Reiner Thiele - Böcker

Reiner Thiele zeigt die Lösung auf, wie die Messung von hohen elektrischen Strömen ohne Eingriff in den Messgrößenkreis gelingt – ein grundsätzliches Problem der elektrischen Energietechnik.

Reiner Thiele hat durch die Applikation des Faraday-Effektes zur Polarisations-Ebenen-Drehung linear polarisierten Lichts in Lichtwellenleitern, induziert durch das den stromführenden elektrischen Leiter umgebende Magnetfeld, eine Lösung gefunden, hohe elektrische Ströme ohne Eingriff in den Messgrößenkreis zu messen. Dies stellte bisher ein grundsätzliches Problem der elektrischen Energietechnik dar. Eine in Reflexion arbeitende erfindungsgemäße Schaltungsanordnung aus optischen und elektronischen Komponenten stellt dabei den gewünschten linearen Zusammenhang zwischen Messgröße und Messwert bei Elimination der störenden Doppelbrechung der Lichtwellenleiter her, die sich ansonsten vermindernd auf die Effizienz des Faraday-Effektes auswirkt.

Reiner Thiele führt in die polarisationsoptischen Grundlagen der Sensortechnik ein. Seine Testergebnisse erlauben die Erkennung von Schwachstellen im Sensor und führen auf Möglichkeiten zu deren Kompensation.

Reiner Thiele zeigt ausgehend von der prinzipiellen Schaltungsanordnung eines Sensors zur potenzialgetrennten Messung elektrischer Ströme mit dem Faraday-Effekt in Lichtwellenleitern dessen vollständigen Entwurf anhand hergeleiteter Parametergleichungen einschließlich praxisrelevanter Dimensionierungsbeispiele. Außerdem beweist der Autor, dass der für den Sensor funktionsbestimmende lineare Zusammenhang zwischen Messgröße und Messwert der Lösung einer speziellen Riccati-Differenzialgleichung entspricht.

Reiner Thiele bearbeitet ein grundsätzliches Problem der Messtechnik: die potenzialgetrennte Messung elektrischer Ströme ohne Eingriff in den Stromkreis der Messgröße. Die Lösung ist die Schaltungsanordnung eines reflektierenden Stromsensors zur Messung elektrischer Ströme mit automatischer Kompensation der Doppelbrechung und streng linearer Beziehung zwischen Messwerten und -größe. Wiederholt gelang dem Autor mit dieser Erfindung die exakte Lösung einer nichtlinearen Differenzialgleichung (DGL), die diese Schaltungsanordnung beschreibt. Außerdem appliziert er einen rechts- oder linksdrehenden zirkularen Polarisator zur messgrößenabhängigen Veränderung der transversalen Komponente einer elektrischen Verschiebungsflussdichte in den Sensor-Lichtwellenleitern (LWL).

Reiner Thiele zeigt einen Weg an einem grundsätzlichen Problem der elektrischen Energietechnik vorbei, um die Messung von hohen elektrischen Strömen ohne Eingriff in den Messgrößenkreis zu ermöglichen. Diese Schwierigkeiten löst der Autor effizient durch die Erfindung der Verfahren und Schaltungsanordnungen zweier Faraday-Effekt-Stromsensoren zur Messung elektrischer Ströme mit automatischer Elimination der Doppelbrechung der Sensor-Lichtwellenleiter und eines optischen Kopplers sowie streng linearer Beziehung zwischen Messwerten und Messgröße. Diese aufwandsarmen Stromsensoren benötigen im Gegensatz zu anderen Lösungen für ihre Funktion weder Polarisatoren, Spiegel noch Integratoren.

Reiner Thiele leitet die Lösungen partieller Riccati-Differenzialgleichungen her und zeigt den Zusammenhang zwischen allgemeinem Integral und singulärer Lösung auf. Dazu appliziert er eine neue Zerlegungsmethode dieser nichtlinearen Differenzialgleichungen (DGL) in jeweils zwei lineare Gleichungen. Nach der Bestimmung der Eigenwerte liegen die Lösungen vor, die bei Faraday-Effekt-Stromsensoren auftreten und durch eine lineare Beziehung zwischen Messgröße und Messwert gekennzeichnet sind. Praxisrelevante Beispiele für Messgrößen und Messwerte beweisen die große Applikationsbreite der patentierten Faraday-Effekt-Stromsensoren des Autors.Der AutorProf. Dr.-Ing. Reiner Thiele lehrte an der Hochschule Zittau/Görlitz und lehrt an der Staatlichen Studienakademie Bautzen.

Reiner Thiele entwickelt eine neue Theorie für optische Nachrichtensysteme, die ohne die Maxwell-Gleichungen der Elektrotechnik auskommt. Dazu definiert er charakteristische Momente und Funktionen für die Systemelemente einer Punkt-Punkt-Verbindung. Außerdem schlägt der Autor Dreieck-Impulse als Modulationssignal vor. Dadurch entstehen inverse Gabor-Wavelets im Lichtwellenleiter, mit denen die Signalübertragung erfolgt. Dies führt zu effizienten schaltungstechnischen Lösungen an den Endstellen der Übertragungsstrecke. Damit ergibt sich schließlich ein einfaches Verfahren zur Signal-Rekonstruktion im Empfänger.Der Autor: Prof. Dr.-Ing. Reiner Thiele lehrte an der Hochschule Zittau/Görlitz und unterrichtet derzeit an der Staatlichen Studienakademie Bautzen.

