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Was ist ein Kfz-Audiosystem?

Ein Kfz-Audiosystem ist ein Audiogerät, das in ein Fahrzeug eingebaut wird.

Es gibt zwei Arten von Kfz-Audiosystemen: Modelle mit reinen Audiofunktionen und Modelle, die auch für die Autonavigation verwendet werden können. Neuerdings ist es auch möglich, Tonquellen über SD-Karte, Bluetooth oder Wi-Fi zu streamen. Ein Kfz-Audiosystem besteht aus den folgenden drei Komponenten und den Kabeln, die sie verbinden:

• Hauptgerät
• Prozessor
• Leistungsverstärker
• Lautsprecher

Anwedungen von Kfz-Audiosystemen

Mit Kfz-Audiosystemen können Sie das Radio und die Musik in Ihrem Auto genießen. Lange Autofahrten können langweilig sein, aber schon die Musik aus dem Kfz-Audiosystem kann eine erfrischende Abwechslung sein und verhindern, dass man am Steuer einschläft.

In größeren Fahrzeugen mit drei Sitzreihen kann sich das Kfz-Audiosystem auf dem Rücksitz befinden.

Funktionsweise der Kfz-Audiosysteme

Ein Kfz-Audiosystem funktioniert nach folgendem Prinzip:

• Das Hauptgerät liest und spielt Daten von CDs, DVDs, SD-Karten usw. ab.
• Der vom Hauptgerät wiedergegebene Ton wird durch einen Leistungsverstärker verstärkt.
• Der vom Leistungsverstärker verstärkte Ton wird über die Lautsprecher wiedergegeben.

Die drei oben genannten Prinzipien sind die gleichen wie bei Heim-Audiosystemen, aber Kfz-Audiosysteme erfordern eine Anpassung mit Hilfe eines Bauteils, das Prozessor genannt wird. Denn anders als zu Hause gibt es hier viele Hindernisse, und der Klang wird leicht durch Vibrationen verwischt. Der Prozessor reduziert das Rauschen in einer Umgebung mit vielen Hindernissen, so dass Sie Ihre Musik überall im Auto genießen können.

Weitere Informationen über Kfz-Audiosysteme

Im Folgenden finden Sie weitere Informationen zu Kfz-Audiosystemen und drei Möglichkeiten zur Verbesserung der Klangqualität:

1. Tauschen Sie die Lautsprecher aus

Die werkseitig eingebauten Lautsprecher bestehen aus leichten und kostengünstigen Materialien. Sie haben einen geringen Tonwiedergabebereich und sind besonders schlecht bei hohen Frequenzen, was zu einem dumpfen Klang führt. Die maximale Ausgangsleistung ist ebenfalls gering und der Klang neigt bei hohen Lautstärken und starken Bässen zum Knacken.

Durch einen Wechsel der Lautsprecher lassen sich jedoch der Tonbereich und die Leistung verändern. Es gibt zwei Arten von Lautsprechern, und es ist wichtig, dass Sie den richtigen für Ihre Anwendung wählen:

• Koaxial-Lautsprecher
  Ein einziger Lautsprecher deckt den gesamten Bereich von tiefen bis hohen Frequenzen ab. Sie sind einfach zu installieren und preisgünstig.
• Separater Lautsprecher
  Separate Tieftöner (tiefe Frequenzen), Mitteltöner und Hochtöner (hohe Frequenzen). Bessere Klangqualität als Koaxiallautsprecher, aber schwieriger und teurer in der Installation.

2. Entdröhnung

Unter Entdröhnung versteht man das Aufbringen von schwingungsdämpfenden oder schallabsorbierenden Materialien auf die Stahlteile des Fahrzeugs. Durch die Dämpfung der Stahlteile der Türen können die Vibrationen um die Lautsprecher herum reduziert werden. Weitere Vorteile sind die Verringerung von Straßengeräuschen, die durch die Reibung zwischen den Reifen und der Straßenoberfläche entstehen, und die Blockierung von Geräuschen von außerhalb des Fahrzeugs.

3. Austausch des Hauptgeräts

Der Austausch des Hauptgeräts ist eine weitere effektive Möglichkeit, die Klangqualität zu verbessern. Die Verstärkerleistung ist nämlich höher als die des werkseitigen Hauptgeräts und kann über die Equalizer-Einstellung, die die Leistung für jeden Klangbereich ändert, fein eingestellt werden. Darüber hinaus ist es durch den Austausch des Hauptgeräts möglich, hochauflösende Klangquellen zu unterstützen, die Navigationsfunktionen im Auto zu nutzen und YouTube-Videos abzuspielen.

Was ist eine Lenkung?

Unter Lenkung versteht man das Lenksystem eines Fahrzeugs. Sie wird auch als Lenkrad oder Steuerrad bezeichnet. Durch die Betätigung des Lenkrads können Sie die Richtung der Autoreifen steuern und die Fahrtrichtung ändern.

Ein Lenkrad wird manchmal einfach als Lenker abgekürzt, aber streng genommen bezieht sich ein Lenkrad nur auf den Griff des Lenksystems, während sich die Lenkung auf das gesamte Lenksystem, einschließlich des Mechanismus, bezieht.

Anwedungen der Lenkung

Die Lenkungen dienen dazu, die Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu ändern, und werden vom Fahrer beim Lenken eines Fahrzeugs verwendet.

Sie wird verwendet, um die Richtung der Räder eines Fahrzeugs zu ändern, aber die tatsächliche Änderung der Richtung der Räder eines Fahrzeugs erfordert eine große Kraft. Als das Gewicht der Räder eines Fahrzeugs noch gering war, nutzte das System nur die Armkraft des Fahrers, um die Räder zu lenken, aber moderne Autos benötigen viel Kraft zum Lenken. Aus diesem Grund sind sie häufig mit Servolenkungen ausgestattet, die mit Hilfe von Hydraulik- oder Motorkraft die Bedienung des Lenkrads erleichtern.

