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Kompakt und multifunktional: MOMS-Drucksensor für biomedizinische Anwendungen

Das belgische Forschungszentrum Imec hat einen Drucksensor basierend auf einer MOMS-Technologie (MOMS: Micro-Optomechanical Systems) entwickelt, der sich durch eine sehr hohe Genauigkeit in einem großen Messbereich auszeichnet.

MOMS-Sensor Bildquelle: © Imec

MOMS-Sensor

Der Sensor von Imec zeichnet sich aber nicht nur durch eine hohe Messgenauigkeit in einem großen Druckbereich aus, sondern er ist auch kompakt, resistent gegen elektromagnetische Störungen (EMI) und ist Multiplex-fähig. Aus der Sicht von Xavier Rottenberg, Principal Member of the Technical Staff beim Imec, ist der Meinung, dass der Sensor in einer Vielzahl von Anwendungen wie intrakranialem Druck (im Schädelinneren) oder intravaskuläre Blutdrucküberwachung verwendet werden kann, also grundsätzlich überall dort, wo eine qualitativ hochwertige Fernmessung erforderlich ist. Der Sensor hat seine Biokompatibilität bereits bewiesen und kann in Kombination mit der MRT-Technologie eingesetzt werden, da es keine Metallteile gibt. Rottenberg weiter: »Mit unserem aktuellen Demonstrator und der hohen Leistung, die er in einem großen Druckbereich erreicht, hat imec die überlegene Leistung von MOMS-basierten Drucksensoren bewiesen und gezeigt, dass diese Technologie das Potenzial hat aktuelle MEMS-Systeme zu ergänzen und in einigen Anwendungen sogar zu ersetzen.«

Drucksensoren zur Messung von Parametern wie Höhe und Tiefe oder in der Strömungsmessung basieren derzeit auf MEMS- oder Glasfasertechnologien, die beide sowohl Vorteile als auch Mängel aufweisen. MEMS-basierte Drucksensoren sind dank ihrer guten Leistung und geringen Größe beliebt. Optische Fasersensoren eignen sich für den Einsatz in rauen Umgebungen, die durch EMI-Störungen oder hohe Temperaturen charakterisiert sind. Sie lassen sich aber nicht so gut integrieren, sind daher komplexer und teurer. Der neue MOMS-basierte Drucksensor von Imec kombiniert aus Sicht der Forscher das Beste aus beiden Welten: hohe Präzision über einen großen Messbereich, vergleichbar mit dem von kommerziellen MEMS-Sensoren; hohe Toleranz gegenüber EMI-Störungen und Multiplex-Unterstützung. Mit dem Sensor haben imec Forscher eine RMS-Präzision (quadratischer Mittelwert) von weniger als 1 Pa über einen großen Bereich (über 100 kPa) gezeigt.

Jetzt ist das Imec auf der Suche nach Partnern, unter anderem unter Herstellern von medizinischen Geräten, die an einer gemeinsamen Forschung zu diesem Thema oder an einer gemeinsamen Entwicklung und/oder Produktion von kleinen Stückzahlen interessiert sind.