MIMODI-3D+ - Miniaturisiertes modulares digitales 3D+-Sensorsystem mit optimierter AVT für die intelligente Zustandsüberwachung

Das SAB-Projekt »MIMODI-3D+ - Miniaturisiertes modulares digitales 3D+-Sensorsystem mit optimierter AVT für die intelligente Zustandsüberwachung« kann mit neuen Ansätzen in der Sensorik, Aufbau- und Verbindungstechnik, sowie Datenerfassung und -verarbeitung einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der prädiktiven Zustands- und Prozessüberwachung an hochdynamischen Anlagen leisten.

In Zusammenarbeit entwickeln die Projektpartner AMAC, viimagic, das Zentrum für Mikro- und Nanotechnologien und Fraunhofer ENAS ein besonders kleines, dünnes und dennoch empfindliches MEMS (≤ 400 μm) als Sensorelement für einen breitbandigen (20 kHz) Vibrationssensor mit deutlich verbesserten Performance-Parametern gegenüber dem Stand der Technik.

Eine der Innovationen dieses Projektes besteht darin, dass das Sensorelement durch Kombination verschiedener Steifigkeiten eine kombinierte Messung von Vibration (V) und Shock (S) ermöglichen kann. Das primäre Sensorsystem besteht aus dem MEMS und einem bei der AMAC entwickelten eigenen Sensor-ASIC. Dieser MSSC-ASIC wird im Projekt komplett überarbeitet, das Design wird an die Eigenschaften des neuen MEMS angepasst (MEMS-ASIC-Co-Design), und die Fertigung erfolgt in einer besonders dünnen Technologie (≤ 360 μm). Zusammen mit dem MEMS wird der neue ASIC als Stapelaufbau in einem miniaturisierten Gehäuse montiert. Hierfür ist die Entwicklung eines innovativen Packages durch den Partner viimagic erforderlich. Der Vibrationssensor im SMD-Gehäuse bildet wiederum die Basis für das einachsige 1D+ Sensormodul. Durch den modularen Aufbau aus optimierten 1D+ Sensoren können sowohl einachsige als auch dreiachsige (Kombination von 3x 1D+ -Sensoren) intelligente Sensormodule aufgebaut werden. Weiterhin entwickelt AMAC die Hard- und Firmware des intelligenten Sensormoduls mit einer digitalen Datenvorverarbeitung in einem Mikroprozessor bzw. auf höherer Ebene in einem FPGA.

 

Diese Maßnahme wird aus Mitteln der Europäischen Union unterstützt und mitfinanziert durch Steuermitteln auf der Grundlage des vom Sächsischen Landtag beschlossenen Haushaltes.