Funktionsweise der Lenkung

Bei Lenkungen von Kraftfahrzeugen erfordert das Drehen des Lenkrads zur Änderung der Fahrtrichtung einen hohen Kraftaufwand. Die meisten aktuellen Fahrzeuge sind mit einer Servolenkung ausgestattet, die den Fahrer beim Einschlagen des Lenkrads unterstützt. Die Servolenkung unterstützt das Lenkrad z. B. bei niedrigen Geschwindigkeiten, wenn der Reibungswiderstand zwischen den Reifen und dem Boden dazu führt, dass mehr Kraft zum Drehen des Lenkrads erforderlich ist.

Bei der hydraulischen Servolenkung wird die Motordrehung über einen Riemen mit der Servopumpe verbunden, die einen hydraulischen Druck erzeugt und die Drehung des Lenkrads unterstützt.
Die elektrische Servolenkung unterstützt das Lenkrad durch den Antrieb eines Elektromotors. Elektrische Servolenkungen werden heute überwiegend in Fahrzeugen eingesetzt.

Hydraulische Servolenkungen werden schon seit langem verwendet, und die Technologie ist gut etabliert, so dass sie kostengünstig sind und eine große Leistung erbringen können. Mit zunehmendem Alter treten jedoch Öllecks auf und die Hydraulikpumpe arbeitet bei laufendem Motor, was die Kraftstoffeffizienz verringert. Die elektrische Servolenkung wird von einem Elektromotor angetrieben, wodurch sie sich leicht ein- und ausschalten lässt und im Vergleich zu Hydraulikpumpen Platz spart.

Was ist ein Brennstoffzellen-Stack?

Der Brennstoffzellen-Stack ist die Stromerzeugungseinheit eines Brennstoffzellenfahrzeugs.

Ein Brennstoffzellenfahrzeug wird auch als FCV (Fuel Cell Vehicle) bezeichnet. Die Energie wird hauptsächlich durch den Strom erzeugt, der bei der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff anstelle von Wasser entsteht.

Dabei entstehen keine giftigen Abgase, was sie zu einer der Dekarbonisierungstechnologien macht, die in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit erregt haben.

Anwendungen für Brennstoffzellen-Stacks

Brennstoffzellen-Stacks werden zum Antrieb von Brennstoffzellenfahrzeugen verwendet. Wasserstoff und Luftsauerstoff reagieren elektrochemisch, um eine elektrische Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs zu erzeugen.

Brennstoffzellen-Fahrzeuge mit Brennstoffzellen-Stacks sind aufgrund ihrer hohen Leistung und kompakten Größe zunehmend gefragt. Sie ziehen auch als Dekarbonisierungstechnologie zur Erreichung der Kohlenstoffneutralität die Aufmerksamkeit auf sich.

Es handelt sich um eine Schlüsseltechnologie für Brennstoffzellenfahrzeuge, die sich durch einen hohen Energieumwandlungswirkungsgrad, geringere Schadstoffemissionen für die Umwelt, niedrige Geräuschentwicklung und schnelles Lastverhalten auszeichnet.

Funktionsweise der Brennstoffzellen-Stacks

Brennstoffzellenfahrzeuge erzeugen Strom in der Regel mit Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen (BZ). Die erzeugte Energie wird an die Antriebseinheit weitergeleitet, wo sie vom Brennstoffzellen-Stack betrieben wird, der die Rolle eines Stromerzeugers übernimmt.

Als Brennstoffzellen werden derzeit in vielen Brennstoffzellenfahrzeugen Wasserstoff und Sauerstoff eingesetzt. Der Wasserstoff wird der Brennstoffelektrode und der Sauerstoff der Luftelektrode zugeführt. In dem Elektrolyt, der zwischen den beiden Schichten aus Brennstoff- und Luftpolen liegt, bewegen sich die an der Brennstoffelektrode erzeugten Wasserstoffionen zur Luftelektrode.

Das Prinzip besteht darin, dass sich die an der Brennstoffelektrode abgetrennten Elektronen dann durch den elektronischen Schaltkreis bewegen und einen elektrischen Strom erzeugen. Dieses Prinzip ist bei Brennstoffzellen-Stacks für Fahrzeuge üblich, und zu seinen Vorteilen gehören der Betrieb bei niedrigen Temperaturen und eine hohe Stromerzeugungseffizienz bei geringer Größe.

Durch die Aufnahme von Wasserstoff aus dem Fahrzeug und von Sauerstoff aus der Atmosphäre im Brennstoffzellen-Stack wird Elektrizität erzeugt, und die elektrische Energie wird zum Antrieb der Batterie und des Motors verwendet, wodurch das Fahrzeug angetrieben wird.

Aufbau des Brennstoffzellen-Stacks

Der Brennstoffzellen-Stack besteht aus einem Stapel flacher Zellen, die in Reihe geschaltet werden, um die für das Fahrzeug erforderliche Leistung zu erhalten. Das Innere der Zelle besteht aus drei Schichten – Brennstoffelektrode, Elektrolyt und Luftelektrode – und obwohl die Zelle allein Strom erzeugen kann, wird sie in Form einer Stapelstruktur mit mehreren übereinander gestapelten Zellen verwendet, um die für Brennstoffzellenfahrzeuge erforderliche Spannung zu erzeugen.

Da bei der Stromerzeugung Wärme erzeugt wird, wird der Stapel gekühlt, um den Temperaturanstieg zu dämpfen.

Merkmale von Brennstoffzellen-Stacks

Brennstoffzellen-Stacks unterscheiden sich in mehreren Punkten von herkömmlichen Fahrzeugen. Sie sind in der Lage, eine komfortable Fahrt zu bieten und mit weniger Strom zu fahren, weil sie über Eigenschaften verfügen, die nur Brennstoffzellen-Stacks aufweisen.

Außerdem können sie mit einer einzigen Tankfüllung lange Zeit sicher fahren, und es wurden viele Innovationen entwickelt, um diese Eigenschaften zu realisieren.

1. Batterie

Der vom Brennstoffzellen-Stack erzeugte Strom wird entweder direkt an den Motor weitergeleitet oder in der Batterie gespeichert, die bei Brennstoffzellenfahrzeugen entweder eine Nickel-Metallhydrid-Batterie oder eine Lithium-Ionen-Batterie ist, ähnlich wie bei Elektro- und Hybridfahrzeugen, also Fahrzeugen, die mit etwas anderem als Benzin betrieben werden.

