Socec, Ioan Alexandru (2001)
Bestimmung des Einflusses der geometrischen Entwurfsparameter und der Temperaturen auf die Entwurfskennwerte von Si-Druckmeßplatten.
Technische Universität Darmstadt
Studienarbeit, Bibliographie
Kurzbeschreibung (Abstract)
Zusammenfassung:
Im Rahmen dieser Studienarbeit wird der Einfluß der geometrischen Abmessungen piezoresistiver Silizium Druckmeßelemente, der Druckbelastung und der Temperaturbelastung auf die Hauptentwurfskenngrößen piezoresistiver Drucksensoren, wie z. B. den Übertragungsfaktor, den Linearitätsfehler und den systematischen Temperaturfehlern untersucht. Der Schwerpunkt dieser Aufgabe liegt in der Ermittlung der als Folge des Druckes und der Temperatur entstehenden mechanischen Spannungen in der Druckmeßplatte.
Durch Anwendung analytischer Ansätze aus der Plattentheorie, können aus dem Verlauf der Durchbiegungsfunktion der Druckmeßplatte w(x) die mechanischen Spannungen σx und σy in der Druckmeßplatte berechnet werden.
In dieser Arbeit wurde die Plattendurchbiegung w bei Variation der Druckmeßplattendicke (h), der Druckbelastung (p) und der Temperaturbelastung (T), durch Finite Elemente Simulationen ermittelt. Hierzu wurde das FEM-Simulationsprogramm ANSYS eingesetzt. Anschließend wurde aus den Simulationsergebnissen eine analytische Funktion für die Durchbiegung der Druckmeßplatte w = f(x,h,p,T), in Abhängigkeit von der Plattendicke (h), der Druckbelastung (p) und der Temperaturbelastung (T) bestimmt.
Zur Ermittlung der Durchbiegungsfunktion aus den Simulationsergebnissen wurde das Verfahren der Regression ausgewählt und angewendet. Dadurch wurde eine sehr genaue Approximation der Simulationsergebnisse erzielt. Die Abweichung der durch Regression ermittelten Durchbiegungsfunktion von den Simulationsergebnissen liegt unter 1%. Abschließend wurden die mechanischen Spannungen mit Hilfe der Plattentheorie aus dem Verlauf der Durchbiegungsfunktion berechnet und mit den Simulationsergebnissen für die mechanischen Spannungen verglichen. Dabei wurden große Abweichungen festgestellt.
| Typ des Eintrags: | Studienarbeit |
|---|---|
| Erschienen: | 2001 |
| Autor(en): | Socec, Ioan Alexandru |
| Art des Eintrags: | Bibliographie |
| Titel: | Bestimmung des Einflusses der geometrischen Entwurfsparameter und der Temperaturen auf die Entwurfskennwerte von Si-Druckmeßplatten |
| Sprache: | Deutsch |
| Referenten: | Stavroulis, Dipl.-Ing. Stefanos ; Werthschützky, Prof. Dr.- Roland |
| Publikationsjahr: | 30 Juli 2001 |
| Zugehörige Links: | |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | Zusammenfassung: Im Rahmen dieser Studienarbeit wird der Einfluß der geometrischen Abmessungen piezoresistiver Silizium Druckmeßelemente, der Druckbelastung und der Temperaturbelastung auf die Hauptentwurfskenngrößen piezoresistiver Drucksensoren, wie z. B. den Übertragungsfaktor, den Linearitätsfehler und den systematischen Temperaturfehlern untersucht. Der Schwerpunkt dieser Aufgabe liegt in der Ermittlung der als Folge des Druckes und der Temperatur entstehenden mechanischen Spannungen in der Druckmeßplatte. Durch Anwendung analytischer Ansätze aus der Plattentheorie, können aus dem Verlauf der Durchbiegungsfunktion der Druckmeßplatte w(x) die mechanischen Spannungen σx und σy in der Druckmeßplatte berechnet werden. In dieser Arbeit wurde die Plattendurchbiegung w bei Variation der Druckmeßplattendicke (h), der Druckbelastung (p) und der Temperaturbelastung (T), durch Finite Elemente Simulationen ermittelt. Hierzu wurde das FEM-Simulationsprogramm ANSYS eingesetzt. Anschließend wurde aus den Simulationsergebnissen eine analytische Funktion für die Durchbiegung der Druckmeßplatte w = f(x,h,p,T), in Abhängigkeit von der Plattendicke (h), der Druckbelastung (p) und der Temperaturbelastung (T) bestimmt. Zur Ermittlung der Durchbiegungsfunktion aus den Simulationsergebnissen wurde das Verfahren der Regression ausgewählt und angewendet. Dadurch wurde eine sehr genaue Approximation der Simulationsergebnisse erzielt. Die Abweichung der durch Regression ermittelten Durchbiegungsfunktion von den Simulationsergebnissen liegt unter 1%. Abschließend wurden die mechanischen Spannungen mit Hilfe der Plattentheorie aus dem Verlauf der Durchbiegungsfunktion berechnet und mit den Simulationsergebnissen für die mechanischen Spannungen verglichen. Dabei wurden große Abweichungen festgestellt. |
| Freie Schlagworte: | Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Drucksensoren Piezoresistiv, Entwurfskenngrößen Drucksensor, Entwurfsparameter Drucksensor, Finite Elemente Programm ANSYS, Kurvenanpassung, Regressionsanalyse, Spannung mechanische |
| ID-Nummer: | 17/24 EMKS 1482 |
| Zusätzliche Informationen: | EMK-spezifische Daten: Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate, Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKS 1482 Art der Arbeit: Studienarbeit Beginn Datum: 13-11-2000 Ende Datum: 30-07-2001 Querverweis: keiner Studiengang: Wirtschaftsingenieur Elektrotechnik (WI-ET) Vertiefungsrichtung: Mikro- und Feinwerktechnik (MFT) Abschluss: Diplom (WiET) |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen (aufgelöst 18.12.2018) 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Mess- und Sensortechnik |
| Hinterlegungsdatum: | 07 Sep 2011 16:56 |
| Letzte Änderung: | 05 Mär 2013 09:53 |
| PPN: | |
| Referenten: | Stavroulis, Dipl.-Ing. Stefanos ; Werthschützky, Prof. Dr.- Roland |
| Export: | |
| Suche nach Titel in: | TUfind oder in Google |
 |
Frage zum Eintrag |
Optionen (nur für Redakteure)
 |
Redaktionelle Details anzeigen |
Drucken
Impressum