Technische Universität Ilmenau

Microsensors and Microactuators - Modultafeln of TU Ilmenau

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

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the electronic university catalogue.

Information and guidance on the maintenance of module descriptions by the module officers are provided at Module maintenance.

Please send information on missing or incorrect module descriptions directly to modulkatalog@tu-ilmenau.de.

module properties module number 200685 - common information
module number200685
departmentDepartment of Mechanical Engineering
ID of group2342 (Microsystems Technology)
module leaderProf. Dr. Steffen Strehle
languageEnglisch
term Wintersemester
previous knowledge and experience

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

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
  • 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
media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

E-learning (videos, and other media)

For more details: Moodle

literature / references
  • 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
evaluation of teaching
Details reference subject
module nameMicrosensors and Microactuators
examination number2300816
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 Master Micro- and Nanotechnologies 2016, Master Micro- and Nanotechnologies 2021
module nameMicrosensors and Microactuators
examination number2300816
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