Die beiden Batterien zeichnen sich dadurch aus, dass sie den Motor direkt versorgen können, was bedeutet, dass sie so aufgebaut sind, dass noch weniger Batteriekapazität als bei Elektrofahrzeugen erforderlich ist.

2. Kühlwasser

Brennstoffzellen-Stacks erfordern spezielles Kühlwasser. Sein Hauptbestandteil ist eine Ethylenglykollösung mit hervorragender Kühl- und Gefrierschutzwirkung und geringer Leitfähigkeit zur Vermeidung von Stromschlägen.

Diese Eigenschaft verringert das Risiko einer Entzündung oder eines Stromschlags im Falle eines Unfalls und wird daher von vielen Herstellern verwendet. Darüber hinaus wird das verwendete Kühlwasser je nach Marke und Modell des Fahrzeugs aufgeteilt, um einen optimalen Betrieb zu gewährleisten.

3. Umweltfreundlichkeit

Da während der Fahrt nur Wasser abgeleitet wird, trägt dies zur Reduzierung der CO2-Emissionen bei. Da keine Verbrennung zur Stromerzeugung stattfindet, entstehen auch keine Stickoxide.

Brennstoffzellen-Stacks benötigen kein Benzin, das in vielen Fahrzeugen verwendet wird, und tragen dazu bei, das Problem der Abgasemissionen zu lösen. Außerdem können sie aufgrund des hohen Wirkungsgrads der Stromerzeugung lange Zeit mit einer kurzen Ladezeit betrieben werden.

Was ist ein Wasserstofftank?

Ein Wasserstofftank ist ein Tank zur Speicherung von Wasserstoff.

In Fahrzeugen werden sie in Brennstoffzellenfahrzeugen verwendet, die mit Brennstoffzellen betrieben werden. In Brennstoffzellenfahrzeugen wird komprimierter Wasserstoff in einem im Fahrzeug installierten Wasserstofftank gespeichert, der den BZ-Stapel mit Wasserstoff versorgen kann.

Wasserstofftanks, die in Fahrzeugen eingesetzt werden, sind höheren Druckbelastungen ausgesetzt als Tanks für Erdgas und müssen daher höheren Drücken standhalten. Wasserstofftanks werden aus Materialien wie kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen hergestellt, die so modifiziert wurden, dass sie eine höhere Druckbeständigkeit aufweisen.

Anwendungen von Wasserstofftanks

Wasserstofftanks werden zur Speicherung von Wasserstoff verwendet. Sie werden in Brennstoffzellenfahrzeugen und zur Speicherung von Wasserstoff an Wasserstofftankstellen verwendet.

Wasserstoff ist sehr leicht und benötigt viel Platz, um ihn in seinem ursprünglichen Zustand zu speichern. Daher wird Wasserstoff im Allgemeinen durch Komprimierung unter hohem Druck, Verflüssigung bei niedrigen Temperaturen, Adsorption an Metall oder Umwandlung in einen anderen Stoff gespeichert.

Die am häufigsten angewandte Speichermethode ist die Speicherung von Wasserstoff unter hohem Druck in gasförmigem Zustand, wofür ein Wasserstofftank mit hohem Druck erforderlich ist.

Funktionsweise des Wasserstofftanks

Wasserstofftanks, die in Brennstoffzellenfahrzeugen verwendet werden, sind ein notwendiger Bestandteil des Brennstoffzellenfahrzeugs. Als Methode zur Speicherung von Wasserstoff in Brennstoffzellenfahrzeugen bieten Niederdruck-Wasserstofftanks die Speicherung in gasförmiger Form und können problemlos zur Versorgung des BZ-Stapels verwendet werden.

Allerdings muss das Tankvolumen groß sein. Die Belastung der Infrastruktur für die Wasserstoffversorgung ist geringer und gilt z. B. für Elektroautos, die für die Speicherung kleiner Wasserstoffmengen ausgelegt sind. Hochdruck-Wasserstofftanks werden auch in Brennstoffzellenfahrzeugen in Großserie eingesetzt,

Sie sind eine gängige Methode der Wasserstoffspeicherung. Aufgrund des begrenzten Speicherplatzes in Wasserstofftanks kann der Wasserstoff komprimiert und gespeichert werden, um die Reichweite des Fahrzeugs zu erhöhen. Wenn Wasserstoff auf extrem niedrige Temperaturen abgekühlt wird, kann er verflüssigt und in Wasserstofftanks gespeichert werden.

Durch die Verflüssigung wird das Volumen im Vergleich zu Gas erheblich reduziert, was stark zur Miniaturisierung beiträgt. Allerdings muss die Temperatur kontrolliert werden, da der Wasserstoff verdampft, wenn die Temperatur ansteigt.

Aufbau des Wasserstofftanks

Der Aufbau von Wasserstofftanks ist je nach System unterschiedlich.

1. Wasserstofftanks für hohen Druck

Es werden Aluminiumlegierungen, spezielle nichtrostende Stähle und Polymerverbundwerkstoffe verwendet. Stahl kann für Wasserstofftanks unter hohem Druck nicht verwendet werden. Der Grund dafür ist, dass der hohe Druck des Wasserstoffs Metalle wie Stahl spröde macht.

2. Wasserstofftanks für verflüssigten Wasserstoff

Mit Wasserstofftanks für verflüssigten Wasserstoff kann Wasserstoff auf -253 °C abgekühlt und in einem doppelschichtigen Behälter zwischen Vakuumabschnitten flüssig gelagert werden. Der Vakuumteil verhindert die Wärmeübertragung nach außen und verhindert, dass die Temperatur des Wasserstoffs ansteigt.

Es handelt sich jedoch nicht um ein perfektes Vakuum, und Vibrationen erzeugen ebenfalls Wärme, wodurch ein Teil des Wasserstoffs zu Gas wird. Es ist wichtig, Techniken zu erforschen, mit denen gasförmiger Wasserstoff sicher entfernt und die Verdampfung durch Annäherung an ein Vakuum verringert werden kann.

