TY - JOUR A1 - Wiegner, Jonas A1 - Volker, Hanno A1 - Mainz, Fabian A1 - Backes, Andreas A1 - Loeken, Michael A1 - Hüning, Felix T1 - Energy analysis of a wireless sensor node powered by a Wiegand sensor JF - Journal of Sensors and Sensor Systems (JSSS) N2 - This article describes an Internet of things (IoT) sensing device with a wireless interface which is powered by the energy-harvesting method of the Wiegand effect. The Wiegand effect, in contrast to continuous sources like photovoltaic or thermal harvesters, provides small amounts of energy discontinuously in pulsed mode. To enable an energy-self-sufficient operation of the sensing device with this pulsed energy source, the output energy of the Wiegand generator is maximized. This energy is used to power up the system and to acquire and process data like position, temperature or other resistively measurable quantities as well as transmit these data via an ultra-low-power ultra-wideband (UWB) data transmitter. A proof-of-concept system was built to prove the feasibility of the approach. The energy consumption of the system during start-up was analysed, 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 prototype was developed. Y1 - 2023 U6 - http://dx.doi.org/10.5194/jsss-12-85-2023 SN - 2194-878X N1 - Corresponding author: Felix Hüning VL - 12 IS - 1 SP - 85 EP - 92 PB - Copernicus Publ. CY - Göttingen 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 - 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 - Hüning, Felix A1 - Backes, Andreas T1 - Direct observation of large Barkhausen jump in thin Vicalloy wires JF - IEEE Magnetics Letters Y1 - 2020 SN - 1949-307X U6 - http://dx.doi.org/10.1109/LMAG.2020.3046411 VL - 11 IS - Art. 2506504 SP - 1 EP - 4 PB - IEEE CY - New York, NY ER - TY - CHAP A1 - Hüning, Felix A1 - Stüttgen, Marcel T1 - Work in Progress: Interdisciplinary projects in times of COVID-19 crisis – challenges, risks and chances T2 - 2021 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON) Y1 - 2021 U6 - http://dx.doi.org/10.1109/EDUCON46332.2021.9454006 SP - 1175 EP - 1179 ER - TY - JOUR A1 - Hüning, Felix A1 - De Matteis, Stefan T1 - Entwicklung eines taktilen HMI für sehbehinderte und blinde Nutzerinnen und Nutzer JF - Blind - sehbehindert Y1 - 2020 SN - 0176-7836 VL - 140 IS - 2 SP - 9 EP - 19 PB - Edition Bentheim CY - Würzburg ER - TY - RPRT A1 - Jaekel, C. A1 - Klein, C. A1 - Barth, R. A1 - Roskos, H. A1 - Kyas, G. A1 - Schroeer, M. A1 - Hüning, Felix T1 - Dynamik von Nichtgleichgewichtszustaenden in Hochtemperatursupraleitern Abschlussbericht N2 - Im Projekt wurden mit Hilfe zeitaufgeloester optischer Messtechniken Relaxations-Dynamiken von optisch angeregten Ladungstraegern und Hochfrequenzeigenschaften von Hochtemperatursupraleitern untersucht. Oberhalb der Sprungtemperatur wurden die Elektron-Phonon-Kopplungskonstanten fuer YBCO und BSCCO bestimmt. Dabei wurde erstmalig ein direkter Zusammenhang zwischen der Sprungtemperatur und der Kopplungstaerke gefunden. Der Kopplungsmechanismus enthaelt sowohl phononische als auch elektronische (spindynamische) Anteile. Unterhalb von T_c wird die Dynamik durch Aufbrechen und Rekombination von Cooper-Paaren bestimmt. Bei den Arbeiten zu den kohaerenten Phononen wurde ein Modell entwickelt, das das 'Anwerfen' der Phononen und das Amplitudenverhalten unterhalb der Sprungtemperatur erklaert. Als begleitende Untersuchungen wurden breitbandige Hochfrequenz-Messungen vorgenommen. Die Methode erlaubt die Untersuchung von Ladungstraegerdichten und von Streumechanismen. Erstmalig wurde in verspannten YBCO-Duennfilmen eine starke temperaturabhaengige Resonanz-Absorption beobachtet, die als Josephson-Plasmaresonanz an intrinsischen Kontakten identifiziert werden konnte. Die Nutzbarkeit dieser Kontakte fuer Bauelemente wurde durch einen Mikrowellendetektor demonstriert. Durch den Nachweis von emittierter gepulster Strahlung aus einer stromdurchflossenen supraleitenden Bruecke nach optischer Anregung wurde erstmals die Einsatzmoeglichkeit von HTSL fuer schnelle optische Schalter demonstriert. Es wurde gezeigt, dass die Schaltgeschwindigkeit eine direkte Folge der Ladungstraegerdynamik ist. T2 - Dynamics of non-equilibrium states in HTSC. Final report KW - Relaxation KW - Phonons KW - Calcium oxides KW - Electron-phonon coupling Y1 - 1996 N1 - Foerderkennzeichen BMBF 13N6288; TRN: DE97FD184 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 - 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 -