Bachelorarbeit - Thomas Elser (Hochschule Ulm)

Bachelorarbeit
2 Grundlagen
2.2 Ultraschall-Doppler-Blutflussmessung
Die Strömungsgeschwindigkeit und das Strömungsprofil des Blutflusses in einem Blutgefäß können
mittels Ultraschall-Doppler nicht-invasiv invasiv bestimmt werden. Hierzu wird von einem Sendekristall ein
gepulstes Ultraschallsignal (PW) unter einem bestimmten Winkel ins Gewebe abgegeben. Zum Eindringen
in die Haut muss der Schall mit einem Gel eingekoppelt werden um den großen Kontaktwiderstand
der Luft zu überwinden. Das eingebrachte Signal wird an den bewegten Blutteilchen zurückgestreut
und kann vom Empfangskristall detektiert werden (siehe Abb. 5). Aufgrund der entstehenden
Laufzeitdifferenzen bei einer konstanten Ausbreitungsgeschwindigkeit im Gewebe (ca.
1500m/s) wird die Geschwindigkeit in verschiedenen Gewebetiefen ermittelt. [Elt01] Aus dem Spektrum
kann ein analoges Spannungssignal berechnet und ausgegeben werden.
Abbildung 5: Schematische Darstellung einer aufgesetzten Ultraschall-Doppler-Sonde [Pau11]
2.3 Digitale Regelung
In vielen Prozessen der Technik und im alltäglichen Leben müssen veränderliche Größen während
ihres zeitlichen Verlaufs automatisch angepasst oder korrigiert werden. Solche Größen sind bei-
spielsweise Temperatur, Druck, Drehzahl oder Geschwindigkeit. [Lun10]
2.3.1 Grundprinzip der Regelungstechnik
In den meisten Fällen werden Regelungen verwendet, um den Einfluss von Störungen, die auf ein
System wirken, zu kompensieren. Das Grundprinzip (siehe Abb. 6) besteht aus der Messung eines
aktuellen Istwertes (Regelgröße), welcher mit einem vorgegebenen en Sollwert (Führungsgröße) verglichen
wird. Aus der berechneten Differenz (Regelabweichung) wird durch eine Regeleinrichtung eine
auf das System (Regelstrecke) übertragbare Größe (Stellgröße) berechnet. Diese beeinflusst das Sys-
tem und erzeugt einen neuen Istwert. [Lun10]
Thomas Elser
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