3. Wasserstoffspeicherlegierungen

Wasserstoffspeicherlegierungen wurden für die Speicherung in Nickel-Metallhydrid-Batterien praktisch eingesetzt. Darüber hinaus wurden in den letzten Jahren Methoden zur Umwandlung von Wasserstoff in andere speicherfähige Stoffe untersucht, wie z. B. die Reaktion von Toluol mit Wasserstoff zur Umwandlung in Methylcyclohexan.

Arten von Wasserstofftanks

Es gibt mehrere Arten von Wasserstofftanksystemen.

1. Niederdruck-Wasserstofftanks

Wasserstoff kann gasförmig gelagert werden, erfordert aber aufgrund des niedrigen Drucks einen großen Tank. Sie werden für die Speicherung kleiner Mengen Wasserstoff verwendet.

2. Wasserstofftanks mit hohem Druck

Da in Fahrzeugen nur begrenzt Platz für Tanks zur Verfügung steht, kann bei gleichem Tankvolumen mehr Wasserstoff bei höherem Druck gespeichert werden.

3. Wasserstofftanks für verflüssigten Wasserstoff

Der bei sehr niedrigen Temperaturen verflüssigte Wasserstoff wird in isolierten Tanks gelagert. Durch die Verflüssigung wird das Volumen des Wasserstoffs auf 1/800 des Volumens von Gas reduziert, wodurch er für die Verwendung in Fahrzeugen geeignet ist.

4. Wasserstoffspeicherlegierungen

Aufgrund der geringen atomaren Größe von Wasserstoff kann er gespeichert werden, wenn er zwischen den Molekülen spezieller Legierungen absorbiert wird. Wenn der Wasserstoff aus der Speicherlegierung entnommen wird, wird er der Hitze ausgesetzt. Um 1 kg Wasserstoff zu speichern, werden etwa 80 kg Speicherlegierungen benötigt, was das Gewicht für den Einsatz in Fahrzeugen zu einem Problem macht.

Wasserstoff kann auch auf der Oberfläche von Kohlenstoffnanoröhren und Molekülen mit einer sehr großen Oberfläche gespeichert werden.

5. Hybrid-Wasserstofftanks

Verwendet eine Struktur, die eine Wasserstoffspeicherlegierung und einen Wasserstofftank unter hohem Druck kombiniert.

Was ist ein wasserbasierter Vernetzer?

Wasserbasierte Vernetzer beziehen sich auf wasserlösliche Vernetzer. Vernetzer sind chemische Substanzen, die vor allem Farben und Beschichtungen zugesetzt werden, um Polymere miteinander zu verbinden und dadurch ihre physikalischen oder chemischen Eigenschaften zu verändern.

Im Allgemeinen werden Beschichtungen durch physikalische Trocknung und chemische Härtung durch Verflüchtigung von Lösungsmitteln hergestellt. Durch den Zusatz eines Vernetzungsmittels kann ein dreidimensionales Netzwerk im Lackfilm entstehen.

Dadurch ist es möglich, relativ niedermolekulare Harze zu verwenden und Beschichtungen mit niedriger Viskosität und hohem Feststoffgehalt zu erhalten, was die Verarbeitbarkeit verbessert.

Weitere Vorteile sind kürzere Trocknungs- und Aushärtungszeiten, höhere Chemikalienbeständigkeit und verbesserte Haltbarkeit.

Anwendungen von wasserbasierten Vernetzern

In jüngster Zeit werden als Reaktion auf verschiedene Umweltprobleme wie globale Erwärmung, Luft- und Wasserverschmutzung Umweltschutzvorschriften gefördert und angegangen.

Zur Bewältigung von Umweltproblemen auf globaler Ebene ist die Verringerung der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) in Verdünnungsmitteln eine große Herausforderung für Branchen wie Farben, Beschichtungen, Klebstoffe und Druckfarben, in denen organische Lösungsmittel als Verdünnungsmittel verwendet werden und die Verflüchtigung zum Ausdruck der Produktfunktionen dient. Dies ist zu einer Herausforderung geworden.

Es gibt viele wasserbasierte Vernetzer, ein Beispiel sind reaktive wässrige Urethanharze. Reaktive wässrige Urethanharze sind selbstemulgierend oder zwangsemulgiert, indem sie einem Urethanharz mit Isocyanatgruppen, die durch ein Blockierungsmittel geschützt sind, hydrophile Eigenschaften verleihen. Durch Dissoziierung dieses Blockierungsmittels wird es als Vernetzungsmittel eingesetzt.

Funktionsweise der wasserbasierten Vernetzer

Es wurden viele Arten von Vernetzungsmitteln entwickelt, aber im Allgemeinen müssen sie multifunktional und löslich sein und verschiedene Eigenschaften des Beschichtungsfilms wie Härte, Flexibilität, Hitze- und Witterungsbeständigkeit des Beschichtungsfilms verbessern. Darüber hinaus müssen sie frei von Färbung, Geruch, Flüchtigkeit und Toxizität und preisgünstig sein.

In der Praxis ist es auch sehr wichtig, ob das Vernetzungsmittel als Einkomponenten- oder Zweikomponententyp verwendet wird.
Als Raumtemperatur-Vernetzungstechnologie werden z. B. Zweikomponenten-Urethanharze auf Wasserbasis in Beschichtungen und Klebstoffanwendungen eingesetzt. Bei der Verwendung als Raumtemperatur-Vernetzer sind jedoch die geringen Vernetzungseigenschaften bei niedrigen Temperaturen, die niedrigen Vernetzungsraten und die geringen Reaktionsgeschwindigkeiten problematisch.

Unter diesen werden Aziridin-Vernetzer mit hervorragenden Vernetzungseigenschaften bei Raumtemperatur aufgeführt, aber Aziridin ist mutagen, so dass hier Vorsicht geboten ist.

Andererseits werden Einkomponenten-Urethanharze auf Wasserbasis in denselben Anwendungen eingesetzt wie Zweikomponentenharze, aber die Methode der Vernetzung bei Raumtemperatur beinhaltet eine Reaktion zwischen Diacetonacrylamid (DAAM) und Adipinsäuredihydrazid (ADH), einem Vernetzungsmittel mit einer Hydrazidgruppe. Diese Reaktion führt zusammen mit der Dehydratisierung zu einer Bindung der ketonischen Carbonylgruppen von DAAM an die Enden beider Seiten von ADH, was zu einer Selbstvernetzung bei Umgebungstemperatur führt.

Zu den Vernetzungsmitteln gehören Melaminharze, die häufig in Einkomponenten-Backlacken verwendet werden, und Polyisocyanate, die zum Einbrennen bei niedrigen Temperaturen eingesetzt werden.

Was ist Display-Messgeräte?

Die Entwicklung von Industrie und Technik hat zur Verbreitung vieler elektronischer Geräte in unserem täglichen Leben geführt. So gibt es beispielsweise LCD-Fernseher, Mobiltelefone, PCs, Fernbedienungen, Kühlschränke und Mikrowellenherde in einer Vielzahl von Geräteformen. Und diese Geräte sind mit Bildschirmen ausgestattet, die es uns ermöglichen, Texte, Grafiken und Animationen mit dem menschlichen Auge lebhaft wahrzunehmen.

Diese Displays können Unbehagen verursachen und die Arbeitseffizienz verringern, wenn sie beim Blick des menschlichen Auges verzerrt werden, flackern oder die Anzeige färben. Darüber hinaus können diese Probleme für Personen, die in grafikbezogenen Bereichen arbeiten, tödlich sein.

Display-Messgeräte werden daher eingesetzt, um Probleme mit Bildschirmen wie Verzerrungen und Flimmern zu messen.

Einsatzmöglichkeiten von Display-Messgeräten

Im Bereich der Grafik und Farbe wird häufig der syntaktische Begriff WYSI-WYG verwendet, der für “What you see is what you get” steht. Damit soll festgestellt werden, ob die Farben auf dem Bildschirm visuell mit dem gewünschten Farbton in den Grafikdaten oder im Druck übereinstimmen.

Mit anderen Worten, dieser zusammengesetzte Begriff bezieht sich auf die Überprüfung, ob die Farbe auf dem Bildschirm visuell mit der gewünschten Farbe in den grafischen Daten übereinstimmt, aber beim Druck aufgrund verschiedener Darstellungsprobleme nicht stimmt oder nicht.

Dieses Problem kann durch ein Problem bei der Einstellung der Druckbedingungen usw. verursacht werden, und es ist nicht möglich, festzustellen, dass das Problem ausschließlich durch die Anzeige verursacht wird. Wenn jedoch die Genauigkeit des Bildschirms nicht mit Display-Messgeräten gemessen wird, steigt das Risiko, dass Probleme auftreten.

Aus diesem Grund werden Display-Messgeräte in allen Branchen und Bereichen eingesetzt, einschließlich LCD, Plasma, OLED und LED.

Grundlagen der Display-Messgeräte

Bisher wurden in den JIS-Normen keine Standardmessmethoden oder andere Verfahren für Displaygeräte vereinbart. Im Dezember 2019 wurden jedoch ein Erlass und eine Änderung zur Blendung von Bildschirmen verabschiedet und Indikatoren vereinbart, um die ursprünglich von verschiedenen Herstellern entwickelte Technologie gerecht zu bewerten.

Die Norm, die eingeführt und geändert wurde, ist die japanische Industrienorm (JIS-Norm), die relevante Norm ist JIS C1006: 2019 How to determine the degree of display glare. Diese Norm beschreibt den Blendungsgrad von Displays und legt fest, wie Blendungswerte und Kontrast zu bestimmen sind.

Zu den Bildschirmen, für die die Norm gilt, gehören Flachbildschirme mit Direktsicht, Anzeigegeräte wie Fernseher und Monitore, Smartphones und Tablet-PCs.

Es gibt auch Geräte zur Messung der Blendung von Bildschirmen, die durch die Streuung oder Brechung des von einer Lichtquelle ausgestrahlten Lichts durch einen Polarisationsfilter oder eine ähnliche Vorrichtung verursacht wird, was zu einem flackernden Erscheinungsbild führt.

Was ist eine Solarkamera?

Im Allgemeinen handelt es sich dabei um Kameras, die durch Solarzellen betrieben werden.

Viele Produkte benötigen weder eine Stromversorgung noch einen Kommunikationspfad und können in Situationen eingesetzt werden, in denen herkömmliche Kameras, die eine Verkabelung benötigen, nur schwer eingesetzt werden können, z. B. in Situationen, in denen die Stromversorgung und die Netzwerkumgebung schlecht sind.

Anwendungen von Solarkameras

1. Einsatz an Orten, an denen es schwierig ist, Strom- und Kommunikationswege zu sichern, wie z. B. auf großen Feldern, Bauernhöfen und in den Bergen.                                                                                                                                                            Sie können auch an Orten eingesetzt werden, an denen es schwierig ist, eine Stromversorgung oder einen LAN-Kabelweg zu sichern, wie z. B. bei der Überwachung von Vogel- und Tierschäden auf großen Feldern oder in landwirtschaftlichen Betrieben oder bei der Überwachung illegaler Müllablagerungen in den Bergen. Einige Geräte können sowohl live sehen als auch aufzeichnen, so dass sie wie normale Kameras auch an Orten eingesetzt werden können, an denen es schwierig ist, Menschen zu stationieren oder zu besuchen.                                                                                           
2. Vorübergehende Videoaufnahmen auf Baustellen usw.                                                                                                                      Selbst wenn Sie nur während einer bestimmten Bauzeit auf einer Baustelle Bilder aufzeichnen wollen, brauchen Sie nur eine Kamera zu installieren, um die Bilder aufzuzeichnen, da weder eine Stromversorgung noch eine Kommunikationsleitung erforderlich ist.                                                                                                                                                                                                          Dies eignet sich zum Beispiel zur Kontrolle des Baufortschritts und zur Verhinderung von Diebstahl von Baumaterialien.

Vorübergehende Videoaufzeichnung auf Baustellen usw

Selbst wenn Sie nur während einer bestimmten Bauzeit auf einer Baustelle aufzeichnen möchten, brauchen Sie nur eine Kamera zu installieren, um das Video aufzuzeichnen, da keine Stromversorgung oder Kommunikationsleitungen installiert werden müssen.
Dies eignet sich zum Beispiel zur Kontrolle des Baufortschritts und zur Verhinderung von Diebstahl von Baumaterialien.
Prinzip der Solarkameras
Solarkameras mit integrierten Solarmodulen werden durch Sonnenenergie betrieben, so dass keine Stromversorgungsleitung verlegt werden muss. In vielen Fällen wird der erzeugte Strom in der Bordbatterie gespeichert, und die Kamera kann bei ungünstigen Wetterverhältnissen über die Batterie betrieben werden.

Um vollständig drahtlos zu sein, ist die für die LTE-Kommunikation erforderliche Ausrüstung, einschließlich des LTE-Routers, integriert, und viele Geräte nutzen dies für die Live-Ansicht.

*Bei einigen Geräten ist ein LTE-Router bereits installiert, während andere einen kabelgebundenen LAN-Anschluss an der Kamera haben, der eine Netzwerkverbindung über eine Antenne ermöglicht.

Das sollten Sie bei der Verwendung von Solarkameras beachten

1. Kommunikationskosten bei der Anzeige von Live-Ansichten über LTE-Kommunikation.
   Wenn Sie Live-Ansichten mit vollständig drahtlosen Solarkameras betrachten, verwenden Sie häufig LTE-Kommunikation. Dies sollte beim Betrieb der Kamera berücksichtigt werden, da die ständige Betrachtung von Videos in Echtzeit höhere Kommunikationskosten verursacht als die Betrachtung mit einer normalen Kamera.
2. Dauer des Batteriebetriebs
   Bei schlechtem Wetter wird die Kamera mit Batterien betrieben, die an sonnigen Tagen gelagert werden. Die Dauer des reinen Batteriebetriebs variiert je nach Gerät, aber einige Geräte sind so konzipiert, dass sie die Betriebszeit durch Verringerung des Stromverbrauchs verlängern.

Was ist eine LPR-Kamera?

Eine LPR-Kamera zur Kennzeichenerkennung ist eine Kamera mit der Funktion, Fahrzeugnummern und Ortsnamen von Fahrzeugkennzeichen zu erfassen. Je nachdem, wie das System konfiguriert ist und wie die Anwendungen kombiniert werden, können die erfassten Fahrzeugnummern, Ortsnamen, Verkehrsaufkommen usw. in Daten umgewandelt und neben Sicherheitszwecken auch für Marketingzwecke verwendet werden.

Anwendungen von LPR-Kameras

1. Verbesserung der Sicherheit und der Kontrolle der Einfahrt/Ausfahrt von Fahrzeugen

Die Installation von Kameras an den Ein- und Ausfahrten von Logistiklagern und anderen Orten mit hohem Fahrzeugaufkommen und die Verwaltung der ein- und ausfahrenden Fahrzeuge anhand von Nummernschilddaten ist ein wirksames Mittel zur Kostensenkung, zur Eindämmung des Unfallrisikos und zur Verbesserung der Sicherheit.

2. Einsatz im Marketing

Neben dem Risikomanagement sollen die Kameras auch für Marketingzwecke eingesetzt werden, z. B. indem sie auf Parkplätzen von Touristenattraktionen und kommerziellen Einrichtungen installiert werden, wo Informationen über das Gebiet und die Anzahl der Fahrzeuge, die das Gebiet passiert haben, gesammelt, zu Daten zusammengestellt und grafisch dargestellt werden können.

Funktionsweise der LPR-Kameras

Durch die Analyse des Bildes des aufgenommenen Nummernschildes können die Fahrzeugnummer, der Ortsname usw. gelesen werden. LPR-Kameras verwenden häufig AI Deep Learning (maschinelles Lernen mit künstlicher Intelligenz), das auch für die biometrische Identifizierung eingesetzt wird. Es wird erwartet, dass wiederholtes Erkennen und Lernen durch die KI zu einer noch genaueren Erkennung führt.

Das ist bei der Verwendung einer LPR-Kamera zu beachten

Datenschutz
Die Fahrzeugnummer, der Ortsname usw. auf einem Nummernschild sind keine persönlichen Informationen. Wenn das bei der Erkennung eines Kennzeichens aufgenommene Bild jedoch Informationen enthält, die eine Person identifizieren, handelt es sich um personenbezogene Daten. Diese Informationen sind auch dann personenbezogene Daten, wenn sie mit Kundeninformationen oder anderen personenbezogenen Daten verknüpft sind.

Bei der Erfassung von Kennzeicheninformationen und der internen Analyse der Daten ist es nicht erforderlich, die Zustimmung der betroffenen Person einzuholen, aber je nach Art des Vorgangs kann es erforderlich sein, die Zustimmung der betroffenen Person einzuholen.

Darüber hinaus können in der heutigen Internetwelt personenbezogene Daten aus unerwarteten Quellen (z. B. aus der Zeit und dem Ort, an dem das Kennzeichenbild aufgenommen wurde) ermittelt werden. Selbst wenn es sich bei den Daten nicht um personenbezogene Daten handelt, müssen sie daher streng verwaltet werden, um sicherzustellen, dass sie nicht nach außen dringen.

Was ist ein optischer Schnittsensor?

Optische Schnittsensoren beziehen sich auf Geräte, die die dreidimensionale Form eines Objekts auf der Grundlage des optischen Schnittverfahrens messen. Der Begriff kann sich auch auf die Anwendung beziehen, die den optischen Schneidsensor umfasst.

Wenn eine Anwendung im optischen Schneidsensor enthalten ist, können Programme wie Geräteeinstellungen und Bildverarbeitung in einem Browser bedient werden, indem ein LAN-Kabel oder ähnliches an das Gerät selbst angeschlossen wird.

Verglichen mit der binokularen Stereosichtmethode und der Lasermethode konnte die ursprüngliche optische Schneidemethode durch einfache arithmetische Verarbeitung eine höhere Abstandsgenauigkeit erzielen.

