Die Diplomarbeit umfasste die Aufgabe fur ein Gerat, dass zur Analyse von Stoffen mit Hilfe der Infrarotspektroskopie verwendet wird, die Komponenten Lichtchoppermotorregelung und Infrarotlichtquellenregelung zu entwickeln.

Der Lichtchopper, der aus einer Sektorscheibe und einem Elektromotor besteht, dient dazu einen Infrarotlichtstrahl synchron zu einem Referenzsignal zu unterbrechen. Die Regelung des Lichtchoppers realisierten wir mit Hilfe der Phase locked loop Technik. Wir entwarfen ein System von zwei ineinander wirkenden PLL-Kreisen, die gewahrleisten, dass die Phasenabweichung zwischen dem Referenzsignal und dem Ist-Signal nie grosser als 4? wird. Dies geschieht mit Hilfe von zwei Lichtschranken am Chopperrad, die eine genaue Detektion der Umdrehungsgeschwindigkeit und Phasenlage der Scheibe erlauben.

Die Entwicklung der Regelung fur die Infrarotlichtquelle beinhaltete die Realisierung eines Messgliedes, mit dem die Lichtintensitat gemessen werden konnte, das Design eines Stellgliedes, um den Gluhwendel anzusteuern und die Wahl und Dimensionierung eines geeigneten Reglers. Fur das Messglied war uns ein pyroelektrisches Element gegeben, welches dann aber gegenuber einer Photodiode so viele Nachteile aufwies, dass wir uns zu Gunsten der Photodiode entschieden. Bei der Wahl der Ansteuerung des Gluhwendels entschieden wir uns fur die Technik der Pulsweitenmodulation. Dies schien uns in Anbetracht der zu schaltenden Strome von bis zu 2A die sinnvollste Losung zu sein. Fur den Regler fiel die Wahl auf einen PI-Typ. Dies deshalb, weil dieses System selber ein sehr trages Verhalten aufweist und somit keinen allzu schnellen Regler benotigt. Der statische Fehler sollte zudem Null betragen.