The purpose of this project is to design and construct a portable lightweight elevator for transportation of goods to rooftops. The elevator should be easy to transport, assemble and disassemble, it should also be useful at various heights and for a wide range of roof inclinations. The elevator contains a railway consisting of four separable modules. A carriage rides the railway and is pulled to the top with a winch powered by a DC-motor. The carriage starts and stops using a Rocker switch and a Hall sensor that detects magnets placed at the end and beginning of the railway. After performing tests with the elevator the conclusion is that the elevator is practical to assemble and transport, but the carriage derails too easily when the railway has angular changes. / Målet med projektet är att designa och konstruera en portabellättviktshiss som kan transportera gods från marknivå till hustak. Den ska vara lätt att transportera och att montera ner och upp, den ska också gå att anvåanda för olika höjder och på hus med olika taklutningar. Hissen består av en räls som går att ta isär i fyra olika delar. En vagn åker på fyra hjul uppför rälsen och lyftkraften kommerfrån en vinsch som drivs av en likströmsmotor. Vagnen kan starta och stanna med hjälp av en knapp, den stannar även automatisk då en hallsensor på vagnen känner av magneter som är placerade vid början och slutet av rälsen. En arduino Uno skickar signaler mellan de elektriska komponenterna och motorn får ström via en H-brygga, vilket gör att den kan rotera i båda riktningarna. Efter att hissen testats kan det konstateras att konstruktionen är enkel att bygga ihop och smidig att fästa vid olikavinklar och höjder. Däremot spårar vagnen ofta ur då hissen körs med för branta vinklar mellan de olika delarna av rälsen.

Målet med detta examensarbete är att ersätta den tidigare lösningen av sensorfingret med andra komponenter, eller hitta en annan sensor med motsvarande funktion. Arbetet har begränsats av att ESAB vill ha ett mekaniskt finger för användarvänlighetens skull. Efter en förundersökning av olika typer av sensorer har vi valt att använda oss av trådtöjningsgivare som sensorer till det mekaniska sensorfingret. I och med detta val behövde vi även komma med ett teoretiskt förslag på en mekanisk upphängning av sensorfingret. Vi har byggt upp två separata Wheatstonebryggor med varsin instrumentförstärkare (INA125). Utsignalen från bryggorna är relativt liten och behövde förstärkas cirka 2000 gånger. Nollbalansering av bryggorna har skett manuellt med potentiometrar men vi har även gett ett förslag på en lösning där nollbalansering kan ske med ett enkelt knapptryck. Knappen är placerad på upphängningen på ett sådant sätt att man inte kan trycka oavsiktligt på knappen. Resultatet av arbetet är en uppkoppling på en experimentplatta samt förslag på hur upphängningen och sensorfingret designmässigt kan se ut. För vidare arbetsgång behövs en prototyp för att testa livslängden och ta reda på vilken känslighet som är mest optimal. / The goal with this degree project was to find a solution with different components to the existing design, or find a sensor with similar function that could replace the previous design of the sensor finger. Our work has been limited by ESAB due to the user friendly mechanical design of the previous sensor finger. After examining different sensors we choose to use strain gages as sensors for the mechanical sensor finger. With this choice we also needed to suggest a theoretical design for a mechanical attachment of the sensor finger. We have designed two separate Wheatstone bridges with separate instrumental amplifiers (INA125). The output signals from the bridges are relatively small and need to be amplified around 2000 times. The zero balancing of the bridges has been done manually with potentiometers but we have also suggested a solution where the zero balancing can be performed by a push-button. The button is placed where you cannot push it unintentionally. The result of this degree project is a circuit on a veroboard, a designing proposal for the attachment and the sensor finger. In order to further develop this design it would be necessary to build a prototype to evaluate its life span and find the optimal sensitivity.

This work describes a master’s thesis in engineering physics at Umeå University carried out during the spring semester of 2014. In the thesis the student has constructed and tested a temperature controlled cell for cooling/heating of surface-enhanced-Raman-spectroscopy (SERS) substrates for rapid detection of volatile substances. The thesis was carried out at the Swedish Defence Research Agency (FOI) in Umeå, Sweden. A Linkam Scientific Instruments TS1500 cell was equipped with a Peltier element for cooling/heating and a thermistor temperature sensor. A control system was constructed, based on an Arduino Uno microcontroller board and a pulse-width-modulated (PWM) H-bridge motor driver to control the Peltier element using a proportional-integral (PI) control algorithm. The temperature controlled cell was able to regulate the temperature of a SERS substrate within -15 to +110 °C and maintain the temperature over prolonged periods at ±0.22 °C of the set point temperature. Gas phase of 2-chloro-2-(difluoromethoxy)-1,1,1-trifluoro-ethane (isoflurane) was flowed through the cell and SERS spectra were collected at different temperatures and concentrations. This test showed that the signal is increased when the substrate is cooled and reversibly decreased when the substrate was heated. Keywords: temperature control, Raman scattering, surface enhanced Raman spectroscopy SERS, SERS substrate, volatile substances, Peltier module, thermistor, PWM, H-bridge, PI(D) control. / Detta dokument beskriver ett examensarbete för civilingenjörsexamen i teknisk fysik vid Umeå Universitet som utförts under vårterminen 2014. I examensarbetet har en kyl-/värmecell för temperaturkontroll av substratytor för ytförstärkt ramanspektroskopi (SERS) för snabb detektion av farliga flyktiga ämnen konstruerats och testats. Arbetet utfördes vid Totalförsvarets forskningsinstitut (FOI) i Umeå, Sverige. Utgångspunkten var ett Linkam Scientific Instruments TS1500 mikroskopsteg, vilket utrustades med ett Peltierelement för kylning/värmning och en termistor för temperaturövervakning. Ett styrsystem baserat på ett Arduino Uno mikrostyrenhetskort konstruerades med ett motordrivkort (H-brygga) vilket använder pulsbreddsmodulering (PWM) för att reglera spänningen till Peltierelementet utifrån en PI-regulator. Den färdiga cellen klarade att reglera temperaturen på ett SERS-substrat i ett temperaturspann på ungefär -15 till +110 °C med en temperaturstabilitet på ±0.22 °C av måltemperaturen. Cellen testades sedan på flyktiga ämnen för att visa dess funktion. Difluorometyl-2,2,2-trifluoro-1-kloroetyleter (isofluran) i gasfas, med instrumentluft som bärargas, flödades genom cellen och SERS-spektra erhölls vid olika koncentrationer och temperaturer. Vid samtliga koncentrationer visades att lägre temperatur ger ökad signalstyrka. När ytan sedan värmdes upp sjönk signalen reversibelt tillbaka till ursprungsvärdet. Nyckelord: temperaturkontroll, ytförstärkt ramanspektroskopi, SERS, flyktiga ämnen, Peltierelement, thermistor, PWM, H-brygga, PI(D)-regulator.

<p>Målet med detta examensarbete är att ersätta den tidigare lösningen av sensorfingret med andra komponenter, eller hitta en annan sensor med motsvarande funktion.</p><p>Arbetet har begränsats av att ESAB vill ha ett mekaniskt finger för användarvänlighetens skull. Efter en förundersökning av olika typer av sensorer har vi valt att använda oss av trådtöjningsgivare som sensorer till det mekaniska sensorfingret. I och med detta val behövde vi även komma med ett teoretiskt förslag på en mekanisk upphängning av sensorfingret.</p><p>Vi har byggt upp två separata Wheatstonebryggor med varsin instrumentförstärkare (INA125). Utsignalen från bryggorna är relativt liten och behövde förstärkas cirka 2000 gånger.</p><p>Nollbalansering av bryggorna har skett manuellt med potentiometrar men vi har även gett ett förslag på en lösning där nollbalansering kan ske med ett enkelt knapptryck. Knappen är placerad på upphängningen på ett sådant sätt att man inte kan trycka oavsiktligt på knappen.</p><p>Resultatet av arbetet är en uppkoppling på en experimentplatta samt förslag på hur upphängningen och sensorfingret designmässigt kan se ut.</p><p>För vidare arbetsgång behövs en prototyp för att testa livslängden och ta reda på vilken känslighet som är mest optimal.</p> / <p>The goal with this degree project was to find a solution with different components to the existing design, or find a sensor with similar function that could replace the previous design of the sensor finger.</p><p>Our work has been limited by ESAB due to the user friendly mechanical design of the previous sensor finger. After examining different sensors we choose to use strain gages as sensors for the mechanical sensor finger. With this choice we also needed to suggest a theoretical design for a mechanical attachment of the sensor finger.</p><p>We have designed two separate Wheatstone bridges with separate instrumental amplifiers (INA125). The output signals from the bridges are relatively small and need to be amplified around 2000 times.</p><p>The zero balancing of the bridges has been done manually with potentiometers but we have also suggested a solution where the zero balancing can be performed by a push-button. The button is placed where you cannot push it unintentionally.</p><p>The result of this degree project is a circuit on a veroboard, a designing proposal for the attachment and the sensor finger.</p><p>In order to further develop this design it would be necessary to build a prototype to evaluate its life span and find the optimal sensitivity.</p>

