662 Works

Das akkumulierende Messprinzip in der Gassensorik - vom konzentrations- zum mengenintegrierenden Verhalten

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Das integrierende (akkumulierende) Messprinzip ist ein sehr vielversprechendes Verfahren, mit dem selektiv kleinste Mengen an Analyt mit einer hohen Genauigkeit detektiert werden können. Dabei wird die Änderung der elektrischen Eigenschaften eines Speichermaterials infolge der Sorption des Analyten gemessen. In bisherigen Arbeiten zum integrierenden NOx-Sensor wurde das Hauptaugenmerk auf die integrierenden Eigenschaften bezüglich der Konzentration gelegt. Mit diesem ersten Design war es nur möglich, unabhängig von der Gasgeschwindigkeit zu messen. Mit dem vorgestellten neuen Sensordesign kann...

Mikrooptischer Sensor für die Volumenstrommessung in Kapillaren

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In elektrochemischen Anlagen für die Erzeugung von metallisierten Mikrostrukturen ist es wichtig, den konvektiven Stoffaustausch in diesen Mikrostrukturen (z. B. Bohrungen) zu kennen. In dieser Arbeit wird ein erstes Funktionsmuster eines „faserfreien“ integriert optischen Durchflussmesser auf Basis der Ortsfiltertechnik, der bei frei angeströmten Mikrostrukturen in prozesstechnischen Anlagen eingesetzt werden kann, vorgestellt. Grundlage für die Funktion ist das Vorhandensein von Tracerpartikeln. Es werden u. a. ein (Vertical Cavity Surface Emitting Laser {VCSEL}), eine 2 mm lange...

Auswertung aktiv erzeugter Körperschallsignale im Fahrzeug

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Das dargestellte Verfahren liefert durch eine optimierte Crasherkennung einen wertvollen Beitrag zur Verbesserung des Insassenschutzes. Durch eine mechanische Vorrichtung in der Crashbox wird ein von der Crashgeschwindigkeit abhängiges Körperschallsignal erzeugt. Das Signal wird über die Fahrzeugkarosserie übertragen und in der Mitte des Fahrzeugs gemessen. Durch ein Modulationsverfahren kann das Körperschallnutzsignal von den Störungen getrennt und somit die ursprüngliche Crashgeschwindigkeit ermittelt werden. Die Auslegung der Signalverarbeitungsschritte erfolgt anhand generisch erzeugter Daten. Der Einfluss der Übertragungsstrecke (Karosserie)...

Charakterisierung von CVD/ALD Schichten mit Impedanzsensorik

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Am CiS entwickeln wir eine zerstorungsfreie und letztendlich auch beruhrungsfreie Methode, CVD und ALD Schichten, wie sie z.B. im Herstellungsprozessen der Halbleiterindustrie etabliert sind, im Herstellungsprozess zu monitoren und sie bezuglich ihrer Dicken bzw. relativen Permittivitaten zu scannen. Hierzu verwenden wir modifizierte Interdigitalstrikturen mit wenigen μm Abstand, deren Herstellung das CiS schon lange beherscht – z.B. zur Produktion von Feuchtesensoren.

Opto-chemische NH3-Sensoren im ppm und ppb-Bereich für den Einsatz in der Landwirtschaft

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Für die Detektion von Ammoniak im ppm- und ppb-Bereich wurden empfindliche opto-chemische Schichtsysteme unter Verwendung der Sol-Gel-Technologie entwickelt und getestet. Mit diesen Schichten wurden opto-chemische Sensoren nach dem Prinzip eines Zweikanal-Photometers aufgebaut, mit denen ein reproduzierbarer Nachweis von Ammoniak im ppm-Bereich möglich ist. Die Sensoren besitzen keine Querempfindlichkeit zu H2S und sind für eine permanente Ammoniakdetektion geeignet. Dadurch ergeben sich sehr gute Möglichkeiten für den Einsatz dieser Systeme zur Überwachung von Stallluft. Unter Verwendung mehrerer...

2.1.2 Planarer 6-Achs-Kraftsensor

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6-achsige Kraftsensoren erfassen in einem Sensorkörper sowohl Kräfte in drei Raumrichtungen als auch Drehmomente um drei Raumachsen. Kommerziell verfügbare Sensoren dieser Art sind hochpräzise, komplexe und entsprechend teure Geräte. Sie bestehen typischerweise aus einem komplexen 3-dimensionalen Federkörper, der aufwändig zerspanend hergestellt werden muß. Anschließend werden auf die ausgewiesenen Federelemente Dehnmeßstreifen von Hand montiert, was wegen der erforderlichen Positionsgenauigkeit und eingeschränkter Zugänglichkeit eine langwierige und somit sehr teure Arbeit ist. Die hohen Kosten beschränken die Anwendung...

