Messe / Digital  /  04. Mai 2021  -  06. Mai 2021

Sensor + Test – Sonderthema: Sensorik und Messtechnik für die Prozessautomation

Ausgehend von den beiden meist gemessenen Größen Druck und Temperatur bildet die Vielfalt der Prozesssensorik und -messtechnik seit jeher den Kern der SENSOR+TEST.

Mit dem flächendeckenden Einzug der Digitalisierung auch in die Prozessautomation sind die Anforderungen an Sensoren und Messsysteme ebenso stark gewachsen, wie deren Bedeutung für die Industrie. Ob neu entwickelte Messverfahren, selbstüberwachende Sensornetzwerke oder Systeme zur Prozessanalyse mit Cloud- und KI-Unterstützung: Die auf keramischen Technologien basierenden miniaturisierten Sensorkonzepte des Fraunhofer IKTS stellen selbst in harschen Umgebungen und entlang der gesamten Wertschöpfungskette valide Informationen bereit.


Highlights

Fertigung anwendungsspezifischer Ultraschallwandler

Herkömmliche Ultraschallbildgebungssysteme verwenden typischerweise Frequenzen zwischen 1 und 15 MHz. Ziel der Entwicklungen am Fraunhofer IKTS sind hochfrequente Ultraschallwandler mit Frequenzen oberhalb von 15 MHz, um eine Verbesserung der Bildauflösung zu erreichen. Da mit steigender Ultraschallfrequenz nicht nur die Auflösung zunimmt, sondern auch die akustische Eindringtiefe abnimmt, eignen sich hochfrequente Ultraschallwandler in der Medizin besonders für oberflächennahe oder durch Katheder erreichbare Strukturen, z. B. im Rahmen dermatologischer, ophthalmologischer oder intravaskulärer Untersuchungen. Über diese Anwendungen am Patienten hinaus sind sie auch für die zerstörungsfreie Prüfung von faserverstärkten Kunststoffen, stoffschlüssigen Verbindungen und elektronischen Bauteilen interessant.

Blog: Die Zukunft schon heute – Neue Technologieansätze zur Fertigung anwendungsspezifischer Ultraschallwandler

Gedruckte magnetoresistive Sensoren für das kontaktlose Schalten

Gedruckte Elektronik hat sich als Schlüsseltechnologie in vielen Industriebereichen etabliert. Unter Verwendung kostengünstiger, allgemein verfügbarer Materialien und industriell relevanter Hochdurchsatzverfahren ist das Fraunhofer IKTS in der Lage flexible magnetoresistive Sensoren für das kontaktlose Schalten zu drucken. Mit den neuartigen gedruckten Schaltern könnte es bald eine marktfähige Lösung geben, die genau dies ermöglicht und flexibel sowohl in harscher Umgebung als auch unter ionisierender Strahlung, z. B. in der medizinischen Diagnostik und Therapie, anwendbar ist.

Keramische Drucksensoren für Hochtemperaturanwendungen

Die keramische Multilayertechnologie LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) wird für hochintegrierte keramische Verdrahtungsträger verwendet. Die Möglichkeit 3D-Strukturen zu integrieren (Membranen, Kammern, Kanäle), prädestiniert LTCC als Plattform für elektrische und fluidische Funktionen. Durch die Anpassung der Dickschichten an das jeweilige LTCC-Grundmaterial können in Kombination mit Hochtemperatur-Aufbau- und Verbindungstechniken Sensoren für die Messbereiche 10 / 50 / 100 / 250 bar im Einsatztemperaturbereich bis über 300 °C hergestellt werden. Diese besitzen eine lineare und hysteresearme Kennlinie bei einer zugleich sehr guten Langzeitstabilität.