Podcast - Thema 6: Sensoren, die rauschen ...

Teil 1

Ziel bei jeder Messung eines Magnetfelds ist es, das Signal-zu-Rausch-Verhältnis zu optimieren. Gemeint ist damit, den Signalpegel so weit wie möglich anzuheben und gleichzeitig das Rauschen so weit wie möglich zu unterdrücken. Beide Parameter werden durch die Sensor-Bauart, die Umgebungsbedingungen der Messung sowie die Signal-Nachverarbeitung beeinflusst. Bei Messungen von bspw. Herzsignalen kommt häufig noch ein "Dummy" zum Einsatz: eine Puppe mit einem künstlichen Herzen, das mithilfe von Spulen die Signale eines echten Herzens imitiert. Vorteilhaft ist nicht nur die große Ausdauer der „Patient*in“, sondern auch die Möglichkeit, die Signalstärke einstellen zu können. So kann das künstliche Herz zehnfach stärkere Signale aussenden wie sein natürliches Pendant. M.Sc. Christin Bald und M.Sc. Henrik Wolframm berichten mehr.

Teil 2

Um die schwachen Ausgangssignale der Sensoren in nutzbare Signale zu übersetzen, sind verschiedene Zwischenschritte nötig: Zuerst werden die Signale verstärkt. Dann werden die analogen Signale in digitale umgewandelt, so dass sie am Computer weiterverarbeitet werden können. Dort werden aufgezeichnete Störsignale durch geschickte Filtermechanismen herausgerechnet, so dass ein für Mediziner*innen interpretierbares Signal entsteht. Um das gemessene Signal zu verbessern, wird unter anderem das Verfahren der Subtraktion der Störsignale eingesetzt. Dazu wird ein zweiter Sensor so positioniert, dass er nicht mehr das medizinisch relevante Signal, sondern nur noch die Störungen aus der Umgebung aufnimmt. Nun kann man am Computer das Störungssignal nach entsprechender Anpassung vom Messsignal abziehen. Übrig bleiben Signale, die von Mediziner*innen deutlich besser interpretiert werden können. M.Sc. Christin Bald und M.Sc. Henrik Wolframm nehmen uns wieder mit auf die Reise.

Ein paar Bilder

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