Durch das Vordringen der Mikroelektronik in neue Anwendungsgebiete entstehen komplexe, multifunktionale Mikrosysteme, die aufgrund der Kombination von Sensoren, Aktoren und Signalverarbeitung auf engstem Raum völlig neue Leistungsmerkmale eröffnen. Ihre Vorteile gegenüber herkömmlichen Systemen sind hohe Funktionsdichte, kleines Volumen, niedriges Gewicht, geringe Leistungsaufnahme und hohe Zuverlässigkeit. Besonders im Automobilbau, wo es um hohe Stückzahlen geht, können die kostengünstigen Verfahren der Mikrotechnik genutzt werden. Bereits heute benötigen Kraftfahrzeuge viele Sensoren (im Mittelklassewagen dienen allein 12 Basissensoren der Motorsteuerung). Steigende Forderungen an Umweltfreundlichkeit, Sicherheit und Komfort führen zu zusätzlichen Funktionen wie Fahrdynamikregelungen, Getriebesteuerungen, Navigations- und Radarsystemen, Standheizungen, Motormanagementsystemen und Sensoren zur Einpark- und Abbiegeassistenz. Das zwingt beim verfügbaren Bauraum zur Miniaturisierung. Zu beachten ist, daß die mikrosystemtechnischen Komponenten im Automobil unter teilweise extremen Umweltbedingungen (Temperaturen von -40 bis +125 Grad C, elektromagnetische Störfelder, Vibrationen) mit hoher Zuverlässigkeit arbeiten müssen. Einige Mikrosensoren werden näher vorgestellt: Aufbau und Funktion eines Silizium-Drucksensors mit piezoresistiver Signalauslesung und eines mikromechanischen Beschleunigungssensors, einer Drucksensormembran mit integrierter Selbsttestfunktion und eines resonanten Quarz-Drucksensors sowie das Prinzip eines mikromechanischen Gyroskops (vibrierende Kreisel, die den Coriolis-Effekt zur Messung der Drehrate nutzen). Im Gegensatz zu diesen bereits verbreitet angewendeten Mikrosensoren befindet sich der Einsatz von Mikroaktoren (Einspritzplatten, Dosierpumpen) noch am Anfang. Die derzeit am häufigsten genutzten Antriebskonzepte dafür sind elektrostatische, piezoelektrische, thermomechanische und thermopneumatische Antriebe.
Mikrosystemtechnik im Automobil
Produktion und Management - wt ; 86 , 11/12 ; 570-573
1996
4 Seiten, 7 Bilder, 18 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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