TY - PAT A1 - Hüning, Felix T1 - Positionssensorvorrichtung N2 - Die Erfindung betrifft eine Positionssensorvorrichtung zur Bestimmung einer Absolutposition eines beweglichen ersten Teils relativ zu einem ortsfesten zweiten Teil mit einem mit dem beweglichen ersten Teil gekoppelter Codekörper, der dazu eingerichtet ist, eine Codespur mit einer Mehrzahl von in Spurrichtung aufeinanderfolgenden Codeelementen zu enthalten zur Bildung eines Codewortes, mit einer magnetischen Detektionseinrichtung zur Detektion der Codespur, wobei die Detektionseinrichtung zum einen an dem Codekörper befestigte und entlang der Spurrichtung in einem solchen Abstand gegenpolig zueinander angeordnete Permanentmagneten aufweist, dass der Abstand mit einer vorgegebenen Länge der jeweiligen Codeelemente übereinstimmt, und zum anderen eine Anzahl von ortsfest und quer zu dem Codekörper versetzt angeordnete Wiegandsensoren aufweist, wobei der Abstand des Wiegandsensors zu einer Erstreckungsebene der Permanentmagneten derart gewählt ist, dass bei Überdeckung des Wiegandsensors durch den Permanentmagneten ein Wiegandpuls in dem Wiegandsensor induziert wird. Y1 - 2024 ER - TY - PAT A1 - Bragard, Michael A1 - Hüning, Felix A1 - Kowalewski, Paul T1 - Vorrichtung zur Relativlagenbestimmung [Offenlegungschrift] N2 - Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Relativlage zwischen einem feststehenden Teil und einem zu demselben in eine Bewegungsrichtung bewegbaren beweglichen Teil, wobei der feststehende Teil mit einem Wiegandsensor versehen ist, wobei der Wiegandsensor zwischen zwei gegenpolig zueinander ausgebildeten Permanentmagneten angeordnet ist und dass der bewegliche Teil eine Mehrzahl von beabstandet zueinander angeordneten Magnetisierungsstegen aus einem magnetisch leitenden Material aufweist, die in der Bewegungsrichtung zumindest eine gleich große Erstreckung aufweisen wie der Permanentmagnet, dass ein Abstand zwischen benachbarten Magnetisierungsstegen derart gewählt ist, dass in einer ersten Relativlage ein erster Permanentmagnet von einem der Magnetisierungsstege überdeckt ist und ein zweiter Permanentmagnet nicht von einem der Magnetisierungsstege überdeckt ist. Y1 - 2023 N1 - Offenlegungschrift zu DE102022115350A1 2023.12.21 ER - TY - JOUR A1 - Kowalewski, Paul A1 - Bragard, Michael A1 - Hüning, Felix A1 - De Doncker, Rik W. T1 - An inexpensive Wiegand-sensor-based rotary encoder without rotating magnets for use in electrical drives JF - IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement N2 - This paper introduces an inexpensive Wiegand-sensor-based rotary encoder that avoids rotating magnets and is suitable for electrical-drive applications. So far, Wiegand-sensor-based encoders usually include a magnetic pole wheel with rotating permanent magnets. These encoders combine the disadvantages of an increased magnet demand and a limited maximal speed due to the centripetal force acting on the rotating magnets. The proposed approach reduces the total demand of permanent magnets drastically. Moreover, the rotating part is manufacturable from a single piece of steel, which makes it very robust and cheap. This work presents the theoretical operating principle of the proposed approach and validates its benefits on a hardware prototype. The presented proof-of-concept prototype achieves a mechanical resolution of 4.5 ° by using only 4 permanent magnets, 2Wiegand sensors and a rotating steel gear wheel with 20 teeth. KW - Rotary encoder KW - Wiegand sensor Y1 - 2023 U6 - http://dx.doi.org/10.1109/TIM.2023.3326166 SN - 0018-9456 (Print) SN - 1557-9662 (Online) N1 - Early Access SP - 10 Seiten PB - IEEE ER - TY - PAT A1 - Hüning, Felix T1 - Sensorvorrichtung zur Erfassung eines Magnetfelds sowie magnetbasiertes Sensorsystem zur Erfassung einer Bewegung eines beweglichen Objekts N2 - Eine Sensorvorrichtung (10;110;210;310;410) zur Erfassung eines Magnetfelds, mit einer Wiegand-Sensoreinheit (12;112;212) umfassend: • - mindestens zwei Wiegand-Drähte (20) und • - eine Spulenanordnung (22;122;222), die die mindestens zwei Wiegand-Drähte (20) radial umschließt und die • • • ein Sensorelement (26;126;226) und • • ein Triggerelement (28;128;228), durch das ein Triggermagnetfeld erzeugbar ist, bildet, ist bekannt. Um ein magnetbasiertes Sensorsystem (300;400) zur