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Ausschreibender Bereich: ZEA-2 - Systeme der Elektronik
Kennziffer: D141/2018, Physik, Elektrotechnik

Doktorarbeit: Entwicklung einer Phasenkorrekturmethode für ein elektromagnetisches Bodenleitfähigkeitsmesssystem

Das Zentralinstitut für Engineering, Elektronik und Analytik (ZEA-2 – Systeme der Elektronik) ist ein wissenschaftlich-technisches Institut der Forschungszentrum Jülich GmbH, welches Forschungs- und Entwicklungsprojekte in Kooperation mit den Instituten des Forschungszentrums sowie externen Partnern durchführt. Der Schwerpunkt der Arbeiten liegt in der Entwicklung elektronischer und informationstechnischer Systemlösungen in der Sensorik und Detektortechnik, Signal- und Datenverarbeitung sowie Messtechnik.

Hintergrund und Aufgabenstellung:
Zur Untersuchung der Bodenbeschaffenheit und des Wassergehaltes von Agrarflächen wird in Kooperation mit dem Institut für Agrosphäre (IBG-3) ein hochempfindliches, skalierbares induktives Messsystem mit extrem hoher Phasengenauigkeit im µrad-Bereich entwickelt. Zur Analyse des Untergrundes wird mittels Elektromagnetischer Induktion die elektrische Bodenleitfähigkeit kontaktlos und nicht-invasiv gemessen. Die durch den Boden hervorgerufenen Phasenverschiebungen der elektromagnetischen Felder sind hierbei ein Maß für die Bodenleitfähigkeit. Problematisch sind die vielfältigen Störeinflüsse (Temperatur, Rauschen, …), die die Genauigkeit der Phasenmessung relevant reduzieren.

Promotionsziel
Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Methode entwickelt werden, die kontinuierlich und in-situ Systemfehler während der Messung analysiert und somit insbesondere Drifteffekte minimiert. Die modellierte Methode sollte später in eine Systemkomponente umgesetzt werden und in das Messsystem integriert werden. Im ersten Schritt soll dazu eine vollständige Analyse der Systemkomponenten (ADC, Verstärker, Spulen, …) in Hinblick auf Phasendrift und Phasenrauschen modellbasiert und experimentell im Labor durchgeführt werden. Im zweiten Schritt soll anhand dieser Ergebnisse die Korrekturmethode umgesetzt und in Labor- sowie Feldversuchen verifiziert werden.

Ihr Profil:

  • Abgeschlossenes Hochschulstudium in Elektrotechnik oder Physik (Master)
  • Kenntnisse in Programmierung und Signalverarbeitung
  • Interesse an Simulation und Modellierung
  • Erste Erfahrung in der Entwicklung von analogen Schaltungen
  • Erste Erfahrung in MATLAB/Simulink
  • Interesse an experimenteller Labor- und Feldarbeit

Unser Angebot:

  • Möglichkeit zur Zusammenarbeit in einem Team aus motivierten Wissenschaftlern
  • Interdisziplinäre Arbeit in einem applikationsnahen Entwicklungsprojekt (entsprechend ISO 9001:2015)
  • Weiterentwicklung Ihrer persönlichen Stärken in Verbindung mit einem sozial ausgeglichenen Arbeitsumfeld
  • Persönliche Unterstützung in der Einarbeitungsphase
  • Umfangreiches Weiterbildungsangebot

Das Forschungszentrum Jülich möchte mehr Mitarbeiterinnen in diesem Bereich beschäftigen. Wir sind daher an der Bewerbung von Frauen besonders interessiert. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen sind uns willkommen.

Bewerbungen:
Haben wir Ihre Neugierde und Ihr Interesse geweckt?
Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung!
Weitere Informationen erhalten Sie bei:

Forschungszentrum Jülich GmbH
Zentralinstitut für Engineering, Elektronik und Analytik
ZEA-2 – Systeme der Elektronik
Britta Hallmann
52425 Jülich

E-Mail: verwaltung.zea2@fz-juelich.de