AMA Innovationspreis 2018 - Die Bewerber - AMA Science

 
AMA Innovationspreis 2018 - Die Bewerber - AMA Science
AMA
Innovationspreis 2018
Die Bewerber
AMA Innovationspreis 2018 - Die Bewerber - AMA Science
2
AMA Innovationspreis 2018 - Die Bewerber - AMA Science
AMA Innovationspreis 2018: Die Bewerber

Sehr geehrte Damen und Herren,

                      der AMA Verband für Sensorik und Mess-        die Innovationshöhe, die Originalität der Lösungen und die
                      technik e.V. verleiht einmal jährlich den     Markt­relevanz der eingereichten Forschungs- und Entwicklungs­
                      AMA Innnovationspreis für außergewöhn-        leistungen. Wissenschaftliche Basisentwicklungen müssen zumin-
                      liche Neuentwicklungen aus der Sensorik       dest ­eine zeitnahe Umsetzung in wettbewerbsfähige Produkte
                      und Messtechnik. In diesem Jahr reichten      erkennen lassen.
                      34 kreative Entwickler und Entwicklerteams
                                                                    Begutachten Sie die diesjährigen Einreichungen selbst, seien Sie
                      aus dem In- und Ausland ihre innovativen
                                                                    gespannt auf viele neue Lösungs- und Realisierungsansätze aus
                      Lösungsansätze ein.
                                                                    Forschung und Industrie. Sie spiegeln die hohe Relevanz wider,
Der AMA Innovationspreis wird seit 18 Jahren verliehen und gehört   die Sensorik und Messtechnik als Schlüsseltechnologien für den
zu den renommiertesten Preisen der Branche. Das Besondere an        technischen Fortschritt besitzen.
diesem Preis: ausgezeichnet werden die innovativen Forscher und
Entwicklerteams, nicht die Institute und Firmen dahinter.
                                                                    Prof. Dr. Andreas Schütze
Die Jury setzt sich zusammen aus Wissenschafts- und Industrie­
vertretern und legt bei der Begutachtung besonderen Wert auf        Juryvorsitzender
                                                                    AMA Innovationspreis
AMA Innovationspreis 2018 - Die Bewerber - AMA Science
Innovationen in der Übersicht

    Thermometer mit automatischer in situ Kalibrierfunktion im Prozess     6    Sensor-Indenter-System zur akustischen Überwachung beim Wafertest 11

    Bosch BME680 - erster miniaturisierter, chemischer Gassensor           6    Magnetischer Motor Kit Encoder mit One Cable Technology BiSS Line 12

    Siloxan-resistenter Multipixel-Gassensor                               7    Der „Analyser“:
                                                                                Mit Sensordaten und AI zu robusten Produkten und Prozessen       12
    Coriolis Durchflussmessgerät Promass Q mit Multi-Frequenz-Technologie 7
                                                                                Elektrische Leistungsmessung, spannend einfach mit DEWETRON      13
    Dünnschicht-Folien-DMS: Hochsensitiv und kundenspezifisch              8
                                                                                Überwachung eines Kochvorgangs mittels Radarsensorik             13
    Effiziente Sicherung von Bahnübergängen durch Vibrationsanalyse        8
                                                                                Mikrowellen-Feuchtemesssensor FL-Wapp                            14
    ChilliPot - Scoville Meter                                             9
                                                                                Interferoskop 5.0 mit räumlichem Phasenschieben                  14
    Precalibrated formaldehyde sensor module                               9
                                                                                SPADeye2 - LiDAR-Sensor mit variablem Sonnenschutz               15
    A lead free, two pin, industry compatible fuel cell oxygen sensor    10
                                                                                Smart Magnetic Field                                             15
    Monitoring physical values based
    on NB-IoT sensors and cloud platform                                 10     Covalently-modified gold gratings as a universal SERS platform   16

    Sensorik für Rotorblattdiagnostik und Fledermauserkennung - B²-Monitor 11   Erzeugung von EM-Simulationsmodellen mittels Computertomographie 16

4
AMA Innovationspreis 2018 - Die Bewerber - AMA Science
Innovationen in der Übersicht

Smart hydrogel catheter sensor platform                               17   Nanodevice for Recognition/ Determination/
                                                                           Capture of Hazard from Water                 22
Nanoengineered mercury vapor sensor                                   17

MPV-800 Multipoint Vibrometer                                         18

Die schlaue Schraube 4.0 – Kontaktloses Ermitteln der Vorspannkraft   18

Novel PEROXCAP® sensor for measuring hydrogen peroxide vapor          19

Ultra-High Temperature (1000°C) Accelerometer                         19

ExtruSens - Modulare Low-cost
Systemplattform zur Prozessüberwachung                                20

Promess Measuring Device                                              20

SO2-Messsystem für den Einsatz auf hoher See                          21

Megapixel Scanning Vibrometer for Micromechanical Systems             21

Zolitron Z-Node und Z-Cloud Analytics                                 22
AMA Innovationspreis 2018 - Die Bewerber - AMA Science
GEWINNER                                                                                                                GEWINNER
                                                                  des AMA                                                                                                                 des AMA
    Thermometer mit automatischer                             Innovations­preises
                                                                    2018                                               Bosch BME680 –                                                 Innovations­preises
                                                                                                                                                                                            2018
    in situ Kalibrierfunktion im Prozess                                                                               erster miniaturisierter, chemischer Gassensor

    Dr. Pavo Vrdoljak, Christian Stöger, Michael Korn, Harald Bründl,                                                  Dr. Richard Fix, Dr. Thomas Block, Dr. Herbert Verhoeven
    Alfred Umkehrer (Endress+Hauser Wetzer GmbH + Co KG, Nesselwang)                                                   (Bosch Sensortec GmbH, Reutlingen)
    Dr. Marc Schalles (Technische Universität Ilmenau)

     Das     itherm    TrustSens                                                                                       Der Bosch BME680 ist weltweit
     TM37x ist ein Thermo-                                                                                             das erste integrierte 4-in-1 Sensor-

                                                                                © Endress+Hauser Wetzer GmbH & Co KG
     meter mit automatischer                                                                                           modul, der einen Druck-, Tempe-
    ­Kalibrierfunktion. In seinen                                                                                      ratur- und Feuchtesensor mit einem

