Pflichtpraktikum / Thesis: 3D-Simulation induktiver Näherungsschalter mit COMSOL Multiphysics (Waldkirch (bei Freiburg), Waldkirch (bei Freiburg), Waldkirch (bei Freiburg), Waldkirch )

Sommersemester 2027 - befristet auf 3-6 Monate

Induktive Näherungsschalter erkennen metallische Objekte berührungslos. Die Detektion erfolgt über ein elektromagnetisches Feld, das von einer Spule in einem nach vorne gerichteten Ferritkern erzeugt wird. Die Spule ist Teil eines Schwingkreises, dessen Eigenschaften durch die Annäherung eines metallischen Objekts beeinflusst werden. Für die Auslegung und Optimierung solcher induktiver Frontends wird die Simulationssoftware COMSOL Multiphysics eingesetzt. Damit lassen sich Spulen, Ferritkerne und verschiedene Sensorumgebungen realitätsnah modellieren und simulieren. Zylindrische Näherungsschalter wurden bereits erfolgreich mithilfe zweidimensionaler rotationssymmetrischer Modelle simuliert. Für die Entwicklung kubischer Sensoren ist dagegen eine dreidimensionale Simulation erforderlich, um die elektromagnetischen Eigenschaften präzise abzubilden.

IHRE AUFGABEN:

Ziel Ihrer Bachelorarbeit ist der Aufbau und die Validierung eines 3D-Simulationsmodells für kubische induktive Näherungsschalter in COMSOL.

• Sie arbeiten sich in die bestehende Simulationsumgebung und die Grundlagen der verwendeten Modelle ein.
• Sie analysieren vorhandene Vorarbeiten und bestehende Simulationsmodelle.
• Sie bauen ein parametrisiertes 3D-FEM-Modell in COMSOL auf.
• Sie modellieren Spulen, Ferritkerne und relevante Sensorumgebungen.
• Sie führen Simulationen durch und werten die Ergebnisse aus.
• Sie vergleichen die Simulationsergebnisse mit bestehenden 2D-Modellen und Messdaten.
• Sie dokumentieren Ihre Ergebnisse und leiten daraus Optimierungspotenziale für die weitere Sensorentwicklung ab.

IHR PROFIL:

• Studium der Elektrotechnik, Mikrosystemtechnik, Mechatronik, Physik oder einer vergleichbaren Fachrichtung
• Interesse an elektromagnetischen Simulationen und Sensorik
• Kenntnisse im Umgang mit FEM-Tools von Vorteil
• Erfahrungen in der Java-Programmierung wünschenswert
• Selbstständige, strukturierte und analytische Arbeitsweise

Kontakt: Sarah Disch