Einführung in die Sensorik (Sensorik I)
Lehrender: Prof. Dr.-Ing. habil. G. Gerlach
Diese Vorlesung/Übung findet auch bei geschlossener TU Dresden im SoSe 2020 statt; in diesem Fall als online-Vorlesung. Bitte schreiben Sie sich in OPAL in den Kurs ein.
Teil der Module
Modulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Andreas Richter
Semester | 6. Semester, Pflichtmodul ET-MEL |
V/Ü/P | 8/1/3 |
Leistungspunkte | 12 LP |
Lehrveranstaltungen |
Einführung in die Sensorik (2/1/0) |
Prüfungsform |
Prüfungsform siehe Modulbeschreibung in der Studienordnung bzw. siehe Prüfschema (Pflichtmodule ET-MEL) |
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
Semester | 6. Semester, Pflichtmodul ET-GMM |
V/Ü/P | 3/4/0 |
Leistungspunkte | 8 LP |
Lehrveranstaltungen (IFE / andere Institute) |
Einführung in die Sensorik (1/1/0) |
Prüfungsform |
Prüfungsform siehe Modulbeschreibung in der Studienordnung bzw. siehe Prüfschema (Pflichtmodule ET-GMM) |
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
Semester | 8. Semester, Wahlpflichtmodul Mechatronik, Anwendungen (Profil Mikromechatronik) |
V/Ü/P Leistungspunkte |
4/2/0 7 LP |
Lehrveranstaltungen (IFE / andere Institute) |
Einführung in die Sensorik (1/1/0) |
Prüfungsform |
Prüfungsform siehe Modulbeschreibung im Wahlpflichtkatalog bzw. siehe Prüfschema (Wahlpflichtmodule MT-Mikro) |
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
Semester | 8. Semester, Wahlpflichtmodul RES, Ergänzungsmodul |
V/Ü/P | 6/0/0 |
Leistungspunkte | 7 LP |
Lehrveranstaltungen |
Autonome Mikrosysteme (2/0/0) |
Prüfungsform |
Prüfungsform siehe Modulbeschreibung in der Studienordnung bzw. siehe Prüfschema (Wahlpflichtmodule RES Ergänzungsmodule) |
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
Semester |
8. Semester, Wahlpflichtmodul Master und Diplom WING 2/1/1 5 LP |
Lehrveranstaltungen |
Einführung in die Sensorik (2/1/0) |
Prüfungsform |
Klausurarbeit von 90 Minuten Dauer und Laborpraktikum |
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.
Termine SoSe 2020
Vorlesung |
Pflichtveranstaltung für alle Hörerkreise Die LV startet als Selbststudium. Auf OPAL werden dazu Skripte hinterlegt. Abschnittsweise werden Kontrollaufgaben zur Verfügung gestellt und ca. 14 Tage später die dazugehörigen Lösungen. Bei Wiederaufnahme des Präsenzstudiums wird in der verbleibenden Zeit der komplette Stoff überblicksmäßig wiederholt. |
Übung (vertiefende Vorlesungskapitel mit integrierten Übungsanteilen) |
verpflichtend für ET-MEL und WING, fakultativ für weitere Hörerkreise Im Präsenzstudiums: Di 3. DS 2. Wo. GÖR 127 |
Praktikum |
Fr 1./2. DS n. Vereinb., verpflichtend für WING, fakultativ für weitere Hörerkreise |
Klausur | voraussichtlich letzter Freitag in der Vorlesungszeit |
Praktikum Sensorik (Praktikumsverantwortlicher: Dr.-Ing. Volkmar Norkus)