2,770 Works

B1.4 - Ultra-Thin Resistors for Piezoresistive Sensors

B. Schmidt, M. Zier, P. Philipp & J. Potfajova
Piezoresistors in silicon has found applications in different kinds of sensors, for example in pressure sensors, accelerometers, multi-axis flow sensors and tactile sensor arrays. The emerging use of piezoresistive elements for deflection sensing of scanning probe cantilevers in Atomic Force Microscopy (AFM) is governed by efforts to overcome limited speed imaging and throughput using monolithically integrated arrays of AFM cantilevers. Consequently, to the integration of the detecting piezoresistive sensor, electro-thermal actuator integration into the cantilever...

P5.8 - Light-stimulated hydrogel actuators with incorporated graphene oxide for microfluidic applications

L. Breuer, M. Raue, T. Mang, M. J. Schöning, T. Wagner & R. Thoelen
Graphene oxide (GO) nanoparticles, which are able to convert light energy into heat, were incorporated into temperature-sensitive Poly-N-isopropylacrylamide (P-NIPAAm) hydrogels. In contrast to pure P-NIPAAm hydrogels, the new polymers with GO showed significant sensitivity towards light as a stimulus. The photothermal conversion and heating process of hydrogels under illumination were investigated by IRthermography. Furthermore, first experiments for a possible application as light-driven microvalves within lab-on-chip systems were performed.

2.2 - Kalibrierung von Thermometern in situ im Prozess

M. Schalles & P. Vrdoljak
Im Bereich der Life-Sciences-Technology müssen Prozessthermometer aufgrund regulatorischer Anforderungen regelmäßig kalibriert werden. Derzeit müssen diese aus dem Prozess ausgebaut und extern kalibriert werden, was, bedingt durch die Kalibrierung oder auch durch Prozessstillstände, sowohl zu hohen Aufwänden, als auch zu hohen Kosten führt. Um diese Kosten zu minimieren und die Prozesssicherheit zu erhöhen, wurde ein Kalibrierverfahren entwickelt, welches eine kontinuierliche Einpunktkalibrierung eines Thermometers direkt im Prozess ermöglicht. Diese in-situ-Kalibrierung erfolgt dabei mit Hilfe eines in das...

3.3 - Impedimetrische Untersuchungen an Elektroden Elektrochemischer CO2-Sensoren

S. Dietrich, M. Kusnezoff, S. Mosch, C. Baumgärtner & N. Trofimenko
Am Fraunhofer-IKTS wurde ein elektrochemischer CO2-Sensor in kompakter Bauweise entwickelt. Der Sensor zeigt ein sehr gutes Ansprechverhalten auf CO2-Konzentrationsänderungen im Bereich 0,04..10 Vol.-% in synthetischer Luft. Zur Untersuchung des Einflusses der Elektroden auf die signalbildenden Prozesse wurden impedimetrische Untersuchungen an Testzellen mit vereinfachtem Aufbau durchgeführt.

A7.1 - Selective solid electrolyte sensors for trace gas concentrations

J. Zosel, M. Schelter, C. Vonau, U. Guth & M. Mertig
The measurement of a variety of combustibles such as hydrocarbons (HC), carbon monoxide and hydrogen is an important task for the evaluation of combustion and industrial processes. Solid electrolyte gas sensors based on yttria-stabilized zirconia (YSZ) are suited for many of these applications due to their broad measuring range, short response time and outstanding long-term stability. Their selectivity for single analytes in complex matrices however often needs significant improvement. In this contribution, different approaches for...

P2.3 - High Speed Measurement with EtherCAT and PC Based Condition Monitoring

P. Dresselhaus
text (Thep lemaseea ssutarertm heenret) of the current machine condition is getting more and more important in terms of the reduction of unplanned dead-times and cancellation expenses. The fast ethernetbased fieldbus system EtherCAT in combination with an intelligent controller software allow the integration of a Condition Monitoring system into a PC based controller. Beside cost savings this allows a registration and analysis of vibration data, in consideration of the current machine. The necessity of data...

2.4.3 Modulare Sensor-Testplattform für Hochtemperaturanwendungen bis 300 °C

B. Bieske, T. Reinhold & M. Reinhard
Die Dauertemperatureinsatzbereiche von Halbleiterbauelementen sind bis 125 °C als Standards definiert. Für spezielle elektronische Schaltungen in den Bereichen Automotive und Sensorik werden aber Einsatztemperaturen bis zu 300 °C verlangt. Zur Evaluierung dieser Schaltungen wird eine innovative Hochtemperatur-Testplattform vorgestellt, die am IMMS entwickelt wurde und als Kernstück eine Schaltkreisfassung mit Heizung und Temperaturregelung beinhaltet. Als Demonstrator wird ein Drucksensor-ASIC damit charakterisiert.

BS6.1 - Noble Metal-based Nanoparticles in Modern Bioanalysis

M. Pietrzak, M. Drozd, P. Ivanova & E. Malinowska
This talk will be focused on the synthesis and studies on various types of noble metal-based nanoparticles, which characterize themselves with catalytic activity mimicking enzymes from the class of oxidoreductases. Both the monometallic nanostructures as well as alloyed ones will be compared in terms of peroxidase-, catalase-, glucose oxidase- and superoxide dismutase-like activity. Moreover, core/shell and hollow nanoparticles, in some cases containing residues of templates inside, will be presented and their usefulness in various analytical...

P10 - Project of the Security Portals for Explosives Detection using CEAS Sensor

R. Mędrzycki, J. Wawer, Z. Bielecki, J. Mikołajczyk, J. Wojtas & M. Nowakowski
Detection of explosives is current problem for antiterrorist activities. This is particularly important for security of national buildings and installations. Explosives detection technology can be divided into two groups: sensor systems of trace amounts of explosives (Trace Detection) or of anomalies ones caused by presence of explosives charge (Bulk Detection). In the trace detection portals, there is examined the composition of contained air. If explosives are detected, the installed sensor will identify the chemical signature...

2.2 - Messsystem zur Bestimmung thermodynamischer Eigenschaften dünner Schichten bei hohen Temperaturen

H. Wulfmeier, D. Albrecht, H. Fritze, S. Ivanov & A. Bund
Die Kenntnis der thermodynamischen Eigenschaften dünner Schichten kann im Bereich der Sensorik oder zur Entwicklung von Dünnschichtsystemen genutzt werden. Um entsprechende Informationen zu erhalten, wurde eine neue Technik, die Dünnschichtkalorimetrie (Thin-Film Calorimetry, TFC), entwickelt. Dabei erlaubt der Einsatz hochtemperaturstabiler planarer Temperatursensoren eine Ausdehnung des Messbereichs bis etwa 1000 °C. Charakterisiert werden können einzelne dünne Schichten oder Dünnschichtsysteme. Das System basiert auf piezoelektrischen Resonatoren aus dem hochtemperaturstabilen Material Langasit, auf denen die zu untersuchenden dünnen Schichten...

P3.2 - Miniaturisierter Sauerstoffsensor auf Festkörperelektrolytbasis für die in-situ Messung in der Atemgasanalyse

A. Günther, R. Baumann, T. Schmiel & T. T. Tajmar
Der vorliegende Beitrag gibt einen zusammenfassenden Überblick über den Aufbau, die Funktion und das Messverhalten eines neuartigen elektrochemischen Sauerstoffsensors für den Einsatz in der medizinischen Atemgasanalyse. Hervorzuheben ist dabei vor allem der hohe Grad der Miniaturisierung und die robuste Bauweise des Sensors, die es ermöglicht, die Gasmessung direkt im Hauptatemstrom (in-situ) durchzuführen, wodurch auf externe Analysatoren verzichtet werden kann. Die Miniaturisierung führt zudem zu extrem niedrigen Ansprechzeiten, die vor allem für atemzugaufgelöste Messungen in der...

D6.2 - Characterisation of a 5 MN·m Torque Transducer by Combining Traditional Calibration and Finite Element Method Simulations

P. Weidinger, C. Schlegel, G. Foyer & R. Kumme
Precise torque measurement in nacelle test benches increases the demand for an expansion of the torque measurement range up to several MN·m and a torque transfer standard. To this end, a 5 MN·m torque transducer was acquired. However, a traceable torque calibration is only possible up to 1.1 MN·m so far. This calibration is presented and discussed in this paper. In order to fully characterise the 5 MN·m torque transfer standard, a finite element analysis...