Um jedoch eine hochauflösende Bildgebung in Echtzeit zu ermöglichen, sind eine Abtastung des projizierten Lichts und eine Bildgebung mit Auflösung erforderlich.

In jüngster Zeit hat sich die Forschung auf dem Gebiet der optischen Cut-Off-Sensoren aufgrund der wachsenden Erwartungen an die Messung und Prüfung von Objekten mit dreidimensionaler Geometrie intensiviert.

Anwendungen für optische Cut-Off-Sensoren

Optische Trennsensoren werden in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, z. B. in der Automobilindustrie, im Schiffbau und in der verarbeitenden Industrie.

In der Automobilindustrie werden sie zum Beispiel zur Messung der Form von Teilen und Formen bei der Inspektion und dem Prototyping von Fahrzeugen eingesetzt. Die Formmessung umfasst die Formprüfung, bei der kontrolliert wird, ob die fertigen Teile entsprechend dem Entwurf hergestellt wurden, und die Datenmessung der Form von Prototypen.

In der Schiffbauindustrie wird sie bei Schiffspropellern eingesetzt, wo typische Teile in jedem Prozess, wie z. B. Gießen und Schneiden, für die Herstellung von Schiffspropellern gemessen werden. Bei diesen prozessbegleitenden Prüfungen ist die Endkontrolle des Produkts unerlässlich, so dass die Gesamtform des Objekts gemessen wird.

In der Fertigungsindustrie werden sie auch bei Lötprozessen eingesetzt. Beim Lötprozess werden Fehler wie unzureichendes Lot, Lunker und überschüssiges Lot auf ihre äußere Form hin überprüft.

Prinzip der optischen Cut-Off-Sensoren

Optische Cut-Off-Sensoren verwenden im Allgemeinen das optische Cut-Off-Verfahren, bei dem ein Laserstrahl zunächst auf das Objekt gestrahlt, gestreut und reflektiert wird.

Das reflektierte Licht wird dann von einem CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) empfangen und zu einem Bild geformt, um Informationen über die Höhe, Form und Position des zu messenden Objekts zu erhalten.

Wie bereits erwähnt, wird bei herkömmlichen Messverfahren mit optischen Cut-Off-Sensoren ein Lichtspalt von einer Laserquelle ausgesendet und das reflektierte Licht mit einer Kamera (CMOS) oder ähnlichem empfangen.

Diese Geräte wurden jedoch nicht zu einer Einheit zusammengefasst, sondern als Einzelgeräte betrieben, und die erfassten Bilder wurden monochrom dargestellt.

Heute wird die geforderte Genauigkeit bei der Vermessung von Objekten immer hochdimensionaler.

Daher wird auch die Umgebung, in der die optischen Trennsensoren eingesetzt werden, immer komplexer, so dass die optischen Trennsensoren und andere Komponenten in ein einziges Gerät integriert werden, um eine stabile Prüfung zu ermöglichen.

Während die aufgenommenen Bilder früher nur in Schwarzweiß angezeigt wurden, ist es dank der jüngsten technologischen Entwicklungen möglich, die Daten in Farbe zu prüfen.

Darüber hinaus sind die aktuellen Anwendungen, einschließlich der optischen Schneidsensoren, so konzipiert, dass sie eine flexible Umstellung der Geräteeinstellungen usw. ermöglichen, um unterschiedlichen Bedingungen gerecht zu werden, was zu Arbeitseinsparungen und einer verbesserten Prüfqualität in den jüngsten Produktionsprozessen beiträgt.

Geschichte der optischen Schneidverfahren

Dieses Thema befasst sich mit der typischen Geschichte der optischen Schneideverfahren und führt in die Klassifizierung der 3D-Bildmessung ein.

Optische Schneideverfahren wurden erstmals in den frühen 1970er Jahren am Electrotechnical Laboratory in Japan und an der Stanford University in den USA erprobt und führten in Japan zur Mustererkennungsforschung und zur Visionsrobotik.

Es wird auch angenommen, dass die erste praktische Anwendung der Spaltlichtprojektion, einer Art optischer Schneidemethode, von General Motors in Kanada durchgeführt wurde. Diese Methode wurde in Gießerei-Montageanlagen eingesetzt, wo Objekte, die auf einem Förderband liefen, mit Spaltlicht- und Zeilensensoren erfasst wurden.

In den späten 1970er Jahren wurde Licht anstelle von Radiowellen für die Bildmessung verwendet, doch galt diese Methode damals aufgrund der hohen Geschwindigkeit von Radiowellen und Licht als schwer anwendbar.

Klassifizierung der optischen Trennverfahren

Optische Trennverfahren werden allgemein als dreidimensionale Bildmessung klassifiziert und können in passive und aktive Verfahren unterteilt werden. Passive Verfahren werden als Stereobildverfahren klassifiziert, während aktive Verfahren in optische Lasermethoden, optische Schneidverfahren, photometrische Stereomethoden, Verfahren zur Fokuseinstellung und Konturmessverfahren unterteilt werden.

Da es viele Unterkategorien aktiver Methoden gibt, wird hier nur die optische Schneidemethode behandelt.

Zu den optischen Schneideverfahren gehören die Punktlichtprojektion, die Spaltlichtprojektion und die Musterlichtprojektion, wobei erstere als Nicht-Video-Verfahren eingestuft wird. Die letztere, die Musterlichtprojektion, wird dagegen als Videomethode eingestuft. Die Spaltlichtprojektion ist ein Verfahren, das zu diesen beiden Kategorien gehört.

Markttrends für optische Trennsensoren

Optische Trennsensoren werden als optische Trennverfahren innerhalb von 3D-Bildverarbeitungssystemen klassifiziert, und der globale Markt für 3D-Bildverarbeitungssysteme, der von Fuji Keizai Co.

Es wird davon ausgegangen, dass der Markt im Jahr 2020 aufgrund der stagnierenden Wirtschaft und des Ausbruchs neuer Coronavirus-Infektionen geschrumpft sein wird. Bis 2021 zeigte der Markt jedoch Anzeichen einer Erholung und soll bis 2025 auf 391,4 Milliarden JPY anwachsen.