                                                                                                                                                                                                        © Bosch Sensortec GmbH
     Mess­einsatz ist zusätzlich                                                                                       MEMS Gassensor, kombiniert. Im
     zum     Widerstandssensor                                                                                         Bereich CE & IoT Anwendungen
     ein ferroelektrisches Refe-                                                                                       wurde damit eine neue Messgröße
     renzelement mit bekannter                                                                                         erschlossen. Ausgangslage der
     Curie-Temperatur als Tem-                                                                                         Innovation waren hohe Anforde-
     peraturnormal     integriert.                                                                                     rungen im CE- und IoT-Markt gegenüber dem technischen Stand, ins-
     Wird durch die Prozess-                                                                                           besondere hinsichtlich Systemintelligenz, Baugröße, Leistungsaufnahme,
     temperatur eine Phasenumwandlung ausgelöst, wird die Messabwei-                                                   Zuverlässigkeit sowie Industrialisierung & Skalierbarkeit der Fertigungsvo-
     chung des digitalen Temperaturwerts zur Curie-Temperatur bestimmt                                                 lumen. Bislang waren dies wesentliche Hindernisse für die Etablierung
     und das Thermometer kalibriert. Die automatische, rückwirkungsfreie                                               der chemischen Messgröße Gas im industriellen Maßstab und für die
     Kalibrierung erfolgt ohne Ausbau des Thermometers direkt im Prozess.                                              Massenproduktion. Heute sind bereits erste Geräte im Bereich IoT und
     Aufwand und Kosten für Kalibrierungen werden so deutlich reduziert.                                               Smart Home mit dem BME680 auf dem Markt verfügbar.

    Alfred Umkehrer                                                                                                    Dr. Richard Fix
    Obere Wank 1                           Tel. +49-8361308431                                                         Gerhard-Kindler-Str. 9                 Tel. +49-71213535924
    87484 Nesselwang                                                                                                   72770 Reutlingen
    Alfred.Umkehrer@wetzer.endress.com                                                                                 Christian.Hoenicke@bosch-sensortec.com
                                                                                                                       www.bosch-sensortec.com

6
AMA Innovationspreis 2018 - Die Bewerber - AMA Science
NOMINIERT                                                                                         NOMINIERT
                                                                 für den AMA                                                                                       für den AMA
Siloxan-resistenter Multipixel-Gassensor                       Innovations­preis
                                                                     2018                           Coriolis Durchflussmessgerät                                 Innovations­preis
                                                                                                                                                                       2018
                                                                                                    Promass Q mit Multi-Frequenz-Technologie

Dr. Johannes Bühler, Dr. Matthias Merz, Dr. Roman Pavelko,                                          Dr. Hao Zhu, Dr. Alfred Rieder, Gerhard Eckert,
Pernilla Andersson, Dr. Mirjana Banjevic, Dr. Cyrill Kuemin,                                        Ennio Bitto, Dr. Wolfgang Drahm, Dr. Martin Anklin
Dr. Werner Hunziker, Dr. Felix Hoehne (Sensirion AG, Stäfa)                                         (Endress+Hauser Flowtec AG, Reinach)

Mit dem SGP Multipixel-Gassensor                                                                    Die Multi-Frequenz-Technologie
bringt Sensirion mehrere Schlüsselin-                                                               (MFT) erweitert das Anwendungs-
novationen auf den Markt. Die Kern-                                                                 spektrum von Coriolis Durchfluss-
technologie des SGP – MOXSens® –                                                                    messgeräten auf Strömungen

                                                                                   © Sensirion AG
macht den Sensor extrem wider-                                                                      mit Gaseinschlüssen. Die MFT

                                                                                                                                                                                     © Endress+Hauser Flowtec AG
standsfähig gegenüber Kontamina­                                                                    ­bestimmt Massenstrom und Dichte
tion durch Siloxane und ermöglicht so                                                                bei zwei verschiedenen Schwin-
eine nie dagewesene Langzeitstabi­                                                                   gungsfrequenzen der Messröhren
lität und Genauigkeit.                                                                               und kompensiert die Beeinflus-
                                                                                                     sung der Messergebnisse durch
 Dank CMOSens® bietet der SGP ein komplettes Gassensorpaket mit                                      die ­Blasenströmung.
4 Sensorelementen, kalibrierten Signalen und I2C Schnittstelle integriert
in ein 2.45x2.45x0.9mm3 Gehäuse. Die einzigartige Kombination                                       Dabei werden Dichte und Massenstrom mit exzellenter Genauigkeit
aus Integration und Langzeitstabilität erschließt neue Anwendungen wie                              ­bestimmt, wie sie kein anderes Messverfahren erzielt. Mit dem Promass Q
­Mobiltelefone oder IoT Geräte.                                                                      lassen sich schwierige Messaufgaben z.B. in der Lebensmittelindustrie
                                                                                                     oder der Öl- und Gasindustrie lösen.

Dr. Felix Hoehne                                                                                    Dr. Wolfgang Drahm
Laubisrütistrasse 50                    Tel. +41-443064000                                          Kägenstrasse 7                        Tel. +41 61 715 6111
8032 Stäfa (Schweiz)                    Fax +41-443064030                                           4153 Reinach (Schweiz)                Fax +41 61 715 6699
felix.hoehne@sensirion.com                                                                          info@flowtec.endress.com
www.sensirion.com                                                                                   www.endress.com

                                                                                                                                                                                                                   7
AMA Innovationspreis 2018 - Die Bewerber - AMA Science
SONDERPREIS:                                                                                      SONDERPREIS:
    Dünnschicht-Folien-DMS:                           Junges Unternehm
                                                                         en                           Effiziente Sicherung von             Junges Unternehm
                                                                                                                                                            en

    Hochsensitiv und kundenspezifisch                                                                 Bahnübergängen durch Vibrationsanalyse

    Dr. Matthäus Langosch, Dirk Göttel, Mario Cerino                                                  Houssam El Moutaouakil, Vera Bazhenova
    (CeLaGo Sensors GmbH, Saarbrücken)                                                                (SENVISYS GmbH, Saarbrücken)
    Prof. Dr. Günter Schultes, Dennis Vollberg
    (Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes)

