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Systemtechnik in der Gassensorik
am Beispiel von CO2 - Mikrosensoren: Transducer, Kapselung und Temperaturmodulation
Die Stichwörter für Eilige: Mikrosystemtechnik, Temperaturmodulation, Nichtstationäre Zustände, CO2, SO2, Feuchte, Gassensor, Drift, Heteropolysiloxan, Polymere, Einwegverkapselung, Interdigitalkondensator (IDK / IDC), Quarz-Mikrowaage (QMW / QMB), Oberflächenwellenfilter ( OFW / SAW ), Künstliche Neuronale Netze ( KNN / ANN ), Fuzzy, PIC 8051, Software, ANSYS, Simulation, Finite Elemente (FEM), VC++, Windows, CAN-Bus, RS232, Printer-Port, DOS, Leberkässemmel, Weisswurst , Dim - Sum .
Kurzzusammenfassung: Chemische Gassensoren auf Polymer- bzw. Heteropolysiloxanbasis für Feuchte, CO2 und SO2 zeichnen sich durch einen geringen Energieverbrauch und durch einfache Miniaturisierbarkeit aus.Kurz- und Langzeitdriften sowie eine geringe kalibrationsfreie Lebensdauer sind wichtige Nachteile, die einen kommerziellen Einsatz dieser Sensorklasse bislang verhindert haben. Um die Systemleistung zu erhöhen werden in dieser Arbeit drei Ansatzpunkte ausgewahlt: Transducer, Sensorkapselung und Einführung einer temperaturmodulierten Betriebsweise. Die Entwicklungen eines mikromechanischen Interdigitalkondensators (IDK), eines geheizten Schwingquarzsensors (QMW) und einer IDK-SAW Kombination werden vorgestellt. Zur Multiplikation der Lebensdauer eines Sensorgesamtsystems wird eine elektrisch automatisch öffenbare, gasdichte Sensorkapselung in Silizium-Mikromechanik realisiert. Durch die Anwendung von Temperaturmodulation und angepasster Signalverarbeitung kann die kalibrationsfreie Lebensdauer des CO2-Mikrosensors von weniger als 10 Tagen auf mehr als 150 Tage vervielfacht und Schwankungen in der Sensorempfindlichkeit um 1/3 reduziert werden.
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Weitere Informationen (in Englisch): Veröffentlichungen - Patente - Preise
Die Disseration selbst ist erschienen in der Reihe "Fortschrittsberichte" (Reihe 8, Nr. 736) im VDI Verlag Düsseldorf und kann unter ISBN 3-18-373608-X in jeder guten Buchhandlung bestellt werden.
Weitere Informationen unter mr AT thinkred.com