Im Überblick: Die fünf Nominierten für den AMA Innovationspreis

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

microsonic GmbH

Genaue Winkelmessung auf kleinstem Raum

Neben den beiden Jungen Unternehmen ergänzen drei weitere die Riege der Nominierten: Das Unternehmen Advico Microelectronics aus Recklinghausen, Polytec aus Waldbronn sowie die Technische Universität Ilmenau.

Der optischer Miniatur-Winkelsensor von Advico Microelectronics erlaubt mit seiner patentierten POLDI-Technologie genaue Winkelmessung auf kleinstem Raum ohne die sonst erforderlichen Justage- und Kalibrationsmaßnahmen. POLDI misst mechanische Winkel über die Polarisation von Licht. Ein einfaches Polfilter wandelt die mechanische Größe in eine optische Größe für den Sensor um. Sensoren können als Durchlicht- und Reflexsensor ausgeführt werden, sodass sowohl optische Encoder als auch Hallsensoren durch POLDI ersetzt werden können.

Das besondere an diesem Sensor: Dank seiner Möglichkeit zur weiteren Miniaturisierung, seiner CMOS-Kompatibilität (geringe Kosten) sowie der Fähigkeit, exzentrisch zu messen, eröffnet er der Winkelmessung neue Anwendungsbereiche. Gleichzeitig können bestehende Systeme durch seinen Einsatz deutlich vereinfacht werden.

Das 3D-Raster-Laservibrometer MSA-100-3D von Polytec ermöglicht die optische Messung von dreidimensionalen Schwingungsparametern mikroskopischer Objekte in Echtzeit. Im Gegensatz zu anderen Ansätzen mit drei Vibrometern, welche die schwingende Oberfläche aus verschiedenen Richtungen vermessen, besteht das MSA-100-3D aus einem einzelnen, integrierten Messkopf. Dieser analysiert den vom Messobjekt in drei Raumrichtungen gestreuten einzelnen Laserstrahl und bestimmt daraus die dreidimensionale Objektbewegung. Somit werden bisherige Störeffekte vermieden und die örtliche Auflösung um etwa einen Faktor 10 auf unter 4 μm verbessert.

Beispiele für Schwingungsmessungen mit einem Laservibrometer.

Das MSA-100-3D ist ein Entwicklungswerkzeug für Mikrosysteme mit beweglichen Komponenten wie z. B. Mikro-Elektro-Mechanische-Systeme (MEMS) oder auch Schreib-Lese-Kopf-Tragarme von Festplatten. Weitere mögliche Anwendungsgebiete sind die Qualitätskontrolle und Fertigungsüberwachung von Mikrosystemen. Das MSA-100-3D misst erstmals Bewegungen in Richtung der Bauteilebene (IP, In-plane), mit der gleichen, extrem hohen Genauigkeit, wie bei Bewegungen, die senkrecht zum Bauteil sind (OOP, Out-of-plane).

Infrarot-Detektor mit neuartigem Mikro-Spiegel-Sensor

Die TU Ilmenau schließlich stellte einen Infrarot-Detektor vor, der auf einem neuartigen ungekühlten Mikro-Spiegel-Sensor basiert. Dieses thermographische System ermöglicht Objekttemperaturen berührungslos über große Entfernungen zu messen und Wärme in Echtzeit sichtbar zu machen. Der Kern der Innovation ist ein Mikrosensor, welcher aus einer 2D-Matrix von Mikro-Spiegeln besteht und Wärmestrahlung (IR mit 7 µm bis 14 µm Wellenlänge) in eine mikroskopische Spiegelbewegung wandelt. Dabei ist der Sensor dank neuerster Mikrotechnologien sehr einfach und günstig herstellbar und verbraucht während seines Einsatzes keine Energie.

Die Spiegelbewegungen werden mittels einem einfachen optischen System (Laser-Diode, CCD) erfasst und als Live-Wärmebild präsentiert. Diese Innovation besitzt distinktive Kostenvorteile zu aktuellen IR-Technologien. Erste Anwendungen werden sein: thermographische Alarmanlagen für den Privatbereich, Feuerdetektion und Low-Cost IR-Kamera für Automotive.

Die Jury hat angesichts dieser spannenden Entwicklungen die Qual der Wahl: Welches der fünf nominierten Unternehmen schließlich den AMA Innovationspreis erhalten wird, das gibt sie am 14. Mai auf der Eröffnungsveranstaltung der Sensor+Test in Nürnberg bekannt. (jv)

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