2.2.2 Blutgruppenbestimmung mit synthetischen Rezeptoren - Entwicklung eines Fließsystems zur kontinuierlichen Messung

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Im Jahr 1901 entdeckte der Serologe Karl Landsteiner das AB0-System der Blutgruppen, wodurch Bluttransfusionen ermöglicht wurden. Heutzutage werden die Blutgruppen mittels eines Antikörper-Tests bestimmt. Die Antikörper sind auf einem Dextran-Gel immobilisiert und dienen zur Detektion der Blutgruppe. Eine innovative Alternative besteht in der Anwendung von synthetischen Antikörpern, die durch Templatsynthese über das Prägen von Polymeren mit nativen Erythrozyten zugänglch sind. Bei dieser Strategie können einfache und preisgünstige Monomerbausteine verwendet werden, die zu robusten Materialien führen....

2.4.1 Faseroptische Bragg-Gitter-Sensorarrays zur Ausnutzungssteigerung großer Turbogeneratoren durch direkte Erfassung der Wicklungstemperatur auf Hochspannungspotential

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Der stark wachsende Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung erfordert eine höhere Flexibilität in der Betriebsweise konventioneller Kraftwerke. Zusammen mit dem verschärften Wettbewerb im liberalisierten Erzeugungsmarkt führt dies zu erheblich gestiegenen technischen Anforderungen an die modernen Kraftwerksblöcke und somit auch an deren Kernkomponente mit der größten Energiedichte, dem Turbogenerator. Für eine bessere Ausnutzung des Generators bei gleichzeitig hoher Verfügbarkeit und langer Lebensdauer ist das thermische Verhalten der Ständerwicklung von ausschlaggebender Bedeutung. Mit der genauen Kenntnis...

3.1.4 Überlastfeste Silizium-Differenzdrucksensoren mit thermisch strukturierten Gegenlagern aus Glas.

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Differenzdrucksensoren, die feinwerktechnische Schutzmechanismen nutzen, erlauben eine Überlastfestigkeit von Δp = 160 bar bei einem Nennmessbereich von Δp =10 mbar. Silizium-Drucksensoren bieten gute mechanische Eigenschaften aufgrund des geringen Hystereseverhaltens sowie eine gute Nullpunktstabilität. Die Siliziummesselementefür die Differenzdruckmesstechnik weisen selbst lediglich eine auf 1 bar begrenzte Überlastfestigkeit auf. Es werden daher Überlastschutzmechanismen benötigt, die die Empfindlichkeit und die Messunsicherheit des Messelementes nicht negativ beeinträchtigen. Ein mikromechanisch integrierter Überlastschutz reduziert die Komplexität der feinwerktechnischen Konstruktionen im Vergleich...

3.3.1 Messsystem zur Bestimmung akustischer Kenngrößen stark absorbierender, transversal isotroper Kunststoffe

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Es wird ein Wellenleiter basiertes Messsystem vorgestellt, mit dem anhand einer einzigen Transmissionsmessung alle Daten bestimmt werden können, die zur Simulation von Schallausbreitungsphänomenen in stark absorbierenden und schwach anisotropen Materialien erforderlich sind. Auf diese Weise ist es fortan möglich die akustischen Kenngrößen (winkel- und frequenzabhängige Schallgeschwindigkeiten und frequenzabhängige Absorption) verschieden konditionierter Materialproben (Temperatur, Feuchtigkeit, Alter) simultan zu erfassen. Genutzt wird dazu die mehrmalige Modekonversion an den Mantelflächen eines hohlzylindrischen akustischen Wellenleiters, wonach ein Empfangssignal mehrere...

1.3.3 Fixpunktthermometer für kleine Rohrquerschnitte

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Am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau wurden in Kooperation mit der Firma electrotherm Geraberg GmbH seit mehreren Jahren selbstkalibrierende Thermometer für den Einsatz in konventionellen Kraftwerken entwickelt und erfolgreich erprobt. Einige Sensoren haben dabei mehr als 1000 Kalibrierzyklen durchlaufen, ohne dass signifikante Veränderungen der Fixpunkt-Temperaturen nachweisbar sind. Rekalibrierungen ausgesuchter Sensoren im Kalibrierlabor nach vierjähriger Einsatzzeit zeigten, dass der tatsächliche Wert der Fixpunkt-Temperatur nur um max. 0,15 K gegenüber dem Neuzustand verändert war....