2.3.4 3D Rekonstruktion der Magnetfeldvektoren Bx, By, Bz in Cern, Schweiz. 3D Single Chip Hall Sensor 5 Tesla, PHE Fehler 20 ppm.

H. Hoeben
Die genaue Messung von starken Magnetfeldern ist heute zum Beispiel mit NMR Messgeräten möglich. NMR Messergebnisse sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, dass nur die Stärke des Magnetfeldes gemessen wird, nicht jedoch die Richtung des Magnetfeldes. Hall Sensoren ermöglichen die Messung sowohl der Stärke des Magnetfeldes als auch dessen Richtung. Dies ermöglicht einen völlig neuen Lösungsansatz in Cern (Europäische Organisation für Kernforschung), durch den Einsatz des neu entwickelten dreidimensionalen, würfelförmigen Hall Sensor Modules HE444. Der...

A5 - Multilagenbasierte Lab-on-a-Chip Systeme – Online Überwachung und automatisiertes Handling

H. Stehr, R. Eger, V. Franke, F. Sonntag, K. Günther & U. Marx
Die vorliegende Arbeit beschreibt eine geschlossene Technologiekette für die schelle, flexible und preiswerte Herstellung von Lab-on-a-Chip-Systemen als Multilagenaufbau lasermikrostrukturierter Folien sowie einen Ansatz zur Sensitivitätssteigerung für die Online Fluoreszenz-Überwachung durch Integration funktionaler Reflexionsschichten. Aufbauend auf dynamischen Multi-Organ-Chips für die Substanztestung an langzeitkultivierten humanen 3D-Co-Kulturen wird ein Multilagen-Demonstrator-System vorgestellt und dessen Funktionalität am Beispiel der Substanztestung demonstriert. Weiterhin erfolgt die Vorstellung erster Ergebnisse zur Eignung von ta-C-Schichten als Reflektor.

A6.3 - Sound Velocity Profiles in Fluids for Process Monitoring

M. Lenz & E. Kühnicke
In conventional methods the sound velocity is determined by means of the back wall echo or a reflector at a known position. This paper presents a novel approach for combined measurement of sound velocities and distances in fluids with scattering particles. In contrast to conventional methods, the knowledge about the sound field is exploited to characterise the fluid, and solely the echoes from the scattering particles are used to determine sound velocity. The basic idea...

5.3 - Testing Acquisition of GPS / GNSS Location and Velocity to Improve Safety in Autonomous Driving

K. Von Hünerbein & W. R. Lange
GPS (Global Positioning) and GNSS (Global Navigation Satellite Systems) yield very accurate positioning, velocity and timing, which are crucial for many ADAS (advanced driver assistance systems) and in autonomous driving. 3D locations can be as accurate as a few decimeters, with the help of additional correction methods. In addition a wide range of different sensors, among them optical, LIDAR and RADAR are used to detect obstacles and street marks, GNSS location and trajectory data can...

A1.2 - Processing and evaluation of measured data from Build-Up systems with special regard to various designs

M. Wagner & F. Tegtmeier
The largest force standard in Europe with a nominal force of 16.5 MN and an uncertainty of 1 x 10-4 is located in PTB, Braunschweig. Since there is a high demand for calibration in the meganewton range, this force scale needs to be exceeded. To realize this, the use of large bu-systems as transfer standards is considered [1]. A reliable uncertainty budget is a basic requirement for the traceability of force in the meganewton range...

P2GS.13 - Fabrication of ZnO-Based Ethanol Gas Sensors Using Aerosol-Assisted Atmospheric Pressure Plasma

D. Y. Kim, J. E. Lee, H.-K. Lee, C.-S. Park & H.-S. Tae
This contribution studies a fast and simple method for depositing metal oxides by using an aerosolassisted atmospheric pressure plasma process. ZnO films were deposited on arbitrary substrates and characterized by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. In addition, ZnO-based gas sensors were tested for the detection of ethanol gas at concentrations between 100 ppb to 1000 ppb. In this study, ZnO was adopted as an example of metal oxides that can be deposited but it...

