Sensor Principles and Integrated Interface Circuits

Veranstalter

School of Advanced Professional Studies Universität Ulm

Veranstaltungsort

Universität Ulm
School of Advanced Professional Studies
Oberberghof 7
89081 Ulm

Online

Zielgruppe

Der Zertifikatskurs „Sensor Principles and Integrated Interface Circuits“ richtet sich an Bachelor-, Diplom- oder Staatsexamensabsolvent*innen mit soliden Grundkenntnissen in einem ingenieurwissenschaftlichen Fach, der technischen Informatik oder der Physik, die sich mit Fragestellungen zur Sensorik und des Systems Engineering intensiv auseinandersetzen möchten.

Teilnahmevoraussetzungen

Voraussetzung ist ein erster Hochschulabschluss z. B. Bachelor, Diplom, Staatsexamen etc. in einem technischen Fach. Inhaltliche Voraussetzungen sind die Grundkenntnisse in analogen integrierten Schaltungen.

Inhalte

1. Motivation und Beispielsensor Anwendungen

• Chemische Sensoren (pH-Sensoren, Gassensoren, etc.)
• Sensoren für die Mechatronik (Hallsensoren, Gyroskope, Drucksensoren, etc.)
• Sensoren für die medizinische Bildgebung (MRT-Detektoren, Röntgen- und CT-Detektoren, Ultraschall-Wandler, etc.)

2. Rauschen in Sensoren und integrierten Sensorausleseschaltungen

3. Sensortypen

• Selbstgenerierende vs. modulierende Sensoren
• Elektrisches Verhalten (R, L, C, I-Source, V-Source, etc.)

4. Auslesekonzepte

• Amplituden- und frequenzsensitive Erkennung
• Resonanzauslesungen
• Phasenempfindliche Erfassung (Lock-in-Verstärker)
• Zeitkontinuierliche vs. zeitdiskrete Auslesung
• Open-Loop vs. Closed-Loop-Auslesung
• Absolut- vs. Differenzmessung

5. Implementierungen von Ausleseschaltungen

• Messverstärker
• Transimpedanzverstärker
• Ausleseschaltungen mit geschaltetem Kondensator

6. Datenumwandler für Sensorauslesungen

• A/D converters
• D/A converters
• T/D converter

Ablauf

Das Online-Studium findet im Selbststudium und in Form von Gruppenarbeit statt. Für das Selbststudium stehen Video-Vorlesungen, die Ihnen die Zertifikatskursinhalte anschaulich darlegen, und ein ausführliches Skript bereit. Das lesefreundliche Skript ist nach dem didaktischen Konzept der Universität Ulm für berufsbegleitend Teilnehmende aufbereitet. Es enthält beispielsweise Lernstopps, Multiple und Single Choice Fragen, Quizzes, Übungen, etc.

Ihr Mentor/Ihre Mentorin wird Ihnen in regelmäßigen Abständen Online-Sprechstunden in Form von Seminaren anbieten, die Ihnen bei der Bearbeitung der Übungsblätter helfen und Sie somit bei der Erarbeitung des Lernstoffs unterstützen.

Außerdem steht ein weiteres Forum für den Austausch der Teilnehmenden untereinander bereit.

Lernziele

• Die Teilnehmenden können die wichtigsten Rauschquellen in Sensoren und Sensorausleseelektronik identifizieren und deren Einfluss auf die erreichbare Nachweisgrenze vorhersagen.
• Sie können zwischen selbsterzeugenden und modulierenden Sensoren unterscheiden und verschiedene Sensortypen hinsichtlich ihres elektrischen Verhaltens klassifizieren.
• Die Teilnehmenden unterscheiden verschiedene Auslesekonzepte und wenden diese beim Entwurf beispielhafter Sensorsysteme an.
• Sie können die Vor- und Nachteile von kontinuierlichen und diskreten Sensorausleseschaltungen erklären.
• Die Teilnehmenden können Auslesekonzepte mit offenem und geschlossenem Regelkreis unterscheiden und die Vor- und Nachteile identifizieren.
• Sie können den Leistungsunterschied zwischen Absolut- und Differenzmesssystemen und deren Anwendbarkeit bei der Bildung von schaltungsbasierten Sensoren und Sensorauslesungen bewerten.
• Die Teilnehmenden können wichtige Ausleseschaltungskonfigurationen analysieren und synthetisieren.

Lehr- / Lernformat

Blended-Learning

Abschluss

Bei erfolgreichem Abschluss des Zertifikatskurses erhalten Sie ein Zertifikat sowie ein Supplement, das die Inhalte des Zertifikatskurses als Übersicht auflistet.

Zeitaufwand

Der Zertifikatskurs erfordert einen Bearbeitungsaufwand von insgesamt 180 Stunden.

Creditpoints (ECTS)

6

Sprache

Deutsch / English

Anmeldefrist

Anmeldefrist für das Sommersemester: 01. Oktober bis 15. März Anmeldefrist für das Wintersemester: 01. April bis 15. September

Prof. Dr. Jens Anders
Leiter des Instituts für Intelligente Sensorik und Theoretische Elektrotechnik, Universität Stuttgart und Lehrbeauftragter der Universität Ulm

Denis Djekic
Wissenschaftlicher Mitarbeiter des Instituts für Intelligente Sensorik und Theoretische Elektrotechnik, Universität Stuttgart