Entwicklung eines Steuermoduls auf Mikrocontrollerbasis für ein modulares Cantilever-Messsystem : Bachelorarbeit

Am Institut für Halbleitertechnik der TU Braunschweig werden MEMS-Sensoren entwickelt, welche auf Silizium-Cantilevern mit integrierter piezoresistiver Messelektronik basieren, und Anwendung in der Partikel-, Gas- und Oberflächenmesstechnik finden[2][26][25]. Die Verschiebung der Resonanzfrequenz wird bei diesen Sensoren ausgewertet. Die Messung der Resonanzfrequenz erfolgt hierbei durch eine Phasenregelschleifen (PLL). Im  Fall der Partikelmesstechnik ist das Prinzip, dass die Anhaftung von Partikeln an dem Cantilever die Masse des Cantilevers erhöht, wodurch die Resonanzfrequenz sinkt. In einer vorherigen Arbeit[8] wurde eine  Messelektronik entwickelt, die alle Peripherien wie Signalgeneratoren, Signalverarbeitung, PLL und Mikrocontroller auf einer Platine integriert. Dieser Ansatz hat jedoch den Nachteil, dass Probleme eines einzigen Moduls die  gesamte Platine unbrauchbar machen. Außerdem ist der Aufwand bei einer so hoch integrierten Platine Fehler zu finden und diese zu beheben hoch. Deshalb wird in dieser Arbeit ein anderer Ansatz verfolgt: Die Peripherien auf mehrere kleine Platinen zu verteilen, sie einzeln zu entwickeln und testen und schließlich zu verbinden. Diese Bachelorarbeit hat das Ziel, ein neues Steuermodul dieser neuen Messelektronik zu entwickeln, um die Geschwindigkeit, Genauigkeit und Flexibilität der Messung zu erhöhen.