In der hochbitratigen optischen Nachrichtentechnik ist es wichtig, parasitäre induktive und kapazitive Einflüsse auf die Funktion von Laser- und Fotodioden zu kompensieren. Wegen des nichtlinearen Charakters der u-i-Relationen der Induktivitäten, Kapazitäten und Widerstände ist es möglich, Kompensationsverfahren gegen parasitäre Effekte zu entwickeln oder die Nichtlinearitäten gezielt zur Signalübertragung einzusetzen. Reiner Thiele beweist, dass bei Applikation der vorgestellten Kompensationsverfahren kapazitive und induktive Influenzen auf die Grundfunktion der optoelektronischen Bauelemente vermeidbar sind, das Klemmenverhalten durch die u-i-Kennlinien von Laser- oder Fotodioden komplett erfasst wird und ungünstige Einflüsse der Systemumgebung auf die optoelektronischen Schaltungen vermieden werden. Außerdem stellt er Definitionen für optoelektronische Grundstromkreise sowie ihre Berechnung für die Applikation gleichartiger Laser- oder Fotodioden als Sende- bzw. Empfangsbauelementeder optischen Nachrichtentechnik vor.Der Autor:Prof. Dr.-Ing. Reiner Thiele lehrte an der Hochschule Zittau/Görlitz und unterrichtet derzeit an der Staatlichen Studienakademie Bautzen.

Reiner Thiele entwickelt neue Modelle für sogenannte Lichtquantenleiter. Dazu beweist er Erhaltungssätze für optische Spannungen und Ströme. Er kreiert Ohm’sche Quantengesetze für die Systemelemente einer Punkt-Punkt-Verbindung beim Wechsel ihrer Ansteuerart und schlägt  Dreieck- oder Sägezahn-Impulse als Modulationssignale vor. Dadurch entstehen inverse Gabor-Wavelets im Lichtquantenleiter, mit denen eine schnelle Datenübertragung erfolgen kann und die zu effizienten schaltungstechnischen Lösungen an den Endstellen der Übertragungsstrecke führt.

Reiner Thiele löst die Leitungsgleichungen des Lichtquantenleiters. Er erhält aus diesen Ergebnissen eine einheitliche Impulsantwort, unabhängig von der Ansteuerart dieses Übertragungskanals. Weiterhin berechnet der Autor die Wigner-Spannungsverteilung und -Stromverteilung des Eingangs- und  Ausgangssignals sowie die Wigner-Verteilung der Impulsantwort des linearen zeitinvarianten Lichtquantenleiters. Daraus ergibt sich ein neues Übertragungsverfahren  auf der Grundlage der Wigner-Übertragungsgleichung als spezielles Faltungsintegral. Abschließend sind Methoden der Signal-Rekonstruktion dargestellt.

Reiner Thiele zeigt mit  den singulären Lösungen spezieller Riccati-Differenzialgleichungen (DGL) den Entwurf zugehöriger Riccati-Messsysteme (RMS),  appliziert in Faraday-Effekt-Stromsensoren. Diese Lösungen sind durch einen linearen Zusammenhang zwischen Messgröße und Messwert gekennzeichnet und deshalb sehr gut zur Anwendung in RMS geeignet. Wegen der Einfachheit der analogen Realisierungen mit  Operationsverstärkern (OPV) gibt der Autor ihnen den Vorzug gegenüber aufwendigen digitalen Varianten.

Das Buch vermittelt ausgehend von den Grundlagen der Netzwerk-Theorie neuartige Analyse- und Syntheseverfahren für lineare zeitinvariante Kirchhoff-Netzwerke.

Das Buch vermittelt neuartige Analyse- und Syntheseverfahren für quasi- und nichtlineare Kirchhoff-Netzwerke. Hierzu verwendet der Autor als Unternetzwerke gewöhnliche Widerstände, Kondensatoren, Spulen, Übertrager, Transistoren oder Dioden sowie die sogenannten pathologischen Unternetzwerke Nullator und Norator.

Das Buch vermittelt Lösungsverfahren für partielle Riccati-Differenzialgleichungen (DGL). Diese DGL appliziert man zur mathematischen Beschreibung der Funktion von Faraday-Effekt-Stromsensoren. Ausgehend vom allgemeinen Lösungsverhalten erfolgt die Definition des individuellen sowie kollektiven Lösungsverhaltens einer beliebigen Gleichung. Reiner Thiele erklärt den Unterschied zwischen Individual- und Partiallösungen. Außerdem kreiert er Simulationsdiagramme und zeigt, dass es sich bei der Hardware um Regelkreise handelt.

Das Buch vermittelt zielführende Algorithmen zur Lösung gewöhnlicher Riccati-Differenzialgleichungen (DGL). Man verwendet sie zum Design potenzialgetrennter Faraday-Effekt-Stromsensoren. Neu ist die Applikation von Partiallösungen, wobei man sich eine erste Teillösung vorgibt und eine zweite passend zur ersten bestimmt. Außerdem kreiert Reiner Thiele analoge Netzwerke zur Signalverarbeitung sowie Simulationsdiagramme für diese DGL und erläutert, dass es sich bei der Hardware um spezielle Regelkreise handelt.