Technische Universität Ilmenau

Microsensors and Microactuators - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modulbeschreibungen durch die Modulverantwortlichen finden Sie unter Modulpflege.

Hinweise zu fehlenden oder fehlerhaften Modulbeschreibungen senden Sie bitte direkt an modulkatalog@tu-ilmenau.de.

Modulinformationen zu Modulnummer 200685 - allgemeine Informationen
Modulnummer200685
FakultätFakultät für Maschinenbau
Fachgebietsnummer2342 (Mikrosystemtechnik)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Steffen Strehle
SpracheEnglisch
TurnusWintersemester
Vorkenntnisse

Knowledge of materials and technologies of microsystems engineering, technical mechanics, experimental physics, basics of electronics

Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen

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.

Inhalt
  • Introduction: terms transducer, sensor, actuator, active/passive, scaling, special features of microactuators/microsensors, primary and secondary transducer principles
  • Noise in micro- and nanosystems
  • Force, pressure and acceleration sensors/actuators: mechanical transducers, piezoresistive effect, electrostatic effects, longitudinal and transverse effect, tensors and Voigtsche notation
  • Magnetic field sensors/actuators: Hall effect, excursus epitaxy and doping, magnetoresistive sensors
  • Thermal radiation sensors: radiation laws, Seebeck effect, bolometers, photodetectors, technical realization
  • Chemical microsensors: metal oxide gas sensors, pellistors, ISFETs
  • Electromagnetic drives: magnetostriction, applications
Medienformen und technische Anforderungen bei Lehr- und Abschlussleistungen in elektronischer Form

E-learning (videos, and other media)

For more details: Moodle

Literatur
  • Ville Kaajakari: Practical Mems, SMALL GEAR PUB; New Edition (17. März 2009)
  • Stephen D. Senturia, Microsystem Design, Springer; Corr. 2nd printing 2004
  • Gregory T. Kovacs: Micromachined Transducers Sourcebook, McGraw-Hill Science/Engineering/Math; 1. Ed. 1998
Lehrevaluation
Spezifik Referenzmodul
ModulnameMicrosensors and Microactuators
Prüfungsnummer2300816
Leistungspunkte5
SWS5 (4 V, 1 Ü, 0 P)
Präsenzstudium (h)56.25
Selbststudium (h)93.75
VerpflichtungPflichtmodul
Abschlussschriftliche Prüfungsleistung, 90 Minuten
Details zum Abschluss

​alternativ mPL 30

Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen

Prüfungsgespräch (mündliche Abschlussleistung) in Distanz oder elektronisch entsprechend § 6a PStO-AB

Technische Hilfsmittel: Moodle-Zugriff, Webcam, Mikrofon, Webex

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Micro- and Nanotechnologies 2016, Master Micro- and Nanotechnologies 2021
ModulnameMicrosensors and Microactuators
Prüfungsnummer2300816
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)56
Selbststudium (h)94
VerpflichtungWahlmodul
Abschlussschriftliche Prüfungsleistung, 90 Minuten
Details zum Abschluss

​alternativ mPL 30

Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen

Prüfungsgespräch (mündliche Abschlussleistung) in Distanz oder elektronisch entsprechend § 6a PStO-AB

Technische Hilfsmittel: Moodle-Zugriff, Webcam, Mikrofon, Webex

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl