenfassung
Mit einem neuen Entwurfsverfahren werden analoge Realisierungen für Riccati-Messsysteme hergeleitet, die einen linearen Zusammenhang zwischen Messgröße und Messwert besitzen. Dazu erfolgt sowohl die Applikation der Graphentheorie als auch die Verwendung von Ersatzschaltbildern. Den Ausgangspunkt bildet dabei das Nullor-Modell des Operationsverstärkers (OPV).
Reiner Thiele

Kapitel 4. System-Eigenschaften

Zusammenfassung
Zur Erhebung praxisrelevanter Eigenschaften analoger Riccati-Messsysteme erfolgt die Berücksichtigung der Endlichkeit der OPV-Verstärkung. Damit wird gezeigt, dass sich nicht in allen neu berechneten singulären Lösungen der mit der Verstärkung korrigierten quadratischen Gleichungen verstärkungsabhängige Fehlerterme ergeben. Außerdem wird die Stabilität der RMS-Realisierungen unter der Bedingung nachgewiesen, dass die OPV einen dominanten Pol in ihrem Frequenzgang besitzen. Schließlich ergibt sich für die fehlerfreien singulären Lösungen auch eine verschwindende Regelabweichung.
Reiner Thiele

Kapitel 5. Zusammenfassung

Zusammenfassung
Ausgehend von zwei erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen effizienter Faraday-Effekt-Stromsensoren wird aus den zugehörigen Schaltbildern die Reihenschaltung von Photodiode und Signalverarbeitungseinheit (SVE) entnommen und daraus das Blockschaltbild des zu entwerfenden Teils eines sogenannten Riccati-Messsystems (RMS) mit den entsprechenden Signalen gebildet.
Reiner Thiele

Backmatter

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