Innovative Sensorkonzepte mittels Impedanzspektroskopie

Die Impedanzspektroskopie stellt eine leistungsfähige Methode für die Material- und Systemcharakterisierung dar. Sie nutzt den Umstand aus, dass sich im frequenzabhängigen Widerstand verschiedene Effekte additiv überlagern.

Durch Impedanzmessung und geeignete Signalverarbeitungsmethoden können unterschiedlich wirksame Mechanismen getrennt und separat ausgewertet werden. Dies macht man sich beispielsweise bei der Batteriediagnose oder bei der Materialcharakterisierung zu Nutze.

Im Bereich der Batteriediagnose ermöglicht die Impedanzmessung Rückschlüsse auf innere Zustände wie Ladezustand, Alter, Leistungsfähigkeit oder Temperatureinflüsse (Abb. Impedanzspektren einer gealterten Batteriezelle).

Mit geeigneten Modellen ist es ebenfalls möglich, eine sehr genaue Simulation des Verhaltens einer beliebigen Batterie daraus abzuleiten. Weiteres Potenzial lässt sich durch Anwendung der Impedanzspektroskopie in verschiedenen sensorischen Anwendungen erschließen. Hierbei wird bei geringem Aufwand die Menge an Messinformation erweitert. Mittels geeigneter Auswertemethoden können damit z. B. mehrere Messgrößen gleichzeitig mit einem Sensor erfasst werden. Moderne eingebettete Systeme sind heutzutage im Stande die Impedanzspektroskopie samt Auswertung in mobilen Anwendungen zu ermöglichen.

 

Kontakt

Technische Universität Chemnitz · Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Professur für Mess- und Sensortechnik · Prof. Dr.-Ing. Olfa Kanoun · 09107 Chemnitz
+49 (0) 371 53 13 69 31
olfa.kanoun@etit.tu-chemnitz.de
www.tu-chemnitz.de/etit/messtech/