Technische Universität Ilmenau

Microsensors and Microactuators - Modultafeln of TU Ilmenau

The module lists provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

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module properties module number 200328 - common information
module number200328
departmentDepartment of Mechanical Engineering
ID of group2342 (Microsystems Technology)
module leaderProf. Dr. Steffen Strehle
languageDeutsch
term Sommersemester
previous knowledge and experience

Grundlagen der Werkstoffe und der Elektronik, Technologien der Mikrosystemtechnik, Technische Mechanik

learning outcome

Auf Basis der Vorkenntnisse der Technischen Mechanik, der Mikrosystemtechnik, der Elektronik und der Materialphysik können die Studentinnen und Studenten geeignete Mikrosensoren und Mikroaktoren in deren Funktion und Charakteristik mit Hilfe materialphysikalischer Modelle beschreiben. Darüber hinaus sind die Studenten und Studentinnen mit den mikrotechnologisch eingesetzten Sensormaterialien, mit anisotropen Materialeigenschaften und den mikrotechnologischen Fertigungsverfahren vertraut, so dass hierauf aufbauend verschiedene sensorische und aktorische Prinzipien im Kontrast zu "makroskopischen" Systemen differenziert diskutiert werden können. Die Studentinnen und Studenten können Vor- und Nachteile von verschiedenen Mikrosensoren und -aktoren ableiten, das Thema Signalrauschen in verschiedenen Domänen detailliert beschreiben und berechnen, als auch praxisrelevante und unbekannte Beispiele aus verschiedenen Domänen verstehen und diskutieren. Nach den Übungen beherrschen die Studenten und Studentinnen darüber hinaus die grundlegende Methodik für das Mikrosystemdesign sowie die Auswahl miniaturisierter Komponenten in kritischer Reflexion mit dem sensorischen oder aktorischen Anwendungsfall. Die Studentinnen und Studenten können des Weiteren die Vor- und Nachteile ausgewählter Prinzipien verstehen und beurteilen als auch darauf aufbauend eigene Entwürfe für Mikrosensoren und Mikroaktoren in unterschiedlichen Domänen generieren.

content
  1. Einführung: Begriffe Transducer, Sensor, Aktor, aktiv/passiv, Skalierung, Besonderheiten bei Mikroaktoren/Mikrosensoren, primäre und sekundäre Wandlerprinzipe
  2. Kraft-, Druck- und Beschleunigungssensoren: mechanische Wandler, piezoresistiver Effekt, Längseffekt und Quereffekt, Tensoren und Voigtsche Notation
  3. Magnetfeldsensoren: Hall-Effekt, Exkurs Epitaxie und Dotierung, Magnetoresistive Sensoren
  4. Thermische Strahlungssensoren: Strahlungsgesetze, Seebeck-Effekt, Bolometer, technische Realisierung
  5. Chemische Mikrosensoren: Metalloxid-Gassensoren, Pellistoren, ISFETs, technologische Realisierung
  6. Elektromagnetische Antriebe: Magnetostriktion, Anwendungen
  7. Elektrostatische und piezoelektrische Mikroaktoren
  8. Thermische und Formgedächtnis Mikroaktoren
media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

Tafelanschrieb, Folien, Videos, ...

Moodle

literature / references

Literaturempfehlungen werden während der Vorlesung gegeben

evaluation of teaching
Details reference subject
module nameMicrosensors and Microactuators
examination number2300803
credit points5
SWS5 (4 V, 1 Ü, 0 P)
on-campus program (h)56.25
self-study (h)93.75
obligationobligatory module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate

alternativ mPL 30

alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
Details in degree program Diplom Maschinenbau 2017, Master Mechatronik 2017, Master Maschinenbau 2017, Diplom Maschinenbau 2021, Master Wirtschaftsingenieurwesen 2021 (MB)
module nameMicrosensors and Microactuators
examination number2300803
credit points5
on-campus program (h)56
self-study (h)94
obligationelective module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate

alternativ mPL 30

alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants