Einführung in die Sensorik (Sensorik I)

Modulverantwortlicher:  Prof. Dr.-Ing. Andreas Richter

Inhalte

Das Modul umfasst inhaltlich die Grundlagen der Mikrosystemtechnik, Technologien der Mikrostrukturierung (Herstellung komplexer, miniaturisierter Systeme), Werkstoffe der Halbleiter- und Mikrotechnik sowie sensorische Anwendungen (Werkstoffbasis, Halbleitertechnologien, Mikrotechnik).

Qualifikationsziele

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Abschluss dieses Moduls in der Lage, als Qualifikationsziel 1 Mikrosysteme, Mikroaktoren und Mikrosensoren, als Qualifikationsziel 2 die Werkstoffe der Halbleiter- und Mikrotechnik sowie die zugehörigen Halbleitertechnologien und Prozesse für mikrotechnische Anwendungen gezielt auszuwählen, ihre funktionellen Parameter zu bestimmen und die zugehörigen Technologien, Prozesse und Systemkonfigurationen einzusetzen.

Modulverantwortlicher:  Prof. Dr.-Ing. habil. J. Lienig

Inhalte

Das Modul umfasst inhaltlich  
1. den Entwicklungsprozess ausgehend vom Lösungskonzept mit den Schwerpunkten Analyse und Optimierung des Entwurfs mit Nachweis der Funktionserfüllung, Protokoll- bzw. Konstruktionstagebuch und Anfertigen der kompletten Dokumentation sowie Beschreibung der Ergebnisse und Präsentation der Lösung,  
2. eine Einführung in die Sensorik mit den Schwerpunkten Sensor- und Messtechnik, Messunsicherheiten, Sensoren für thermische, mechanische, magnetische und optische Größen sowie Stoffkonzentrationen und  
3. die Technische Optik mit den Schwerpunkten Wellenoptik und geometrischen Optik, Werkstoffe und klassische Bauelemente der Optik, Lichtleiter und Faseroptik, elektro-optische und mikro-opto-elektro-mechanische Bauelemente und Systeme, Lichttechnik, Digital and Analog Light Processing, Adaptive Optik sowie optische Geräte.

Qualifikationsziele

Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, Methoden, Techniken und Verfahren der Gerätetechnik schöpferisch anzuwenden, insbesondere für sensorische und optische Aufgabenstellungen

Modulverantwortlicher:  Prof. Dr.-Ing.habil. J. Czarske

Inhalte

Modulinhalte sind optoelektronische Komponenten, optische Oberflächenmesstechnik, optische Speichertechnik, optische Strömungsmesstechnik, Eigenschaften realer Sensoren, Messmethoden in der Sensorik, Sensoren zur Messung mechanischer und thermischer Größen, Wellenfrontsensoren, Lichtmodulatoren, Mikroskopie, Interferometrie.

Qualifikationsziele

Die Studierenden beherrschen nach Abschluss des Moduls die grundlegenden Prinzipien und die praktische Realisierung von Sensoren und Messsystemen.
1. Sie beherrschen die grundlegenden Prinzipien der Messsystemtechnik. Sie kennen sich in der Prozessmess-technik und der Signal- und Bildverarbeitung aus und können die erlernten Methoden für industrielle Messsysteme, insbesondere in der Automatisierungstechnik, anwenden.
2. Sie können die Eigenschaften realer Sensoren beurteilen (3S: Sensitivität, Selektivität, Stabilität). Sie können Messmethoden in der Sensortechnik erkennen und anwenden und kennen Sensoren zur Messung mechanischer Größen und der Temperatur.
3. Sie sind fähig, mechatronische Lasermesssysteme zu beschreiben und in der Fertigungstechnik, Oberflächentechnik, Prozessüberwachung, Biologie und Medizintechnik anzuwenden.

Modulverantwortlicher:  Prof. Dr.-Ing. habil. Uwe Marschner

Inhalte

Das Modul umfasst inhaltlich:

• Die Prinzipien und konstruktiven Lösungen von autonomen Mikrosystemen aus einem sehr breiten Anwendungsspektrum
• Die physikalischen Prinzipien von Sensoren aus einem breiten Anwendungsspektrum
• Die Grundlagen der Werkstoffe der Mikrosystemtechnik

Qualifikationsziele

Die Studierenden sind in der Lage, aus den Kenntnissen über grundlegende Werkstoffeigenschaften und daraus resultierenden Sensoreigenschaften autonome Systeme zu entwickeln.

Modulverantwortlicher:  Prof. Dr.-Ing. habil. G. Gerlach

Inhalte

Das Modul umfasst inhaltlich: physikalische Effekte, die die unterschiedlichen Messgrößen von Sensoren mit elektrischen Ausgangsgrößen verbinden,  Eigenschaften der Sensoren (Materialeigenschaften, Wandlermechanismus, Herstellungstechnologie, konstruktiver Aufbau, Anwendungsanforderungen),  Entwurf, Verwendung und Betrieb von Sensoren.

Qualifikationsziele

Die Studierenden sind in der Lage,  physikalische Grundlagen von Sensoren anzuwenden, durch Werkstoffeigenschaften, Herstellung und übliche Anwendungen auftretende Verkopplungen und Störungen zu verbinden, die Wirkung der Effekte in ihrer Größenordnung abzuschätzen und mit anderen Einflüssen zu vergleichen und Sensoren in Anwendungen zu nutzen.