Optischer Beschleunigungssensor basierend auf photonischen

Physikalische Technik | Technologie-Angebot
Optischer Beschleunigungssensor basierend auf
photonischen Kristallen (CECOS™)
Stand der Technik / Markt
Innovation
Beschleunigungssensoren werden insbesondere in der
Automobiltechnik für verschiedene Regelsysteme wie z.B.
ABS, ASR und Navigationssysteme in sehr großen
Stückzahlen
eingesetzt.
Markteinschätzungen
von
mehreren 10 Millionen Stück jährlich werden als realistisch
betrachtet. Bisher werden überwiegend klassische
Sensoren, die elektrisch ausgelesen werden und auf
mikromechanische Komponenten basieren, verwendet.
Die Erfindung betrifft ein neuartiges optisches Messprinzip
zur Messung von Kräften bzw. Beschleunigungen. Das
Verfahren nutzt die Eigenschaften eines neuartigen
Materials, das von der Firma Merck entwickelt wurde, und
unter dem Namen CECOS (color effect composites)
bekannt ist. Dieses Material bildet einen künstlichen Opal
und gehört zu den so genannten photonischen Kristallen.
Unter mechanischer Belastung verändert es seine
optischen Eigenschaften. Dieser Effekt wird zur Detektion
der Beschleunigung genutzt. Dabei können aufgrund der
geringen Defektdichte in der Materialstruktur sehr scharfe
Reflexionspeaks und somit auch hohe Sensorempfindlichkeiten bei niedrigen Kosten realisiert werden. Der Sensor
liegt in labortechnischem Aufbau vor.
Problematik
Aufgrund von elektrischen Störungen von außen oder
durch andere elektronische Komponenten im KFZ selbst
sind die sehr schwachen Signale von klassischen
Beschleunigungssensoren
sehr
störungsempfindlich.
Hierdurch können fehlerhafte Messungen verursacht
werden, die insbesondere in sicherheitsrelevanten
Systemen schwerwiegende Folgen haben können.
Sichern Sie sich Ihren Innovationsvorteil
In einer Kooperation der Universität Karlsruhe zusammen
mit der Merck KGaA wurde ein neues optisches
Sensorprinzip entwickelt, das u. a. die Möglichkeit bietet,
die elektromagnetische Verträglichkeit der Beschleunigungssensoren zu verbessern.
 Direkte Anbindung und Fernabfrage über ein optisches
Datennetz (z.B. COST) im KFZ möglich ohne mehrfache
Konversion von elektrischen in optische Signale.
 Doppelte Nutzung des CECOS als spektrales Filter macht
aufwendige optische Komponenten wie Spektrometer,
Laser u. ä. überflüssig.
Patent-Situation
Das Prinzip ist Gegenstand der Internationalen Patentanmeldung WO 2003/064988. Für optimierte Materialien
und das Sensorkonzept wurde beim Deutschen Patent und
Markenamt je eine weitere Patentanmeldung eingereicht,
internationale Anmeldungen sind vorgesehen.
Detektor
Technologietransfer
Masse
Die Technologie-Lizenz-Büro GmbH in Zusammenarbeit
mit Merck KGaA ist mit der Verwertung beauftragt und
bietet interessierten Unternehmen die Möglichkeit der
Lizenznahme.
Reflexion / arb. u.
ReflexionsEigenschaften
des CECOS:
 Verbesserung der elektromechanischen Verträglichkeit
gegenüber klassischen Beschleunigungssensoren.
 Niedrige Stückkosten bei hohen Stückzahlen.
Glühlampe
Schematisches
Beispiel für das
Sensorprinzip:
Ihre Vorteile auf einen Blick:
Für weitere Informationen über
„optischer Beschleunigungssensor“
kontaktieren Sie bitte Herrn Michael Ott unter [email protected]
Technologie-Lizenz-Büro (TLB)
der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH
500
550
600
650
Wellenlänge / nm
700
Ettlinger Straße 25, D-76137 Karlsruhe
Tel. ++49 / (0)721 / 79004-0, Fax ++49 / (0)721 / 79004-79
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