    Unsere Innovation lässt eine neue                                                                 Vibrationssensorik unterstützt durch
    Generation von hochsensitiven                                                                     Künstliche Intelligenz ermöglicht
    Dehnungsmessstreifen       (Folien-                                                               eine effiziente und kabellose
    DMS) entstehen, die vorteilhaft                                                                   Bahnübergangssicherung wobei
    als primäre Sensorelemente für                                                                    die Kosten um 50% im Vergleich

                                                                              © CeLaGo Sensors GmbH
    mechanische Größen eingesetzt                                                                     zu den herkömmlichen Lösungen
    werden können. Die neue Ma-                                                                       reduziert werden können. Zudem

                                                                                                                                                                         © SENVISYS GmbH
    terialbasis aus metallhaltigen                                                                    ist das eingebaute lernende System
    Kohlenstoff-Dünnschichten, deren                                                                  in der Lage eine Prädiktives
    Entwicklung zu stabilen Mess-                                                                     Monitoring anzubieten um den
    systemen inklusive Laserstrukturie-                                                               Bahnverkehr ausfallsicherer zu
    rung und Laserabgleich bilden den Kern der Innovation. Die neuen                                  machen.
    Folien-DMS auf Dünnschichtbasis bieten Vorteile, die es Herstellern
    ermöglichen, flexible und vielfältige DMS-Formen für sensitive, ener-
    giesparende und robuste Sensorsysteme einzusetzen.

    Dr. Matthäus Langosch                                                                             Houssam El Moutaouakil
    Eschberger Weg 46                   Tel. +49-68185787660                                          Science Park 2                         Tel. +49-68183192060
    66121 Saarbrücken                   Fax +49-68185787665                                           66123 Saarbrücken
    info@celago-sensors.de                                                                            info@senvisys.de
    www.celago-sensors.de                                                                             www.senvisys.de

8
AMA Innovationspreis 2018 - Die Bewerber - AMA Science
ChilliPot – Scoville Meter                                                                         Precalibrated formaldehyde sensor module

Prof. Richard Compton, Dr. Chris Batchelor-McAuley (Oxford University)                             Dr. Walter King (Dart Sensors Ltd, Exeter & Shenzhen),
Dr. Martin Peacock (Zimmer and Peacock, Royston)                                                   Zhao Li (Prosense Technologies Ltd, Shenzhen)

The ChilliPot-Scoville meter is the                                                                The module device consists of
world‘s first Scoville Meter for                                                                   a Dart Sensors formaldehyde
farmers/growers/producers/                                                                         sensor coupled to a micro-pcb.
manufacturers, who need to                                                                         The module is supplied to the
quickly, easily and reliably                                                                       customer with an accurate preset
measure the Scoville Heat Units                                                                    calibration to output a ppm

                                                                            © Zimmer and Peacock
(the hotness) of their chilli based                                                                formaldehyde value, obviating
products and/or chilli peppers.                                                                    the need for customers to calibrate

                                                                                                                                                                 © Prosense
                                                                                                   their products.
The ChilliPot-Scoville Meter is an
objective direct measurement of
capsaicin, based on technology
developed by the University of Oxford, and is the world‘s fastest, lowest
cost method for determining the Scoville Heat Units (SHU) of a chilli or
chilli derived product.

Dr. Martin Peacock                                                                                 Dr. Walter King
1 Market Hill                         Tel. +44-7943544340                                          Elm House, 54 Mary Arches St            Tel. +44-1392233377
SG89 Royston (UK)                                                                                  Exeter EX4 3BA (UK)
martinpeacock@zimmerpeacock.com                                                                    walter@dart-sensors.com
www.zpchilligroup.com                                                                              www.dart-sensors.com

                                                                                                                                                                              9
AMA Innovationspreis 2018 - Die Bewerber - AMA Science
A lead free, two pin,                                                           Monitoring physical values based
     industry compatible fuel cell oxygen sensor                                     on NB-IoT sensors and cloud platform

     Dr. Walter King                                                                 Karol Zareba, Adam Bodurka, Piotr Szydłowski
     (Dart Sensors, Exeter)                                                          (EFENTO, Cracow)

     A two electrode oxygen sensor                                                   Efento has developed a modern
     operating on the fuel cell princip-                                             solution for monitoring of physical
     le, comprising an electrocatalytic                                              values based on wireless NB-
     cathode for the reduction of oxy-                                               IoT sensors and Cloud platform.
     gen; an anode able to electroca-                                                Efento was selected as one of
     talytically oxidise an alcohol or                                               12 European companies to
     other fuel; an alkaline electrolyte                                             develop NB-IoT based solutions

                                                                 © Dr. Walter King

                                                                                                                                                      © 2018 EFENTO
     incorporating the chosen fuel;                                                  in partnership with T-Mobile and
     and a micro-aperture to control                                                 Deutsche Telekom.
     the admission of oxygen from the
     air, protected by a porous PTFE                                                 Efento sensors are one of the
     membrane.                                                                       World’s first NB-IoT sensors.
                                                                                     Comparing to other wireless solutions, our sensors offer enhanced
                                                                                     battery operation time (up to 5 years), good signal coverage since
                                                                                     communication infrastructure is provided by telecom operators and
                                                                                     easiness of configuration and installation.

     Dr. Walter King                                                                 Piotr Szydłowski
     Elm House, 54 Mary Arches St          Tel. +44-1392277733                       Dietla 93/6                           Tel. +48-609823465
     Exeter EX4 3BA (UK)                                                             31031 Cracow (Poland)
     walter@dart-sensors.com                                                         efento@efento.pl
     www.dart-sensors.com                                                            http://getefento.com

10
Sensorik für Rotorblattdiagnostik                                                          Sensor-Indenter-System zur
und Fledermauserkennung – B²-Monitor                                                       akustischen Überwachung beim Wafertest

Dr. Andreas Nuber (Wölfel Engineering GmbH + Co. KG, Höchberg),                            Marianne Unterreitmeier, Dr. Oliver Nagler (Infineon Technologies AG,
Dr. Jochen Moll (Goethe Univ. Frankfurt a. M.), Dr. Rahmi Salman,                          Neubiberg), Prof. Dr. Rainer Holmer (OTH Regensburg),
Dimitry Pozdniakov (HF Systems Engineering GmbH & Co. KG ),                                Dr. Sebastian Brand (FhG IMWS)
Manfred Dürr (Volta Windkraft GmbH )

Die hier vorgestellte Innovation­                                                          Bei der Halbleiter-Ferti-
besteht in der Entwicklung                                                                 gung erfolgt vor der wei-
neuartiger Radarsensorik im                                                                teren Prozessierung ein

                                                                                                                                                                        © Infineon Technologies AG
Frequenzbereich von 33.4-                                                                  elektrischer Funktionstest.
36GHz, welche am Turm von                                                                  Dabei können mecha­
Windenergieanlagen (WEA)                                                                   nische Risse von Isolations­

                                                                               © Woelfel
installiert ist. Gleichzeitig ist es                                                       schichten     unter     dem
damit möglich, eine Struktur­                                                              Anschlusspad aufgrund
überwachung der Rotorblätter                                                               mechanischer Kontaktierung durch Nadelspitzen entstehen, welche
durchzuführen und die Aktivität                                                            ­jedoch keinesfalls zu einem elektrischen Ausfall der Chips führen dürfen,
von kollisionsgefährdeten Fledermäusen in der unmittelbaren Umgebung                        was Qualitäts- und Zuverlässigkeitsprobleme zur Folge haben könnte.
von WEA zu erfassen.
                                                                                           Die gezeigte Innovation basiert auf der Schallemissionsprüfung, um
Dies ermöglicht eine adaptive Steuerung von WEA, welche sich am                            ­Beschädigungen in spröden Isolationsschichten beim Wafertest in Echt-
realen Auftreten der Tiere orientiert. Durch Reduzierung ihrer Sterblichkeit                zeit wesentlich effizienter als bisher zu detektieren.
entsteht ein wertvoller Beitrag für den Umweltschutz.

Dr. Andreas Nuber                                                                          Dr. O. Nagler, M. Unterreitmeier
Max-Planck-Str. 15                     Tel. +49-93149708365                                Am Campeon 1-15                        Tel. +49-8923489295
97204 Höchberg                         Fax +49-93149708650                                 85579 Neubiberg
nuber@woelfel.de                                                                           marianne.unterreitmeier@infineon.com
www.woelfel.de                                                                             www.infineon.com

                                                                                                                                                                                                     11
Magnetischer Motor Kit Encoder                                                  Der „Analyser“: Mit Sensordaten und
     mit One Cable Technology BiSS Line                                              AI zu robusten Produkten und Prozessen

     Dr. Michael Löken                                                               Frank Thurner
     (FRABA GmbH, Köln)                                                              (Contech Software & Engineering GmbH,
                                                                                     mts Consulting & Engineering GmbH, Fürstenfeldbruck)

     Magnetischer, ungelagerter                                                      Das selbstlernende AI-System „Analy-
     Kit Encoder für Motor Feed-                                                     ser“ erkennt alle Fehlerbilder rein aus
     back Anwendung. Dabei                                                           dem Verlauf von Produktvalidierungs- /
     erreicht der Encoder eine                                                       ­Prozess-Kurven auf Basis Sensordaten,

                                                                           © FRABA
     Auflösung von 17 bit bei                                                         liefert Ursachen und Lösungen, Hand-
     einer Genauigkeit von 0,09                                                       lungsempfehlungen in Echtzeit. Inno-
     Grad. Er beinhaltet volle                                                        vation: Maschinenlern-/AI-Algorithmus
     Multiturn Funktionalität mittels Wiegand Eneryg Harvesting Technology.           mittels statistischem Fingerabdruck für
     Als Schnittstelle wird das neu innovative One Cable Protokoll BiSS Line          vollautomatische Kurven und Fehler-
     eingesetzt. Hauptvorteile sind die geringe Größe mit nur einer Platine­          Erkennung, erkennt unbekannte multiple­

                                                                                                                                                                 © Frank Thurner
     von 35 mm Durchmesser und die signifikant verringerten Kosten im                 Wirkzusammenhänge von Einfluss­
     ­Vergleich zu herkömmlichen optischen Drehgebern.                                größen Xi auf Anforderungen Yn für
                                                                                      Produkte und Prozesse, liefert Ursachen,
                                                                                      Lösungen. Anforderungen und Einfluss-
                                                                                      größen werden als Einzelwerte und Kurvenverläufe verarbeitet, für kleine
                                                                                      und große Datenmengen

     Dr. Michael Löken                                                               Frank Thurner
     Zeppelinstr. 2                         Tel. +49-221962130                       Oskar-von-Miller-Str. 4d              Tel. +49-81418884030
     50667 Köln                             Fax +49-2219621320                       82256 Fürstenfeldbruck                Fax +49-32223762538
     info@posital.de                                                                 thurner@mts-contech.com
     www.posital.com                                                                 www.contech-analyser.de

12
Elektrische Leistungsmessung,                                                                 Überwachung eines
spannend einfach mit DEWETRON                                                                 Kochvorgangs mittels Radarsensorik

Michael Oberhofer, Christoph Wiedner                                                          Prof. Dr. Peter Ott, Marco Altmann
(DEWETRON GmbH, Graz)                                                                         (Hochschule Heilbronn)

Das DEWE2-PA7 Leistungsmess-                                                                  Die Vorrichtung zur Überwa-
system kann mehrere Messsys-                                                                  chung eines Kochvorgangs be-
teme bzw. deren Aufgaben                                                                      steht aus einer Kombination aus

                                                                            © DEWETRON GmbH
erfüllen. Dies reduziert die Zeit
­                                                                                             Radar- und/oder Kamerasen­
für Schulung und Inbetriebnahme,                                                              soren (die Idee wurde zum Patent
senkt Kosten für die regelmäßige                                                              eingereicht). Die Kamera soll
Kalibration der Messtechnik und                                                               erkennen, welche Kochstellen in

                                                                                                                                                                    © Marco Altmann
Softwarelizenzen, kann wertvolle                                                              Verwendung sind und nach Mög-
Entwicklungszeit einsparen und                                                                lichkeit eine Aussage über das
sorgt obendrein für verlässliche Daten in einem einzigen Dateiformat                          Kochgut treffen. In Kombination
(„single point of truth“). Ein modernes Touch-Bedienkonzept, das Knöpfe,­                     mit einem Radarsensor, welcher
Regler und Tasten überflüssig macht, erleichtert die Bedienung, die Kon-                      Füllstände und Bewegungen messen kann, ist so eine Überwachung
figuration und hilft den Benutzern sich auf ihre Kernaufgaben - das Mes-                      eines Kochvorgangs möglich. Das Gesamtsystem soll ein Überkochen
sen und Analysieren - zu konzentrieren.                                                       oder Anbrennen bei Kochvorgängen verhindern. Die Signalverarbeitung
                                                                                              erfolgt mit Deep Learning Techniken.