2.2 - Robust and Miniaturized Non-Incremental Fiber-Optic Distance Sensor for Turbo Machine Rotor Deformation and Vibration Monitoring

P. Dreier, T. Pfister & J. Czarske
In order to improve the safety, the lifetime, and the energy efficiency of turbo machines, the dynamic behaviour of the rotor has to be analyzed and optimized. Thus, rotor unbalances, dynamic deformations, and blade vibrations as well as blade tip clearance changes have to be monitored during operation for optimizing the rotor design and to validate numerical models. However, these are big challenges for metrology, since small, robust, and noncontact measurement techniques are required offering...

B6.3 - Detection and Classification of Explosive Compounds in Presence of Interferents Utilizing Laser Ion Mobility Spectrometry

A. Langmeier, C. Oberhuettinger, W. Heep, H. Oberpriller, S. Beer, M. Kessler, J. Goebel & G. Mueller
Ion Mobility Spectrometers (IMS) are frequently used to screen airline passengers and their luggage for explosives and explosive by-products. Traditionally, in IMS technology different kinds of molecules are distinguished on account of their different ion mobilities in a weak electric field. In this paper we report on methods of resolution enhancement applicable to IMS drift time spectra. We find that a robust classification of trace explosives can be obtained by algorithmic resolution enhancement of the...

B4.2 - Novel Fiber-Optical Accelerometer for Monitoring Tasks of Power Generators

M. Villnow, M. Willsch, Th. Bosselmann & B. Schmauss
Due to the increase in energy demand modernizations of electric power plant installations become more and more important. To prevent damages and to verify optimization measures, sensors and monitoring systems are particularly essential. Therefore a novel fiber-optical acceleration sensor has been developed and proposed. The Siemens Fiber Optical Accelerometer (SFOA) is based on the intensity modulation of light. The end surface of a bare multimode fiber is placed towards a tilted mirror. Thereby the fiber...

2.1.4 Piezoelektret-Beschleunigungsaufnehmer mit integriertem Impedanzwandler

J. Hillebrand, S. Haberzettl & G. M. Sessler
Auf Piezoelektretfolien basierende Beschleunigungsaufnehmer können sowohl mit Ladungs- als auch mit Spannungsverstärkern betrieben werden, wobei im letzteren Fall ein abgeschirmter hochohmiger Impedanzwandler in unmittelbarer Nähe der Folien platziert werden sollte. Für die vorliegende Arbeit wurden daher Piezoelektret-Beschleunigungsaufnehmer mit im Metallgehäuse integriertem Feldeffekttransistor (FET) und bis zu drei gestapelten Piezoelektret-Folien entwickelt und gebaut. Die Charakterisierung erfolgte mit Hilfe eines elektrodynamischen Schwingungserregers im Frequenzbereich von 10 Hz bis 8 kHz. Neben dem Frequenzgang der Empfindlichkeit wurden auch...

D4.4 - Printed Sensor for Integrating in Aluminum during Casting

G. Dumstorff & W. Lang
We present a sensor with resistive structure integrated in aluminum. The sensor structures are realized on an aluminum substrate by screen printing. They are integrated in aluminum during casting. After fabrication the sensors were characterized by measuring the temperature dependent resistance.

SE.3 - Highly selective and stable mixed-potential type gas sensor based on stabilized zirconia and Cd2V2O7 sensing electrode for NH3 detection

F. Liu, J. Wang & G. Lu
Among engine aftertreatment systems, selective catalytic reduction (SCR) that uses urea as reducing agent has been recognized as the most promising technology to eliminate the NOx emissions from diesel vehicles. In this system, a urea solution is injected into an exhaust line to react with the NOx from combustion exhaust. To accurately control the amount of urea injected and to avoid NH3 slips that aggravate air pollution problems, a powerful NH3 gas sensor for on-board...

P2.7.7 Detection of Reducing Gases in Air: Experiment and Theory

Leonid I. Trakhtenberg, Genrikh N. Gerasimov, Tatyana V. Belysheva, Mortko A. Kozhushner, Vladimir. F. Gromov & Olusegun J. Ilegbusi
The sensor responses (com) of SnO2 + In2O3 and ZnO + In2O3 nanocomposite films to H2 and CO in air are investigated for varying oxide compositions. Sensor properties of the In2O3 + SnO2 composite are determined by the interaction between components, which leads to the transfer of electrons from In2O3 to SnO2. The degree of electron transfer increases under the action of reducing gases that is the cause of an increase in com when added...

Registration Year

  • 2011
    424
  • 2012
    662
  • 2013
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