Entwicklung und Testing sensorintegrierter Zahnräder zur Zustandsüberwachung und Systemanalyse

Research topic/area

Maschinenelemente, Mikrosensorik, Programmierung, Drahtloskommunikation, Energy-Harvesting

Type of thesis

Bachelor / Master

Start time

01.12.2025

Application deadline

31.01.2026

Duration of the thesis

6 Monate

Description

Motivation

Im Rahmen der Abschlussarbeit wird untersucht, wie Sensoren direkt in Zahnräder integriert werden können, um kritische Betriebsparameter wie Drehmoment und Temperatur zu erfassen. Diese direkte Messung ermöglicht nicht nur eine präzise Zustandsbewertung des Zahnrads, sondern liefert auch Erkenntnisse über die Gesamtleistung des Systems – bis hin zur Interaktion zwischen Bediener und Winkelschleifer.

Durch die Anbindung an ein umfassendes Datenmanagementsystem lassen sich die Messdaten in einen größeren Kontext einbetten, wodurch wertvolle Einblicke in das gesamte mechanische System entstehen. Damit leistet das Projekt einen Beitrag zur Entwicklung einer neuen Generation innovativer, datengetriebener Winkelschleifer, die im Sinne einer zirkulären Wirtschaft eingesetzt werden können.

Aufgabe

Im Rahmen der Arbeit soll die Entwicklung und das Testing von sensorintegrierten Polymer-Zahnrädern erfolgen. Folgende Schwerpunkte sind vorgesehen:

• Einarbeitung in Sensortechnologien zur Temperatur- (Thermoelemente) und Drehmomentmessung (Dehnungsmessstreifen).
• Entwicklung von Konzepten zur Integration der Sensoren in Zahnräder und Versuchsstände. Schwerpunkte sind: Sensorintegration, Energiemanagement & kabellose Datenübertragung
• Testing und Validierung der entwickelten Ansätze anhand experimenteller Untersuchungen.
• Durchführung von Experimenten zur Machbarkeitsanalyse und Auswertung der Sensordaten.
• Entwicklung erster Ansätze zur Datenaufbereitung und -auswertung.
• Diskussion der Ergebnisse im Hinblick auf eine spätere Übertragbarkeit auf Metallzahnräder und industrielle Anwendungen.

Requirement

Requirements for students

• Studium im Bereich Maschinenbau, Mechatronik, Elektrotechnik oder vergleichbar.
• Interesse an Entwicklung und Testing im Bereich Sensortechnologien.
• Grundkenntnisse in Messtechnik, Signalverarbeitung und ggf. Platinendesign.
• Freude an experimenteller Arbeit im Labor sowie an Datenanalyse.
• Selbstständige, strukturierte Arbeitsweise und Motivation, ein innovatives Projekt aktiv mitzugestalten.

Faculty departments

• Engineering sciences
  Electrical engineering & information technologies
  Mechanical engineering
  Mechatronics & information technologies

Supervision

Title, first name, last name

Victor Leon Mas

Organizational unit

Institut für Produktentwicklung (IPEK)

Email address

victor.mas@kit.edu

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Website

Application via email

Application documents

• Curriculum vitae
• Grade transcript

E-Mail Address for application
Senden Sie die oben genannten Bewerbungsunterlagen bitte per Mail an victor.mas@kit.edu


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