HSG-IMIT zur electronica ’04: Neue Wege in der Sensorik

Mikrosystemtechnik eröffnet neue Dimensionen in der Taupunkt- und Strömungsmessung

Die Mikrosystemtechnik eröffnet neue Wege in der Taupunkt- und Strömungssensorik. Das Institut für Mikro- und Informationstechnik der Hahn-Schickard-Gesellschaft (HSG-IMIT), ein führender F&E-Dienstleister in der Mikrosystemtechnik, stellt auf der electronica 2004 neuartige Sensoren vor, die nach einem thermischen Prinzip arbeiten – sie messen Feuchte bzw. Volumenströme mit Hilfe einer beheizten Membran aus Silizium. Die Weltleitmesse der Elektronik findet vom 9. bis 12. November in München statt. Das HSG-IMIT präsentiert sich gemeinsam mit dem AMA Fachverband Sensorik (Halle A3 Stand 137).

Mit der Entwicklung des thermischen Taupunktsensors läutet das in Villingen-Schwenningen beheimatete Institut ein neues Kapitel in der Feuchtemessung ein. Die Herstellungskosten liegen ca. 90 Prozent unter denen vergleichbarer Präzisions-Taupunktsensoren. Der langzeitstabile Mikrosensor passt in einen Streichholzkopf und misst auch in Grenzsituationen exakter als viele herkömmliche Sensoren, die nach einem optischen oder kapazitiven Prinzip arbeiten. Die Ansprechzeit liegt derzeit unter 10 Sekunden. Das HSG-IMIT hält eine Reaktionszeit im Bereich von Millisekunden für möglich. Außerdem kann der thermische Taupunktsensor sich selbst testen und kalibrieren. Einschränkungen wie die von anderen Sensoren bekannte Hysterese oder Messwertverfälschungen durch leitfähiges Kondenswasser treten hier gar nicht auf.

Der thermische Strömungssensor des HSG-IMIT kann Massenströme fluidischer Medien in Kanälen mit Querschnitten ab 600×300 Mikrometer überwachen. Seine Messbereiche liegen zwischen 0,1 ml/min und 10 l/min bei Gasen bzw. zwischen 10 µl/h und 10 l/h bei Flüssigkeiten. Der Sensor erkennt bereits, wenn sich eine Flüssigkeit nur einen zehntel Millimeter pro Sekunde bewegt und reagiert in Millisekunden.

Der Kopf des Strömungssensors besteht wie beim thermischen Taupunktsensor aus einer Silizium-Nitrit-Membran, die mit Heizelement und Temperatursensoren bestückt ist. Strömen Flüssigkeiten oder Gase darüber bzw. sammeln sich beim Taupunktsensor Wassermoleküle auf der Membran, ändert sich die Wärmeverteilung auf der Membranoberfläche. Diesen Effekt machen sich die Entwickler des HSG-IMIT zunutze, um Größe und Geschwindigkeit von Volumenströmen bzw. Taupunkttemperatur und Luftfeuchtigkeit zu ermitteln.

Das HSG-IMIT sieht Anwendungsmöglichkeiten vorrangig in der Industrie, Anlagen- und Gebäudetechnik, aber auch in der Fahrzeug-, Medizin-, Verfahrens- und Biotechnik. Um den Sensor serienreif zu machen, sucht das Institut Partner für die weitere Anwendungsentwicklung.

Peter Josef Jeuk, Leiter Marketing/Vertrieb, HSG-IMIT
Wilhelm-Schickard-Str. 10, 78052 Villingen-Schwenningen
Telefon + 49 (0) 7721/943-254, Telefax -210,
E-Mail peter.jeuk@hsg-imit.de