1.3.4 Verbesserung der Temperaturmessauflösung durch SuperResolution bei handgehaltenen Wärmebildkameras

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Today’s thermal imagers have a very limited spatial resolution. This article analyses the deficiencies and proposes to use a system called SuperResolution to enhance the spatial resolution. SuperResolution combines de-convolution with super-sampling and therefor addresses the two main limitations of IR-cameras. SuperResolution works by capturing multiple images of a hand-held camera quickly, and then computing a high resolution image from them. Finally, the SuperResolution approach is analyzed in detail, to verify the effective resolution enhancement...

1.4.1 Spektral abstimmbare IR-Sensoren für die industrielle Prozessmesstechnik und die medizinische Gasanalyse

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Mikrospektrometer besitzen ein großes Potenzial in der IR-Absorptionsspektroskopie, insbesondere für die Mehrkomponentenanalyse. Im Beitrag werden durchstimmbare IR-Detektoren für Spektralbereiche im mittleren und langwelligen Infrarot vorgestellt, welche auf spektral breitbandigen pyroelektrischen Detektoren und mikromechanischen Fabry-Pérot-Filtern als wellenlängenselektives Element basieren. Eine spezielle Dual-Band-Konfiguration ist für die simultane Detektion in zwei Spektralbereichen geeignet. Durch Verbesserungen des elektromechanischen Designs ist es außerdem gelungen, die Beschleunigungsempfindlichkeit der Filter signifikant zu reduzieren. Es wird kurz auf den Aufbau eines Mikrospektrometers und...

Potentiometrischer CO2-Sensor in Dickschichttechnologie zur Atemgasanalyse

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In diesem Beitrag wird ein elektrochemischer Sensor des Typs CO2, O2, Au, Li2CO3-BaCO3 | Nasicon | Na2Ti6O13-TiO2, Au, O2, CO2, der in kostengünstiger Dickschichttechnik reproduzierbar hergestellt wird, beschrieben. Eine Miniaturisierung des Sensors und die Integration eines Heizelements auf der Rückseite des Sensors erlaubt es, diesen eigenständig bei der benötigten Betriebstemperatur von 525 °C zu betreiben. Dabei hängt das Messsignals vom CO2-Partialdruck der zu messenden Umgebung ab und gehorcht der Nernst-Gleichung. Der Sensor kann zur Atemgasanalyse...

Entwicklung polymerbeschichteter DNA-Chip-Oberflächen für enzymatisch unterstützte Genotypisierungen

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Wir stellen die Entwicklung von Polymerbeschichtungen auf Glasoberflächen vor, welche die Analyse geringer DNA-Mengen durch die Methode der ALR (Arrayed Ligation Reaction) ermöglicht. Dieses Verfahren wurde für den spezifischen Nachweis von Schimmel- und Hausfäulepilzen bei der Biotype Diagnostic GmbH etabliert.

Image processing in life science. Applications from cells to food

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Several problems are encountered in modeling and processing of many life science applications such like tissue engineering, bioacoustics, and food processing detection. Recently, various image processing techniques have been developed in an attempt to solve these problems. Due to the rapid advance and high number of researches included in such field, there is always a room for improvement. In this work, advanced image processing approaches are presented and applied to different life science applications. The...

Multisensorsysteme für Einweg-Bioreaktoren

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Zur Überwachung biotechnologischer Prozesse in Einweg-Biorektoren bedarf es einer adaptierbaren Sensorik. Ziel der hier vorgestellten Arbeiten ist die Testung relevanter Sensorkonzepte und die Konstruktion eines kompletten Adaptermoduls zur Aufnahme prozesstechnisch relevanter Größen während einer Kultivierung. In einzelne Stufen des Entwicklungsprozesses von der Auswahl über Tests an den Einzelkomponenten bis hin zu ersten Tests des Prototypen soll hierbei ein Einblick gewährt werden.

1.1.2 Thermisches Verhalten von piezoresistiven Drucksensoren – Charakterisierung

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An Drucksensoren aus einkristallinem Silizium auf der Basis anisotrop nasschemisch geätzter Biegeplatten und diffundierter piezoresistiver Widerstände wurden Untersuchungen zum thermischen Verhalten nach dem Einschalten durchgeführt. Es wurden mit elektrischen Messungen des Einlaufverhaltens und der Lock-in-Thermographie zwei unabhängige Messverfahren zur Charakterisierung des transienten Verhaltens mit einer FE-Modellierung verwendet, die Messergebnisse verglichen und anschließend die RC-Parameter eines SPICE-Modells angefittet. Dieses Teilmodell kann in ein umfassendes Verhaltensmodell für piezoresistive Siliziumdrucksensoren integriert werden.

P1.9.18 A MEMS based compact natural gas analyzer implementing IEEE-1451.2 and BS-7986 smart sensor standards

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A compact natural gas analyzer prototype is presented which incorporates several advanced features. In first place a very recently reported MEMS sensing technology for properties determination of natural gas mixtures is implemented. Besides, the prototype is a very complete smart instrument incorporating fault detection, selfidentification to a network and measurement quality metrics (self validation or SEVA), provided by the combination of the IEEE-1451 and BS-7986 smart sensor standards. Experimental measurements are presented for calibration and...

P1.1.19 Enzymeless glucose biosensor using CuO nanoparticles on amine-functionalized carbon nanotubes

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CuO nanoparticles on amine-functionalized multi wall carbon nanotubes (CuO/A-MWCNTs) were easily prepared by a fixture-reduction method and used for sensing glucose without GOx. The morphology and structure of the CuO/A-MWCNTs were characterized by FESEM, XRD, and ICP for its Cu content. Cyclic voltammetry and chronoamperometery were used to show the electrochemical and electrocatalytic activity of the nanocomposite towards glucose detection. Comparison between bare GCE, CuO/GCE, A-MWCNTs/GCE and CuO/AMWCNTs/GCE, indicates that CuO/A-MWCNTs modified electrode have the...

P2.4.10 SnO2 NWs-based sensor prototype for low temperature formaldehyde detection

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In this work the sensing properties of SnO2 NWs were studied and a high sensor response and short response and recovery times were obtained, even at operating temperatures as low as 130 ºC. Also the influence of relative humidity on the sensor response was determined and a good selectivity to three interfering gases ammonia (NH3), benzene (C6H6) and carbon dioxide (CO2) was measured. The SnO2 NWs have been grown in-situ first over an alumina substrate...

P2.4.7 Fabrication of Silver Nanoparticles Immobilzed Microfluidic Chip for Chemiluminescence based Analytical Application

, Mohammad Kamruzzaman, Sang Hak Lee, Kyung Min Kim, Trung Dung Dung, & Young Ho Kim
Silver nanoparticles (Ag NPs) were successfully immobilized on polydimethylsiloxane (PDMS) surface in the microfluidic chip through surface modification using 3-aminopropyletriethoxy silane (APTES) followed by plasma treatment. The presence of Ag NPs was confirmed by UV-Vis and SEM-EDS spectra. The fabricated microfluidic chip was applied to determine the concentration of L-Cysteine (Cys) sensitively by luminol-H2O2 chemiluminescence (CL) system through its inhibition effect. The linearity of the CL signal from Luminol-Cys-H2O2 system in the fabricated sensor chip...

P1.1.5 A Real-Time Heparin Sensor Using A Gate Effect of Molecularly Imprinted Polymer

Yasuo Yoshimi, Masaki Ohshima & Kuniaki Sato
The topic of this work is development of a sensor for monitoring heparin level by using gate effect of molecularly imprinted polymer (MIP). Cationic monomer and crosslinking monomer was graftcopolymerized onto an electrode in the presence of heparin as a template. The faradic current at the grafted electrode was sensitive to heparin concentration. The response time to stepwise change in heparin concentration was no more than 15 s. Then the heparin-imprinted polymer is promising for...

P2.3.7 InnovativeColorimetric Sensors for the Detection of Nitrogen Trichloride at ppb Level

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The control of air quality is a great importance, in particular for the protection of individuals and workers who can be exposed to harmful gas. We here describe innovative chemical and colorimetric sensors for the detection of nitrogen trichloride, a pollutant generated in indoor swimming pools. These sensors are based on the use of nanoporous matrices doped with probe-molecules, which act as sponges to trap the targeted pollutant and turn from transparent to blue-violet. These...

P1.0.22 Low Power Consumption Micro C2H5OH Gas Sensor based on Micro-heater and Screen Printing Technique

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Micro C2H5OH gas sensor was fabricated based on micro-heater using tin oxide nano-powders with low power consumption and high sensitivity. Semiconducting SnO2 nano-powders were synthesized via co-precipitation method, and to increase the sensitivity for alcohol gas rare metal dopants were added. In the structure of microheater, the resistances of two semi-circled Pt heaters are connected to the spreader for thermal uniformity. Based on the above design, low power consumption alcohol gas sensor was fabricated by...

Registration Year

  • 2012
    662

Resource Types

  • Text
    662