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Kapazitiver Flächensensor

Müller, Andreas (1989)
Kapazitiver Flächensensor.
Technische Universität Darmstadt
Diplom- oder Magisterarbeit, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

Zusammenfassung:

In der Augenmedizin werden Diagnose-Geräte benötigt, die den Augeninnendruck bestimmen. Ein erhöhter Augeninnendruck kann ein Glaukom, also den grünen Star, zur Folge haben. Eine mögliche Meßmethode ist die Applanationstonometrie, bei der die Augenhornhaut von einem ebenen Stempel abgeplattet wird, während die Kraft und die applanierte Fläche gemessen werden. In dieser Arbeit wird für ein solches Gerät ein Flächensensor entwickelt. Das Meßprinzip ist dabei festgelegt. Den Stempel bildet eine leitfähige, mit einem Dielektrikum beschichtete Platte. Über dieser Platte befindet sich eine leitfähige Folie, die mit der Platte einen Kondensator mit geschichtetem Dielektrikum darstellt. Das Auge wird bei der Messung von der Platte abgeplattet. Dadurch steigt die Kapazität des genannten Kondensators. Die Durchbiegung der Folie wird für den Fall der Einzelkraft im Mittelpunkt der Folie und den Fall der Applanation berechnet und in einem Simulationsprogramm ausgewertet. Die Biegelinie wird graphisch dargestellt und die Kapazität der Anordung numerisch bestimmt. Dadurch können verschiedene Varianten des Sensors untersucht werden. Als Folie wird eine mit Titan und Gold bedampfte Polyimidfolie der Dicke 0,025mm verwendet. Der Stempel besteht aus geläpptem Edelstahl mit einer 250nm dicken Schicht aus Siliziumnitrit. Der Abstand zwischen Folie und Sensor sind im Prototyp über ein Feingewinde einstellbar. Zur optischen Zentrierung des Auges leuchtet eine LED im Sensor durch ein Loch in der Mitte des Stempels und durch die Folie hindurch. Die Kapazitätsmessung erfolgt über einen Timer, der als Multivibrator betrieben wird. Die Frequenz des Timers ist von zwei Widerständen und dem Kondensator abhängig. Die Dauer des Aufladevorganges wird durch Verknüpfung mit einem 14MHz-Takt ausgezählt und als 16 Bit-Wort für eine Weiterverarbeitung zwischengespeichert. Messungen mit dem Prototyp wurden nicht durchgeführt.

Typ des Eintrags: Diplom- oder Magisterarbeit
Erschienen: 1989
Autor(en): Müller, Andreas
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Kapazitiver Flächensensor
Sprache: Deutsch
Referenten: Woll, Dipl.-Wirt Teddy ; Cramer, Prof. Dr.- Bernhard
Publikationsjahr: 12 April 1989
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Kurzbeschreibung (Abstract):

Zusammenfassung:

In der Augenmedizin werden Diagnose-Geräte benötigt, die den Augeninnendruck bestimmen. Ein erhöhter Augeninnendruck kann ein Glaukom, also den grünen Star, zur Folge haben. Eine mögliche Meßmethode ist die Applanationstonometrie, bei der die Augenhornhaut von einem ebenen Stempel abgeplattet wird, während die Kraft und die applanierte Fläche gemessen werden. In dieser Arbeit wird für ein solches Gerät ein Flächensensor entwickelt. Das Meßprinzip ist dabei festgelegt. Den Stempel bildet eine leitfähige, mit einem Dielektrikum beschichtete Platte. Über dieser Platte befindet sich eine leitfähige Folie, die mit der Platte einen Kondensator mit geschichtetem Dielektrikum darstellt. Das Auge wird bei der Messung von der Platte abgeplattet. Dadurch steigt die Kapazität des genannten Kondensators. Die Durchbiegung der Folie wird für den Fall der Einzelkraft im Mittelpunkt der Folie und den Fall der Applanation berechnet und in einem Simulationsprogramm ausgewertet. Die Biegelinie wird graphisch dargestellt und die Kapazität der Anordung numerisch bestimmt. Dadurch können verschiedene Varianten des Sensors untersucht werden. Als Folie wird eine mit Titan und Gold bedampfte Polyimidfolie der Dicke 0,025mm verwendet. Der Stempel besteht aus geläpptem Edelstahl mit einer 250nm dicken Schicht aus Siliziumnitrit. Der Abstand zwischen Folie und Sensor sind im Prototyp über ein Feingewinde einstellbar. Zur optischen Zentrierung des Auges leuchtet eine LED im Sensor durch ein Loch in der Mitte des Stempels und durch die Folie hindurch. Die Kapazitätsmessung erfolgt über einen Timer, der als Multivibrator betrieben wird. Die Frequenz des Timers ist von zwei Widerständen und dem Kondensator abhängig. Die Dauer des Aufladevorganges wird durch Verknüpfung mit einem 14MHz-Takt ausgezählt und als 16 Bit-Wort für eine Weiterverarbeitung zwischengespeichert. Messungen mit dem Prototyp wurden nicht durchgeführt.

Freie Schlagworte: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Applanationstonometrie, Flächenmessung kapazitiv, Kapazitätsmessung, Kunststofffolien leitfähig, Plasmabeschichtung CVD, Verformung elastisch Simulationsprogramm
ID-Nummer: 17/24 EMKD 834
Zusätzliche Informationen:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKD 834

Art der Arbeit: Diplomarbeit

Beginn Datum: 09-01-1989

Ende Datum: 12-04-1989

Querverweis: 17/24 EMKD 844

Studiengang: Elektrotechnik (ET)

Vertiefungsrichtung: Elektromechanische Konstruktionen (EMK)

Abschluss: Diplom (EMK)

Fachbereich(e)/-gebiet(e): 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen (aufgelöst 18.12.2018)
Hinterlegungsdatum: 25 Okt 2011 08:30
Letzte Änderung: 13 Jan 2016 10:10
PPN:
Referenten: Woll, Dipl.-Wirt Teddy ; Cramer, Prof. Dr.- Bernhard
Export:
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