Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Miniaturisierte Low-cost-Strömungssensoren

25.03.2009
Besonders für kleine Durchflüsse in Gasen oder Flüssigkeiten eignen sich thermische Strömungssensoren sehr gut.

Das HSG-IMIT hat nun neue Verfahren vorgestellt, wie sich solche Strömungssensoren miniaturisieren lassen, indem sowohl die Sensorelemente gemeinsam mit der Fluidführung direkt auf einem Chip integriert werden.

Thermische Strömungssensoren bestehen aus einem Sensorelement, das elektrisch beheizt wird, und das zusätzlich mit zwei Thermofühlern ausgestattet ist. Durch die Umströmung findet ein Wärmeaustausch mit dem Strömungsmedium statt, der neben anderen Faktoren auch abhängig vom Volumenstrom ist.

Die am HSG-IMIT entwickelten Standard-Strömungssensoren, die nach diesem Prinzip arbeiten, sind in Silizium Technologie hergestellt. Nun hat man die Strömungssensoren so verkapselt, dass auch die Strömungskanäle direkt mit auf dem Chip untergebracht sind. Diese werden beispielsweise durch KOH-Ätzen direkt auf der Rückseite des Siliziumchips erzeugt.

Eine weitere Möglichkeit, die größere Freiheiten im Design des Kanals erlaubt, ist die Realisierung des Kanals in dem Silikonelastomer PDMS. Dieses Verfahren zeichnet sich durch niedrige Kosten und eine hohe Flexibilität aus.

Das Material besteht aus zwei Komponenten, die nach dem Mischen auf eine Silizium-Gussform aufgebracht werden. Nach dem Aushärten lässt sich das PDMS von der Form abziehen und auf das Sensorelement bonden. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass mit diesen Methoden reproduzierbar Sensoren hergestellt werden können, die sehr kleine Durchflüsse bis zu 0,1 µl/min genau messen können.

Mit den untersuchten Verfahren ist es möglich, sowohl einen guten Differenzdrucksensor, als auch einen Sensor zur Detektion geringster Durchflüsse mit hoher Auflösung und Reproduzierbarkeit zu realisieren.

Auch im Bereich der Sensorgehäuse konnten neue Wege beschritten werden. So wurde ein neues Gehäuse entwickelt, das aus einfachen Spritzgussteilen gefertigt werden kann und nicht verklebt werden muss.

Dies ist von entscheidender Bedeutung in medizinischen Anwendungen, wo auf die Verträglichkeit der Materialien und Fügeverfahren geachtet werden muss. Zusammen mit der Miniaturisierung und der kostengünstigen Produktion ist dadurch eine Verwendung der Strömungssensoren als Einweg-Sensor in medizinischen Anwendungen denkbar.

Moritz Faller | idw
Weitere Informationen:
http://www.hsg-imit.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Energieproduzierende Fenster stehen kurz bevor
23.02.2017 | University of Minnesota / Università degli Studi di Milano-Bicocca

nachricht Hauchdünn wie ein Atom: Ein revolutionärer Halbleiter für die Elektronik
23.02.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie