Beschleunigungssensoren

Business Unit »Intelligent Sensor and Actuator Systems«

Fraunhofer ENAS entwickelt in verschiedenen Projekten an mikromechanischen Beschleunigungssensoren mit spezifischen Parametern, die an den Einsatzzweck angepasst werden. Darunter zählen z. B. Entwicklungen für den Einsatz von Beschleunigungssensoren in medizinischen Implantaten. Die Herausforderung besteht darin, die Sensoren in ihren Abmessungen sehr klein zu gestalten und dabei eine hohe Empfindlichkeit zu behalten. Das wird vor allem durch ein entsprechend großes Aspektverhältnis realisiert.

Es wurden u. a. Sensoren zur Pulserkennung, zur Überwachung von Patientenlagerung oder zur Kontrolle der Position von Implantaten entwickelt. Die in Kooperation mit dem Zentrum für Mikrotechnologien der TU Chemnitz in BDRIE-Technologie hergestellten Sensoren kennzeichnet ein hohes Aspektverhältnis durch besonders tief geätzte Elektrodenstrukturen von bis zu 100 μm Tiefe. Die Sensitivität wird außerdem durch die geringen Abstände zwischen den Elektroden erhöht. Dadurch sind besonders kleine und sensitive Sensorelemente realisierbar. Die Beschleunigungssensoren können Bewegungen im Pikometerbereich auflösen. Biokompatibles Packaging und Oberflächennanostrukturierung komplettieren die Forschungen zu implantierbaren Systemen am Fraunhofer ENAS.

In weiteren Projekten sind eine Vielzahl unterschiedlicher MEMS Elemente zur Detektion von Beschleunigungen entstanden. Diese wurden an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst entwickelt. Mit Hilfe von Demonstratoren wurden die Sensorsysteme charakterisiert und die geforderten Parameter nachgewiesen.

Ausgewählte Anwendungsszenarien

 

Entwicklung von robusten Beschleunigungssensoren für Automotive-Anwendungen

 

Breitband-Beschleunigungssensor