Technische Universität Ilmenau

Mikrosensorik und Mikroaktorik - 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 Mikrosensorik und Mikroaktorik im Studiengang Master Maschinenbau 2017
Modulnummer200328
Prüfungsnummer2300803
FakultätFakultät für Maschinenbau
Fachgebietsnummer 2342 (Mikrosystemtechnik)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Steffen Strehle
TurnusSommersemester
SpracheDeutsch
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)56
Selbststudium (h)94
VerpflichtungWahlmodul
Abschlussschriftliche Prüfungsleistung, 90 Minuten
Details zum Abschluss

alternativ mPL 30

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Vorkenntnisse

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

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
  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
Medienformen

Tafelanschrieb, Folien, Videos, ...

Moodle

Literatur

Literaturempfehlungen werden während der Vorlesung gegeben

Lehrevaluation