This bachelor’s thesis aims to show an extensive overview of all the parts that build up an electric load driven longboard and see if a load controlled longboard can be seen as a safe, comfortable and convenient alternative to the more common remote controlled longboard. The thesis will also answer how weight can be measured on a longboard in the most effective way, what the most comfortable riding technique is and what a good motor-battery configuration to be able to travel at 30 km/h and 10 km would be. The longboard measures the weight distribution with load cells located between the deck and the trucks. An Arduino translates the input from the load cells to a certain speed and then sends it to an ODrive which controls a BLDC motor that is powered by two LiPo batteries. The results show that a load controlled longboard can very well be seen as a good alternative if right riding technique is used. The best technique is when the longboard accelerates when the rider tilts and keeps a constant speed when the rider stands straight. The best way to measure the weight is to fasten the trucks with hinges which lets the load cells register weight without anything interfering. Not all tests could be done because of Covid-19 but a measured top speed of 15 km/h with a high gear ratio is a promising result for the future when more suitable gear ratios will be tested to try to reach the goal of 30 km/h. / Det här kandidatexamensarbetet strävar efter att visa en omfattande överblick på alla delar som bygger upp en elektrisk lastdriven longboard och se om en laststyrd longboard kan ses som ett säkert, komfortabelt och behändigt alternativ till den vanligare radiostyrda longboarden via handkontroll. Det här arbetet kommer också svara på hur vikt kan mätas på en longboard på ett så effektivt sätt som möjligt, vad som är den mest bekväma åkstilen och vad är en bra motor-batteri konfiguration för att kunna åka i 30 km/h och nå 10 km skulle vara. Longboarden mäter viktfördelningen med lastceller som är placerade mellan brädan och truckarna. En Arduino omvandlar indatan från lastcellerna till en specifik hastighet som den sedan skickar till en ODrive som kontrollerar en borstlös likströmsmotor som i sin tur är driven av två LiPo batterier. Resultaten visar att en laststyrd longboard kan mycket väl ses som ett bra alternativ om rätt åkstil används. Den bästa stilen är att longboarden accelererar när åkaren lutar sig och håller en konstant hastighet när åkaren står rakt. Det bästa sättet att mäta vikt är att montera truckarna på gångjärn som låter lastcellerna mäta vikt utan att något stör. Alla tester kunde inte utföras på grund av Covid-19 men en uppmätt topphastighet på 15 km/h med en hög utväxling är ett lovande resultat för framtiden när lämpligare utväxlingar kommer testas för att försöka nå målet på 30 km/h.

Detta examensarbete har utförts på uppdrag av Terco. Tercos PST 2220Transmission Line and Distribution Module fungerar som en fysisk modellav ett verkligt transmissions- eller distributionsnät där fem olika typer av nätmed avseende på längd, spänningsnivå och skenbar effekt är möjliga. Idagfinns ett behov av en modell där användaren kan ställa in dessa parametrarså att modellen mer precist kan spegla vilka egenskaper det specifika nätethar. Här undersöks hur längden och dess inverkan på en ledning kan varierasi en modell.En presentation av hur transmissions- och distributionsnät fungerar ochbeskrivs teoretiskt lägger grunden till den modell och de två approximationersom kan beskriva ett helt näts egenskaper.Då R, L och C komponenterna behöver kunna varieras för att fysisktkunna realisera denna teoretiska modell undersöks vilka metoder som dettakan genomföras på. För detta undersöks två tillvägagångssätt, kaskadkopp-lad pi-modell och variabel aktiv-passiv reaktans.Flera aspekter som utrymme, kostnad och variabilitet gör att varia-bel aktiv-passiv reaktans är att föredra. Dess funktion som en varierbarspänningskälla, uppbyggd av switchar styrda med reglerteknik och puls-breddsmodulering gör att komponenterna R, L och C och dess egenskaperoch inverkan på en transmissionslinje kan åstadkommas. Resultatet är attde nödvändiga R,L,C komponenterna går att variera i storlek för att kunnaingå i en varierbar transmissionsledningsmodell.Resultatet och målen säkerställs med simuleringar där variabel aktiv-passiv reaktans visas kunna vidareutvecklas och praktiskt testas för att mo-dellera transmissions- och distributionsnät med olika längd. Nyckelord. Variabilitet, Inverterare, Impedans, DC-AC, Pulsbreddsmodu-lering, Övertoner, Transmissionsledning, Spänningsfall, Reaktiv effekt. / This diploma work has been carried out on behalf of Terco. TercosPST 2220 Transmission Line and Distribution Module works as a physicalmodel of a real transmission and distribution grid where five different typesof networks based on length, voltage and apparent effect are available. Thereis today a need of a model where the user self can adjust these parameters sothat the model more precisely can reflect the characteristics that the specificgrid has. Here it’s investigated how the length and its impact on a line canbe varied in a model.A presentation of how the transmission and distribution grid works andare described theoretically provides the basics for the different models thatcan describe a whole network and its properties.Since the R, L and C components needs to be able to be varied to be ableto physically realize this theoretical model, the different methods that thiscan be realized through are investigated. Two approaches are investigated,the cascaded pi-model and variable active-passive reactance (VAPAR).A number of aspects like space, cost and variability makes the variableactive-passive reactance the most suited solution. Its function as a variablevoltage source, made out of an four switches, operated with control techno-logy and pulse width modulation, makes it possible to imitate R, L and Csproperties and effect on a transmission line. The result is that the necessaryR,L,C components are made adjustable in order to be incorporated in aadjustable transmission lin model.The result and the goal are verified with simulations where variableactive-passive reactance is proved able for further development and practicaltests to model transmission and distribution lines with different length. Keywords. Variability, Inverter, Impedance, DC-AC, Pulse width modula-tion, Harmonics, H-bridge, Transmission line, Voltage drop, Reactive effect.