Der Bericht besagt auch, dass die Marktentwicklung nach Branchen im Jahr 2020 141,9 Milliarden Yen für Elektrizität, 39 Milliarden Yen für Automobile und 5,4 Milliarden Yen für Logistik betragen wird.

Darüber hinaus wird der Markt für 3D-Zeilenprofilkameras, bei denen die Kameratechnologie durch Laser ergänzt wird, im Jahr 2021 auf 14 Mrd. JPY geschätzt und soll bis 2024 auf 16,6 Mrd. JPY anwachsen.

Was ist ein Desinfektionsmittelständer?

Desinfektionsmittelständer sind Ständer, die mit Alkohol und anderen Desinfektionsmitteln zur Händedesinfektion ausgestattet sind.

Der Ausbruch des neuen Coronavirus hat zu einem verstärkten Interesse an der Desinfektion geführt, und Desinfektionsmittelständer sind jetzt fast eine feste Einrichtung an Gebäudeeingängen und anderen Bereichen, in denen Menschen das Gebäude betreten und verlassen.

Desinfektionsmittelständer werden von Menschen jeden Alters und Geschlechts benutzt und sind daher in verschiedenen Ausführungen erhältlich. So gibt es beispielsweise Desinfektionsmittelständer, die Desinfektionslösung elektrisch versprühen, Ständer für Kinder sowie höhenverstellbare und tragbare Ständer.

Funktionsweise der  Desinfektionsmittelständer

Desinfektionsmittelständer sollten berührungslos sein, da sie Desinfektionsmittel versprühen, ohne dass der Benutzer den Ständer berühren muss, um seine Hände zu desinfizieren.

Berührungslose Desinfektionsmittelständer lassen sich grob in zwei Typen einteilen: fußbetriebene Desinfektionsmittelständer und motorbetriebene Desinfektionsmittelständer.

Fußbetriebene Desinfektionsmittelständer

Fußbetriebene Desinfektionsmittelständer sind Desinfektionsmittelständer, bei denen das Desinfektionsmittel buchstäblich versprüht wird, indem man mit dem Fuß auf die Platte tritt.

Der interne Mechanismus ist relativ einfach: Durch Betreten der Platte wird die Desinfektionsmittelpumpe betätigt und das Desinfektionsmittel versprüht.

Aufgrund des relativ niedrigen Preises, der einfachen Handhabung und des leichten Austauschs der Desinfektionslösung werden fußbetriebene Desinfektionsmittelständer an vielen Orten eingesetzt.

Elektrische Desinfektionsmittelständer

Elektrische Desinfektionsmittelständer sind Desinfektionsmittelständer, die Personen erkennen und Desinfektionsmittel-Lösung elektrisch versprühen. Seit kurzem gibt es auch ein Gerät, das Desinfektion und Temperaturmessung kombiniert und auch die Körpertemperatur beim Ausstrecken der Hand messen kann, um Infektionen zu verhindern.

Ein Gerät ist mit einem Infrarotsensor in der Nähe des Desinfektionsmittelauslaufs ausgestattet, der erkennt, wenn die Hand einer Person darüber gehalten wird, und die Pumpe aktiviert, die dann die Desinfektionslösung versprüht. Einige motorisierte Desinfektionsmittelständer verfügen auch über ein Display, das die Körpertemperatur anhand der Temperatur der Hand anzeigt.

Der zweite Typ verfügt über eine im oberen Teil des Desinfektionsmittelständers eingebaute Kamera, die das Gesicht der Person erfasst und die chemische Lösung versprüht sowie die Temperatur des Gesichts misst.

Arten von Desinfektionsmittelständern

Da die Nachfrage nach Desinfektionsmittel-Ständern gestiegen ist, gibt es inzwischen verschiedene Arten von Produkten. Insbesondere seit 2020, als die Verwendung von Desinfektionsmittelständern alltäglich wurde, gab es eine starke Zunahme von Berichten über Unfälle, bei denen Desinfektionsmittel in die Augen oder ins Gesicht gespritzt wurde, was zu einer Nachfrage nach sichereren Desinfektionsmittelständern führte.

Insbesondere haben Unfälle zugenommen, bei denen kleine Kinder versehentlich in einen elektrischen Desinfektionsmittelständer geschaut haben, was zu einer Fehlfunktion des Ständers und zum Versprühen von Desinfektionsmittel führte, oder bei denen ein Elternteil auf die Platte eines fußbetätigten Desinfektionsmittelständers getreten ist, was dazu führte, dass das Kind direkt neben dem Elternteil ebenfalls mit Desinfektionsmittel besprüht wurde.

Als Reaktion auf diese Unfälle gibt es jetzt neue Desinfektionsmittelständer mit höhenverstellbaren Funktionen und anderen praktischen und sicheren Merkmalen.

Desinfektionsmittelständer für Kinder

Um Unfälle mit Desinfektionsmitteln zu vermeiden, gibt es auch Desinfektionsmittelständer für Kinder. Desinfektionsmittelständer für Kinder haben eine niedrigere Standhöhe und einen Fußschalter, um Fehlfunktionen durch Hineinschauen zu verhindern.

Weitere Merkmale sind Abbildungen von Tieren auf dem Desinfektionsmittelständer, ein Pedal mit großer Trittfläche und Abdeckungen an den Teilen des Ständers, die verhindern, dass Kinder die beweglichen Teile berühren, so dass der Ständer für Kinder leicht zu bedienen ist und Verletzungen vermieden werden.

Höhenverstellbare Desinfektionsmittelständer

Es gibt auch höhenverstellbare Desinfektionsmittelständer für den Einsatz an Orten, an denen eine Vielzahl von Personen, einschließlich Kindern und Rollstuhlfahrern, die Ständer benutzen.

Neben der höhenverstellbaren Funktion sind auch Desinfektionsmittelständer mit im Ständer eingebauten mobilen Rollen und tragbare Desinfektionsmittelständer erhältlich, die sich für den vorübergehenden Einsatz z. B. an Veranstaltungsorten eignen.