Erfassung einer Bewegung eines beweglichen Objekts (301;401) zu ermöglichen, das ohne externe Energieversorgung zuverlässig sowie energieeffizient arbeitet und kostengünstig hergestellt werden kann, ist bei der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung (10;110;210;310;410) eine Wiegand-Triggereinheit (14;14a) vorhanden, umfassend: • - einen Wiegand-Draht (30) und • - eine Trigger-Sensorspule (32), die den Wiegand-Draht (30) radial umschließt, wobei ein erstes Ende der Trigger-Sensorspule (32) der Wiegand-Triggereinheit (14;14a) mit einem ersten Ende des Triggerelements (28;128;228) der Wiegand-Sensoreinheit (12;112;212) elektrisch verbunden ist und ein zweites Ende der Trigger-Sensorspule (32) der Wiegand-Triggereinheit (14;14a) mit einem zweiten Ende des Triggerelements (28;128;228) der Wiegand-Sensoreinheit (12;112;212) elektrisch verbunden ist. Auf diese Weise verstärkt ein in der Trigger-Sensorspule (32) erzeugter Impuls das Gesamtmagnetfeld, das auf die Wiegand-Drähte (20) in der Sensoreinheit einwirkt, derart, dass die Triggefeldstärke aller Wiegand-Drähte (20) überschritten wird und diese im wesentlichen zeitgleich auslösen. Y1 - 2023 N1 - Patent WO2023131396A1 ER - TY - CHAP A1 - Hüning, Felix A1 - Mund, Cindy T1 - Integration of agile development in standard labs T2 - 51st Annual Conference of the European Society for Engineering Education (SEFI) N2 - In addition to the technical content, modern courses at university should also teach professional skills to enhance the competencies of students towards their future work. The competency driven approach including technical as well as professional skills makes it necessary to find a suitable way for the integration into the corresponding module in a scalable and flexible manner. Agile development, for example, is essential for the development of modern systems and applications and makes use of dedicated professional skills of the team members, like structured group dynamics and communication, to enable the fast and reliable development. This paper presents an easy to integrate and flexible approach to integrate Scrum, an agile development method, into the lab of an existing module. Due to the different role models of Scrum the students have an individual learning success, gain valuable insight into modern system development and strengthen their communication and organization skills. The approach is implemented and evaluated in the module Vehicle Systems, but it can be transferred easily to other technical courses as well. The evaluation of the implementation considers feedback of all stakeholders, students, supervisor and lecturers, and monitors the observations during project lifetime. KW - professional skills KW - active learning KW - lab work KW - Agile development Y1 - 2023 U6 - http://dx.doi.org/10.21427/NK4Z-WS73 N1 - 51st Annual Conference of the European Society for Engineering Education, Technological University Dublin 10th-14th September, 2023 ER - TY - CHAP A1 - Ostkotte, Sebastian A1 - Peters, Constantin A1 - Hüning, Felix A1 - Bragard, Michael T1 - Design, implementation and verification of an rotational incremental position encoder based on the magnetic Wiegand effect T2 - 2022 ELEKTRO (ELEKTRO) N2 - This paper covers the use of the magnetic Wiegand effect to design an innovative incremental encoder. First, a theoretical design is given, followed by an estimation of the achievable accuracy and an optimization in open-loop operation. Finally, a successful experimental verification is presented. For this purpose, a permanent magnet synchronous machine is controlled in a field-oriented manner, using the angle information of the prototype. KW - Position Encoder KW - Rotational Encoder KW - Wiegand Effect KW - Angle Sensor KW - Incremental Encoder Y1 - 2022 SN - 978-1-6654-6726-1 SN - 978-1-6654-6727-8 U6 - http://dx.doi.org/10.1109/ELEKTRO53996.2022.9803477 SN - 2691-0616 N1 - 2022 ELEKTRO (ELEKTRO), 23-26 Mai 2022, Krakow, Poland. PB - IEEE ER - TY - GEN A1 - Wiegner, J. A1 - Volker, H. A1 - Mainz, F. A1 - Backes, A. A1 - Löken, M. A1 - Hüning, Felix T1 - Wiegand-Effect-Powered Wireless IT Sensor Node N2 - With the growing interest in small distributed sensors for the “Internet of Things”, more attention is being paid to energy harvesting