Sensorik

Lehrender:

Prof. Dr. rer. nat. habil. H. Ewald

Umfang (Vorlesung/Übung/Praktika):

6. bis 8. Semester / 5 SWS (3 1 1)

Modulbeschreibung: ab S. 234 Modullangfassung

Ziel:

  • Kennenlernen der Funktionsprinzipien und der elektrischen Anschaltung klassischer Sensoren
  • Sensoren auf Silizium-Halbleiterbasis, Eigenschaften und elektrische Anschaltung
  • Optische und faseroptische Sensoren
  • Elektrochemische Sensoren
  • Ausgewählte Sensoranwendungen in der Industrie (induktive und akustische Sensoren in der automatischen Qualitätssicherung - zerstörungsfreien Prüfung, optische Sensoren in der Medizintechnik, Gas-Absorptionsspektroskopie)

Voraussetzungen:

  • Physik
  • Messtechnik
  • Schaltungstechnik und Signalverarbeitung

Inhalt:

  • Grundlagen: Begriffe, Einteilung von Sensoren, Anforderungen an Sensoren
  • Sensoren auf Basis klassischer Fühler: resistive Sensoren, magnetische und magetinduktive Sensoren, kapazitive Sensoren
  • Akustische Sensoren und Strahlungssensoren
  • Sensoren auf Silizium-Basis, Si-Eigenschaften und Effekte, Sensoren für Temperatur, Druck und Strömung, optische Sensoren, mikromechanische Sensoren
  • Optische und faseroptische Sensoren, optische Spektroskopie
  • Chemische und biologische Sensoren: Membran-Enzym-Sensoren, ionensensitive Sensoren, elektrolytische Sensoren

Prüfungsvorleistung:

  • keine

Prüfung:

  • Klausur, schriftlich

Literatur:

  • P. Hauptmann, Sensoren, Carl Hanser-Verlag 1990
  • H. Ahlers, J. Waldmann, Mikroelektronische Sensoren, Verlag Technik Berlin 1988
  • G. Schnell, Sensoren in der Automatisierungstechnik, Vieweg Verlag 1991
  • O. Fiedler, Strömungs- und Durchflussmeßtechnik, Oldenbourg Verlag, 1992
  • J. Gätke, Akustische Strömungs- und Durchflussmessung, Akademie-Verlag Berlin, 1991
  • E. A. H. Hull, Bio-Sensoren, Springer Verlag Berlin 1995
  • Ewald, H.: Metall Detection, Chapter 4: Seiten 175-223, in Subsurface Sensing. Subsurface Sensing (Wiley Series in Microwave and Optical Engineering), Wiley & Sons 2011, A. S. Turk et. al., ISBN 9780470608562
  • Degner, M.; Ewald, H.: , Chapter 12: “UV Emitters in Gas Sensing Applications”, in „III-Nitride Ultraviolet Emitters, Technology and Applications “, Series Title: Springer Ser. Materials, Volume Number: 227, l:, ISBN 978-3-319-24098-5,
  • Periodika: Sensors, Sensors and Actuators: A, Physical, m-p-a, TM, atp, Elektronik