Michael Oberhofer                                                                             Marco Altmann
Parkring 4                               Tel. +43-3163070                                     Max-Planck-Str. 39                   Tel. +49-71315046760
8074 Graz/Grambach (Österreich)          Fax +43-316307090                                    74081 Heilbronn
sales@dewetron.com                                                                            marco.altmann@hs-heilbronn.de
www.dewetron.com                                                                              www.hs-heilbronn.de

                                                                                                                                                                                      13
Mikrowellen-Feuchtemesssensor FL-Wapp                                                                                      Interferoskop 5.0
                                                                                                                                mit neuartiger Phasenschiebemethode

     Manfred Ludwig                                                                                                             Prof. Dr. Michael Schuth, Christopher Petry, Patrick Braschel
     (Franz Ludwig Ges. f. Mess- und Regeltechnik mbH, Mainz)                                                                   (OGKB Hochschule Trier)

                                                                            © Franz Ludwig Ges. f. Mess- und Regeltechnik mbH
     FL-Wapp Sensor zum Messen                                                                                                  Das Interferoskop ist ein vom
     von Feuchtigkeit, Temperatur und                                                                                           Technikum OGKB eigenent-
     Homogenität von Schüttgütern                                                                                               wickeltes Messgerät zur opti-
     zur industriellen Anwendung mit                                                                                            schen Dehnungsmessung für die

                                                                                                                                                                                                           © OGKB Hochschule Trier
     WLAN-Technologie mit integrierter                                                                                          zerstörungsfreie Prüfung (ZfP).
     Messdatenaufbereitung. Sichere                                                                                             Es verknüpft die hochgenaue
     Bedienung außerhalb von Gefah-                                                                                             Laser-Interferometrie mit der En-
     renbereichen durch WLAN- Zugriff.                                                                                          doskopie. Durch die erfolgte
                                                                                                                                Weiterentwicklung des Geräts
     WLN-Access-Point im Sensor implementiert. Durch intelligente Vernet-                                                       zur Version 5.0 mit neuartigem
     zung mit WLAN- fähigen Endgeräten werden die Anforderungen für                                                             Phasenschieben ist es erstmals
     Industrie 4.0 erfüllt                                                                                                      möglich, Turbinenschaufeln im eingebauten Zustand zu überprüfen d.h.
                                                                                                                                ohne die Turbinen im Vorfeld zu zerlegen. Diese Eigenschaft macht das
                                                                                                                                Interferoskop zur Weltneuheit. Für die kostenintensiven ZfP-Inspektionen
                                                                                                                                an Flugzeugen und in Kraftwerken ergibt sich ein enormer Vorteil.

     Manfred Ludwig                                                                                                             Prof. Dr. Michael Schuth
     Budenheimer Straße 1                Tel. +49-61319104629                                                                   Schneidershof                          Tel. +49-6518103396562
     55124 Mainz                         Fax +49-61319104624                                                                    54293 Trier                            Fax +49-6518103377
     h.mueller@fludwig.com                                                                                                      schuth@hochschule-trier.de
     www.fludwig.com                                                                                                            www.ogkb.hochschule-trier.de

14
SPADeye2 –                                                                                            Smart Magnetic Field
LiDAR-Sensor mit variablem Sonnenschutz

Dr. Jennifer Ruskowski, Maik Beer                                                                     Dr. Dominik Lausch, Markus Patzold, Michael Beyer, Jens Fröbel,
(Fraunhofer IMS, Duisburg)                                                                            Chia-Mei Lin, Jakub Pawlikowski (Fraunhofer CSP, Halle)
                                                                                                      Kai Kaufmann (HSA)

Mit dem Doppelzeilensensor                                                                            In Solarmodulen fließen flächig
„SPADeye2“ mit 2 x 192 Pixel                                                                          verteilte el. Ströme, welche Ma-

                                                                                                                                                                                © Fraunhofer CSP, Halle
werden      grundlegende       Neu­                                                                   gnetfelder erzeugen. Wir detek-
erungen auf dem Gebiet der Ab-                                                                        tieren und analysieren diese Ma-
standsvermessung auf einem Chip                                                                       gnetfelder erstmalig ortsaufgelöst

                                                                         © Fraunhofer IMS, Duisburg
realisiert. Die für Si-basierende                                                                     mit einem eigenentwickelten Ma-
Sensorsysteme empfindlichsten                                                                         gnetfeldliniensensor. Jeder Defekt
Photodioden, die SPADs (Single                                                                        führt zu einer Änderung der Stromverteilung und so zu einer Änderung
Photon Avalanche Diodes), wur-                                                                        der Magnetfelder. Die Daten werden automatisiert mit neuronalen Net-
den direkt in einen CMOS-Pro-                                                                         zen ausgewertet. Der Kunde erhält Handlungsanweisungen. Kunden
zess integriert. Die Architektur des                                                                  sind zum Markteintritt Solarmodulhersteller. Die Methode ist jedoch auf
Sensors erlaubt die Anpassung an die Umgebungsbeleuchtung durch                                       jede stromdurchflossene Baugruppe wie auch Leiterplatten oder Batteri-
Wahl rauscharmer Empfangsmodi. Mit dieser erhöhten Dynamik können                                     enzerstörungsfrei anwendbar.
im Vergleich zu bisherigen Lösungen bei starkem Sonnenlicht Objekte in
großen Distanzen immer noch erkannt werden.

Dr. Jennifer Ruskowski                                                                                Dr. Dominik Lausch
Finkenstraße 61                     Tel. +49-20337832943                                              Otto-Eißfeldt-Straße 12               Tel. +49-34555895114
47057 Duisburg                      Fax +49-2033783266                                                06120 Halle (Saale)                   Fax +49-3455589101
vertrieb@ims.fraunhofer.de                                                                            dominik.lausch@csp.fraunhofer.de
www.ims.fraunhofer.de                                                                                 www.smartmagneticfield.de

                                                                                                                                                                                                          15
Covalently-modified gold                                                                             Erzeugung von EM-Simulationsmodellen
     gratings as a universal SERS platform                                                                mittels Computertomographie

     Olga Guselnikova, Ph. D. Lyutakov Oleksiy (University of Chemistry                                   Professor Dr. Sven Simon, Jürgen Hillebrand, Steffen Kieß
     and Technology Prague, Tomsk Polytechnic University)                                                 (Universität Stuttgart)
     Ph. D. Postnikov Pavel (Tomsk Polytechnic University)

     The innovation present SERS sen-                                                                     Gegenstand dieser Innovation ist
     sor platform based on the highly-                                                                    ein neuartiges Verfahren zur be-
     ordered gold grating with cova-                                                                      rührungslosen und breitbandigen
     lently grafted specific organic                                                                      Bestimmung von elektrischen Pa-

                                                                                      © UCT, TPU Prague
     functional groups, which serve                                                                       rametern und insbesondere von
     as molecular recognition layer.                                                                      S-Parametern mit dem Charakte-
     Combination of a homogeneous                                                                         ristikum, dass dieses Verfahren

                                                                                                                                                                                      © Prof. Dr. Simon
     distribution of the SERS signal and                                                                  auf der Computertomographie
     high affinity to target analytes enable to detect up to picomolar concen­                            (CT) basiert. Grundprinzip des
     trations with high selectivity and reliable reproducibility of results. Sugge-                       Verfahrens ist, dass nach der
     sted SERS sensor platform is cheap, stable, easy to handle, compatible                               Durchstrahlung von Multi-Gigabit-
     with portative Raman spectrometer and can be customized according                                    Verbindungsstrukturen mittels Röntgenstrahlung metallische Leitungsstruk-
     to requirements.                                                                                     turen von Dielektrika im Röntgenbild unterschieden und mittels Computer-
                                                                                                          tomographie geometrische 3D-Modelle der Leitungsstrukturen bestimmt
                                                                                                          werden.

     Olga Guselnikova                                                                                     Professor Dr. Sven Simon
     Technicka 5                             Tel. +42-777907642                                           Universitätsstr. 38                   Tel. 49-71168588450
     16628 Prague (Czech Republic)                                                                        70569 Stuttgart
     guselnio@vscht.cz                                                                                    simon@ipvs.uni-stuttgart.de
     www.vscht.cz                                                                                         www.uni-stuttgart.de

16
Smart hydrogel catheter sensor platform                                                            Nanoengineered mercury vapor sensor

Prof. Dr. Florian Solzbacher, Dr. Julia Körner, Dr. Christopher F. Reiche                          Professor Suresh Bhargava, Dr. Ylias Sabri, Dr. Ahmad Kandjani
(University of Utah)                                                                               (RMIT University, Melbourne)

The innovation is a smart                                                                          A highly robust, sensitive,
hydrogel-based       sensor                                                                        selective­and reusable mercury
platform for real-time                                                                             sensor has been developed for
monitoring of biomarker                                                                            the continuous monitoring of ele-

                                                                            © University of Utah
and medication levels                                                                              mental mercury (Hg0) vapor in in-
in blood. The approach                                                                             dustrial effluents. The sensor is the
is based on a smart                                                                                first of its kind and overcomes key

                                                                                                                                                                            © RMIT University
hydrogel which alters                                                                              limitations of spectroscopic sen-
its volume when the concentration of the                                                           sors, including cross-interference
target analyte changes. The hydrogel’s                                                             issues. The sensor can detect Hg0
swelling state is read out by a very thin (µm                                                      vapor levels down to 22 µg/m3
thickness) polyimide strip with embedded                                                           (2.5 ppbv) with 98% accuracy in the presence of volatile organic com-
meandering leads, whose bending is                                                                 pounds and high humidity levels. The sensor’s enhanced performance
dependent on the hydrogel’s swelling                                                               derives from the novel nanoengineered gold structures, which have been
state, inducing a change in the lead’s                                                             patented, trialled and licensed.
impedance.

Dr. Julia Körner                                                                                   Professor Suresh Bhargava
50 Central Campus Dr. #2110            Tel. +1-3854959255                                          GPO BOX 2476                        Tel. +61-399253365
84112 Salt Lake City (USA)                                                                         3001 Melbourne (Australia)
julia.koerner2k@gmail.com                                                                          suresh.bhargava@rmit.edu.au
www.ece.utah.edu                                                                                   www.rmit.edu.au

                                                                                                                                                                                                17
MPV-800 Multipoint Vibrometer                                                            Die schlaue Schraube 4.0 –
                                                                                              Kontaktloses Ermitteln der Vorspannkraft

     Dr. Bernd Heinen, Joachim Axtmann, Martin Bauer,                                         Dr. Thomas Frank
     Christian Ehrmann, Zlatko Seranic, Christian Zink                                        (CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH, Erfurt)
     (Polytec GmbH, Waldbronn)

     Berührungslose       flächenhafte                                                        Die Wartung sicherheitsrele-
     Schwingungsmessung unter Be-                                                             vanter Schraubverbindungen ist

                                                                                                                                                                    © CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH
     triebsbedingungen, z. B. bei                                                             an unzugänglichen Orten wie
     kurzzeitigen, transienten, dreh-                                                         Windkraftanlagen oft nur schwer
     zahlveränderlichen oder schwer                                                           und teuer realisierbar. Dabei
     reproduzierbaren       Vorgängen                                                         ist Vorspannkraft einer Schrau-
     – ein bisher unlösbares Problem                                                          be ein Indikator für die sichere

                                                                             © Polytec GmbH
     – ist mit dem Polytec MPV-800                                                            Funktion der Schraubverbindung.
     Multipoint Vibrometer nun mög-                                                           Unsere Innovation nutzt Silizium-
     lich geworden: so erlaubt das                                                            Dehnungssensoren: 50mal emp-
     MPV-800 selbst Messungen von                                                             findlicher als ein herkömmlicher
     Schwingungen oder Verschiebungen auf kleinen Teilen, Membranen,                          Foliendehnmessstreifen, klein wie ein Stecknadelkopf. Ergänzt wird
     winzigen Elektronik-Anschlussdrähten oder dünnen Blechen, auf heißen                     das System durch RFID-Technologie, entwickelt durch die microsensys
     Oberlächen (Turbolader, Abgasanlage), auf rotierenden Teilen wie                         GmbH. Schwer zugängliche und hochbeanspruchte Schraubverbindun-
     ­Antriebswellen und sogar bei Frequenzen bis 100 kHz für Ultraschall-                    gen können so kostengünstig und kontinuierlich überwacht werden.
      anwendungen.

     Dr. Bernd Heinen                                                                         Dr. Thomas Frank
     Polytec-Platz 1-7                   Tel. +49-72436040                                    Konrad-Zuse-Straße 14                 Tel. +49-3616631410
     76337 Waldbronn                     Fax +49-724369944                                    99099 Erfurt                          Fax +49-3616631413
     b.heinen@Polytec.de                                                                      tfrank@cismst.de
     www.polytec.com/de                                                                       www.cismst.de

18
Novel PEROXCAP® sensor                                                                        Ultra-High Temperature (1000°C) Accelerometer
for measuring hydrogen peroxide vapor

Jukka Leppanen, Irene Zakrzewski, Sanna Lehtinen                                              Nicholas Burgwin, Michael Bakaic
(Vaisala Oyj, Vantaa)                                                                         (Fibos, Toronto)

The Vaisala PEROXCAP® HPP272                                                                  Increasingly, accelerometers used
sensor technology is based on thin                                                            to monitor component vibration
film capacitive sensor technology.                                                            are being placed in challen-
Measuring instrument is a new,                                                                ging and harsh environments.
intelligent 3-in-1 measurement pro-                                                           Condition monitoring, such as
be with both digital and analog                                                               turbine blade or exhaust vibrati-
outputs. It has been developed for                                                            on, requires measurements to be
manufacturers, service providers                                                              made in elevated temperatures

                                                                              © Vaisala Oyj
and end-users who use vaporized                                                               that exceed the acceptable ope-

                                                                                                                                                                          © Fibos
H2O2 for bio-decontamination                                                                  rating conditions of traditional
processes. In addition to H2O2,                                                               electronic accelerometers. Fibos
the compact HPP272 measures temperature and humidity, referring to                            has developed the world‘s first ultra high temperature accelerometer that
both relative humidity and relative saturation. This 3-in-1 probe is i­deal                   can operate up to 1000°C (~1800°F) utilizing our optical measurement
for applications such as isolators, transfer hatches, and room bio-decon-                     platform.
tamination. The probe can measure reliably and accurately even in high
humidity. The stability and long service life have been key issues in this
new sensors development and used capacitive thin film sensor technology
has proved to fulfill these requirements.

Jukka Leppanen                                                                                Nicholas Burgwin
Vanha Nurmijarventie 21                Tel. +358-400468484                                    844 Don Mills Road                      Tel. +416-3585116
01670 Vantaa (Finland)                                                                        M3C1V Toronto (Canada)
jukka.leppanen@vaisala.com                                                                    nicholas@fibos.ca
www.vaisala.com                                                                               www.fibos.ca

                                                                                                                                                                                    19
ExtruSens - Modulare Low-cost                                                              Promess Measuring Device
     Systemplattform zur Prozessüberwachung

     Harald Nitsche (J & M Analytik AG, Essingen)                                               Patrick Ackert (Fraunhofer IWU, Dresden)
     Norbert Halmen (SKZ-KFE gGmbH)                                                             Dr. Gerhard Lechler (PROMESS Ges. f. Montage und Prüfsysteme mbH)

     Die J & M Analytik AG hat zusammen                                                         Das PMD ist die erste eigenstän-
     mit dem Kunststoff-Zentrum SKZ eine                                                        dige, NC-gesteuerte Bestimmvor-
     modulare Systemplattform für Low-                                                          richtung für Messaufgaben im in-
     cost-Sensoren auf spektroskopischer                                                        dustriellen Umfeld. Mit bis zu 24
     Basis entwickelt. Diese ist als Inline-                                                    Aufnahmepunkten pro Modul ist
     Prozesssystem für den Einsatz in der                                                       diese in der Lage ein breites Tei-

                                                                          © J & M Analytik AG

                                                                                                                                                                          © Fraunhofer IWU
     Kunststoffaufbereitung und -verarbei-                                                      lespektrum, aus verschiedensten
     tung konzipiert und arbeitet im direk-                                                     technologischen Bereichen, exakt
     ten Schmelzkontakt. Aktuell sind drei                                                      und wiederholgenau aufzunehmen.
     Funktionalitäten verfügbar: Feuchte-
     messung, Detektion von Polymerab-                                                          Durch die neue Flexibilität und den
     bau und Erkennen eines Farbwechsels. Die Sensoren bieten Anwendern                         hohen Automatisierungsgrad reduzieren sich Investitionskosten und Rüst-
     kostengünstige wertvolle Zusatzinformation zur Prozessüberwachung                          zeiten. Ohne einen Mehraufwand wird es so möglich mehr Einzelteile,
     und funktionieren direkt out of the box.                                                   Unterbaugruppen und Baugruppen mit deutlich höherer Latenz hinsichtlich
                                                                                                ihrer Maßhaltigkeit zu untersuchen.

     Harald Nitsche                                                                             Patrick Ackert
     Willy-Messerschmitt-Str. 8         Tel. +49-736192810                                      Emil-Ueberall-Str. 4                 Tel. +49-35147722414
     73457 Essingen                     Fax +49-7361928112                                      01187 Dresden                        Fax +49-35147722403
     info@j-m.de                                                                                patrick.ackert@iwu.fraunhofer.de
     www.j-m.de                                                                                 www.iwu.fraunhofer.de

20
SO2-Messsystem                                                                          Megapixel Scanning
für den Einsatz auf hoher See                                                           Vibrometer for Micromechanical Systems

Prof. Dr. Jürgen Wöllenstein, Dr. Hans-Fridtjof Pernau,                                 Dr. Iwan A.T. Schaap, Mr. Michael Lherbette, Dr. Sebastian Rode
Dr. Katrin Schmitt (Fraunhofer IPM, Freiburg),                                          (SmarAct GmbH, Oldenburg)
Dr. Bert Willing (Rüeger SA)

Schiffsabgase      belasten     die                                                     The PICOSCAN Vibrometer
maritimen Ökosysteme und die                                                            is designed for high-resolution
Gesundheit von Menschen in                                                              imaging of vibrational modes of
Hafengebieten erheblich. Ab                                                             micromechanical systems. This
2020 verschärft die Internationale                                                      is achieved by raster-scanning a

                                                                     © Fraunhofer IPM
Seeschifffahrts-Organisation (IMO)                                                      tightly focused laser beam of an
daher die globalen Grenzwerte für                                                       interferometer over the sample.

                                                                                                                                                            © SmarAct GmbH
Schwefelemissionen. Fraunhofer                                                          For each pixel of the microscopic
IPM entwickelt zusammen mit                                                             image the amplitude and phase
Industriepartnern ein kompaktes, photoakustisches Sensorsystem zur                      of the vibrations are measured
kontinuierlichen Messung von SO2-Emissionen auf Schiffen. Durch                         which enables an accurate
den Einsatz von UV-LEDs wird das Sensorsystem um ein Vielfaches                         reconstruction of bending modes up to 2.5 MHz. The PICOSCAN
kostengünstiger und zuverlässiger sein als bisher verfügbare SOx-                       Vibrometer addresses the need for R&D and QC instrumentation that
Messsysteme mit vergleichbarer Leistung.                                                keeps pace with the ever increasing complexity of MEMS.

Prof. Dr. Jürgen Wöllenstein                                                            Dr. Iwan A.T. Schaap
Heidenhofstr. 8                       Tel. +49-7618857134                               Schuette-Lanz-Str. 9                Tel. +49-441800879968
79110 Freiburg                        Fax +49-7618857224                                26123 Oldenburg                     Fax +49-44180087921
juergen.woellenstein@ipm.fraunhofer.de                                                  schaap@smaract.com
www.ipm.fraunhofer.de                                                                   www.smaract.com

                                                                                                                                                                             21
Zolitron Z-Node                                                                                      Nanodevice for Recognition/
     und Z-Cloud Analytics                                                                                Determination/ Capture of Hazard from Water

     Dr. Arndt-Hendrik Zinn, Christian Walter, Nicolas Löbbert                                            Ryoko Onizawa (Nihon Nano Tech Co., Ltd., Ushiku-shi)
     (Zolitron Technology GmbH, Bochum)                                                                   Prof. Sherif A. El-Safty (National Institute for Materials Science, Tsukuba)

     Dank kognitiver Sensorik in                                                                          We recently designed low-cost, simple nanometer sensor materials
     Form der Z-Node und Z-Cloud                                                                          for visual, sensitive and selective detection and removal of extremely
     Analytics     Platform    können                                                                     hazardous materials and removal of radioactive elements leaking
     wir unsere Umwelt skalierbar                                                                         from the Japanese Fukushima Nuclear Reactor in water. This sensor
     digitalisieren: Die Z-Node verfügt                                                                   canister filter offers can function all processes of water treatment such

                                                                             © Zolitron Technology GmbH
     über 5 unspezifische Sensoren                                                                        as detection, monitoring, removal, separation and filtration in one step
     wie z.B. Beschleunigung und                                                                          and in same time “i.e., One-function for all”. Our sensor technology can
     Magnetometer, die mittels Micro-                                                                     change the water treatment mechanism from rejection/permeation to
     Energy Harvesting autark mit                                                                         ‚capture hazard then filtering useful elements‘. Our sensor/filter/captor
     Strom versorgt werden und so >                                                                       technology is riendly to the environment, control toxin management and
     10 Jahre wartungsfrei arbeiten.                                                                      reduce the waste volume.
     Die Messdaten werden ohne lokale Kommunikationsinfrastruktur mittels
     Sigfox oder NB-IoT direkt an die Z-Cloud Analytics Platform gesendet,
     wo Deep Learning Algorithmen die Flut an unspezifischen Messwerten
     verarbeiten und relevante Informationen generieren.

     Dr. Arndt-Hendrik Zinn                                                                               Prof. Sherif A. El-Safty
     Universitätsstr. 136                 Tel. +49-23464082150                                            Sengen 1-2-1                             Tel. +81-298592135
     44799 Bochum                                                                                         305-0 Tsukuba (Japan)
     info@zolitron.de                                                                                     Sherif.ELSAFTY@nims.go.jp
     www.zolitron.de                                                                                      https://samurai.nims.go.jp

22
23
24
Wir bedanken uns bei den Jury-Mitgliedern:

Jürgen Berger                        VDI/VDE Innovation + Technik GmbH, Berlin

Prof.-Ing. Dr. h.c. Karlheinz Bock   Technische Universität Dresden, Institut f. Aufbau- und Verbindungstechnik d. Elektronik, Dresden

Dr. Olaf Brodersen                   CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH, Erfurt

Dr. Daniel Carl                      Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM, Freiburg

Dr. Ulrich Kaiser                    Endress+Hauser Management AG, Reinach (Schweiz)

Prof. Dr. Hans-Joachim Lilienhof     Westfälische Hochschule, FB Physikalische Technik, Elektrotechnik und angewandte Naturwissenschaften,
                                     Gelsenkirchen

Prof. Dr. Wilfried Mokwa             RWTH Aachen, Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik 1, Aachen

Prof. Dr. Andreas Schütze            Universität des Saarlandes, LMT - Lehrstuhl für Messtechnik, Saarbrücken

Prof. Dr. Martin Sellen              MICRO-EPSILON Messtechnik GmbH & Co. KG, Ortenburg

Prof. Dr. Hoc Khiem Trieu            Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Mikrosystemtechnik, Hamburg

Redaktion: Prof. Dr. Andreas Schütze, Pascale Taube
Gestaltung : Domino Werbeagentur GmbH

                                                                                                                                                25
Notizen
Notizen
Notizen
Notizen
Journal of Sensors
           and Sensor Systems
                       JSSS | An Open Access
                        Peer-Reviewed Journal

www.journal-of-sensors-and-sensor-systems.net
AMA Verband für Sensorik und Messtechnik e.V.
Sophie-Charlotten-Str. 15 · D-14059 Berlin · Tel.: +49-30-2219-0362-0 · Fax: +49-30-2219-0362-40 · info@ama-sensorik.de · www.ama-sensorik.de
Sie können auch lesen
Nächste folie ... Stornieren