FE-Modellierung resonanter Sensoren

Finite-Elemente-Modellierung frequenz-analoger Sensoren   HSG-IMIT Institut für Mikro- und Informationstechnik der Hahn-Schickard-Gesellschaft für Angewandte Forschung e.V. Villingen-Schwenningen   2.1 Einleitung 2.1.1 Funktionsprinzip resonanter Sensoren Das Prinzip eines resonanten Sensors beruht auf der Abhängigkeit der Eigenfrequenz des Resonators von einer äußeren physikalischen Größe (z.B. Druck, Kraft, Temperatur), indem der Spannungszustand beeinflußt oder die Trägheit des Resonators…

FE modeling of resonant sensors

Finite element modeling of frequency-analog sensors   HSG-IMIT Institute for Micro- and Information Technology of the Hahn-Schickard-Gesellschaft for Applied Research e.V. Villingen-Schwenningen     2.1 Introduction 2.1.1 Functional principle of resonant sensors The principle of a resonant sensor is based on the dependence of the natural frequency of the resonator on an external physical variable…

Resonant Microsensors

Invited paper Sensors and Materials   Special Issue : Resonant Microsensors Paper Analytical and finite element modeling of resonant silicon microsensors Authors: Thomas Fabula and Stephanus Büttgenbach Year of publication: 1997 Volume: 9 Number: 8 Pagination: 501-519   Keywords beam-on-diaphragm, pressure sensor, electromechanical coupling factor, finite-element modeling, modal analysis, mode coupling, piezoelectric thin films, resonant force…

Resonant silicon sensors with electrothermal excitation

Resonante Silizium-Sensoren mit elektrothermischer Anregung und DMS in Metall-Dünnfilm-Technologie   H. Bartuch*, S. Büttgenbach**, Th. Fabula***, H. Weiss*   * Gesellschaft für Mikrotechnik und Sensorik mbH, Richthofenstraße 3, D-78048 VS-Villingen ** Institut für Mikrotechnik der Technischen Universität Braunschweig, Langer Kamp 8, D-38106 Braunschweig *** Institut für Mikro- und Informationstechnik der Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V.,…

Aufbau Mikrotechnik Forschungsinstitut

Microtechnology Research Institute   Wissenschaftlicher Mitarbeiter Herr Dipl.-Phys. Thomas Fabula, ist seit dem 01.10.1988 als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Mikro- und Informationstechnik der Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. tätig. Herr Fabula war zunächst mit der Planung des Institutsaufbaus sowie der Konzeption und Realisierung der kompletten EDV-Infrastruktur befaßt und hat maßgeblich zum Aufbau des mikromechanischen…

Experimentelle Verifikation

Verifikation durch experimentelle Messtechniken   Schwingungsmessung an mikromechanischen Bauelementen Schwingungsmessung in der Mikrosystemtechnik In dem BMFT-Verbundprojekt Frequenzanaloge Sensoren wurden vielfältige optische Schwingungsmessungen an mikromechanischen Druck-, Kraft- und Strömungssensoren durchgeführt. Diese Sensoren bestehen in der Regel aus schwingungsfähigen Balken- oder Membranstrukturen, die elektrothermisch oder mit Hilfe von piezoelektrischen Dünnschichten (z.B. ZnO, AlN) zum Schwingen angeregt werden. Durch…

Verbundforschung frequenzanaloge Sensoren

FASENS Verbundforschung am IMIT   Die Ergebnisse eines ersten umfangreichen Projektes, dass vom Institut für Mikro- und Informationstechnik (IMIT) in Villingen-Schwenningen in Kooperation mit vier Industriefirmen bearbeitet wurde, konnten am 31. März 1993 der Öffentlichkeit vorgestellt werden.   Abschluss BMFT-Projekt Nicht nur von den Beteiligten wurde dieses Verbundprojekt als großer Erfolg gewertet: das unerwartet große…

MotoMeter – Frequenzanaloge Quarz-Drucksensoren

Abschlusspräsentation MotoMeter   Resonante Quarz-Drucksensoren Abschlusspräsentation “Einsatz der Mikromechanik zur Herstellung frequenz-analoger Sensoren”  Dr.-Ing. Stefan Dagenbach, Werner Hartig,  MotoMeter GmbH, Leonberg   Zusammenfassung Die vorteilhaften Eigenschaften von Quarz wie hervorragende Elastizität, sehr gute Langzeitstabilität, chemische Resistenz und vor allem sein piezoelektrisches Verhalten ermöglichen im Batch-Prozeß die kostengünstige Herstellung von Sensoren. Die Anzahl der notwendigen Prozeßschritte…

Si-Kraftsensoren mit piezoelektrischem Antrieb

FASENS Mehrfachbalken-Resonatoren   Zusammenfassung BMFT-Projekt „frequenzanaloge Sensoren“ Dipl.-Phys. Hans-Joachim Wagner, Hahn-Schickard-Gesellschaft für Angewandte Forschung e.V. (HSG-IMIT)   Abschlussbericht Frequenz-analoge Kraftsensoren in Silizium mit quasi-digitalem Frequenzausgang werden vorgestellt. Der Kraft empfindliche Resonator wird durch eine membranartige Dreifachbalkenstruktur (Dicke = 25 µm) realisiert. Die Anregung der Resonanzschwingungen des im antisymmetrischen Grundmode (äußere Balken gegenphasig zum inneren Balken)…