techologies. Reducing or eliminating the need for external power sources or batteries make devices more self-sufficient, more reliable, and reduces maintenance requirements. The Wiegand effect is a proven technology for harvesting small amounts of electrical power from mechanical motion. Y1 - 2022 N1 - PSMA International Energy Harvesting Workshop ~ 5-7 April 2022, Raleigh, NC, USA ER - TY - CHAP A1 - Wiegner, Jonas A1 - Volker, Hanno A1 - Mainz, Fabian A1 - Backes, Andreas A1 - Löken, Michael A1 - Hüning, Felix T1 - Wiegand-effect-powered wireless IoT sensor node T2 - Sensoren und Messsysteme 2022 N2 - In this article we describe an Internet-of-Things sensing device with a wireless interface which is powered by the oftenoverlooked harvesting method of the Wiegand effect. The sensor can determine position, temperature or other resistively measurable quantities and can transmit the data via an ultra-low power ultra-wideband (UWB) data transmitter. With this approach we can energy-self-sufficiently acquire, process, and wirelessly transmit data in a pulsed operation. A proof-of-concept system was built up to prove the feasibility of the approach. The energy consumption of the system is analyzed and traced back in detail to the individual components, compared to the generated energy and processed to identify further optimization options. Based on the proof-of-concept, an application demonstrator was developed. Finally, we point out possible use cases. Y1 - 2022 SN - 978-3-8007-5835-7 SP - 255 EP - 260 PB - VDE Verlag GmbH CY - Berlin ER - TY - PAT A1 - Hüning, Felix A1 - Backes, Andreas T1 - Wiegand-Modul N2 - Ein Wiegand-Modul (110;210;310) umfassend- eine Sensorspule (112;212;312),- einen ersten Wiegand-Draht (116a;216a;316a), der zumindest teilweise innerhalb der Sensorspule (112;212;312) angeordnet ist, und- einen zweiten Wiegand-Draht (116b;216b;316b), der zumindest teilweise innerhalb der Sensorspule (112;212;312) angeordnet ist und sich im Wesentlichen parallel zu dem ersten Wiegand-Draht (116a;216a;316a) erstreckt, ist bekannt.Um eine effiziente Ausnutzung der durch die Ummagnetisierung der Wiegand-Drähte (116a,116b;216a,216b;316a,316b) in die Sensorspule (112;212;312) induzierten elektrischen Energie zu ermöglichen, sind der erste Wiegand-Draht (116a;216a;316a) und der zweite Wiegand-Draht (116b;216b;316b) bezogen auf eine axiale Richtung der Sensorspule (112;212;312) versetzt zueinander angeordnet. Y1 - 2023 N1 - Patent DE102021115745B3 2022.07.21 ER - TY - CHAP A1 - Hüning, Felix T1 - Sustainable changes beyond covid-19 for a second semester physics course for electrical engineering students T2 - Blended Learning in Engineering Education: challenging, enlightening – and lasting? N2 - The course Physics for Electrical Engineering is part of the curriculum of the bachelor program Electrical Engineering at University of Applied Science Aachen. Before covid-19 the course was conducted in a rather traditional way with all parts (lecture, exercise and lab) face-to-face. This teaching approach changed fundamentally within a week when the covid-19 limitations forced all courses to distance learning. All parts of the course were transformed to pure distance learning including synchronous and asynchronous parts for the lecture, live online-sessions for the exercises and self-paced labs at home. Using these methods, the course was able to impart the required knowledge and competencies. Taking the teacher’s observations of the student’s learning behaviour and engagement, the formal and informal feedback of the students and the results of the exams into account, the new methods are evaluated with respect to effectiveness, sustainability and suitability for competence transfer. Based on this analysis strong and weak points of the concept and countermeasures to solve the weak points were identified. The analysis further leads to a sustainable teaching approach combining synchronous and asynchronous parts with self-paced learning times that can be used in a very flexible manner for different learning scenarios, pure online, hybrid (mixture of online and presence times) and pure presence teaching. Y1 - 2021 SN - 978-2-87352-023-6 N1 - SEFI 49th Annual Conference Technische Universität Berlin (online), 13 – 16 September 2021 SP - 1405 EP - 1409 ER -