Lehrstuhl für Vernetzte Elektronische Systeme

Elektronik für biomagnetische Sensoren

Ziel: Magnetfeldsensoren auf Basis miniaturisierter magnetoelektrischer Verbundwerkstoffe haben gezeigt, dasss sie unter bestimmten Bedingungen sub-pT Felder bei Raumtemperatur erfassen können. DIe allgemeinen Ziele des Projekts sind die Erforschung und Entwicklung verschiedener magnetoelektrischer Sensoransätze und der elektronischen Schnittstellenschaltung.

Verwandte Veröffentlichungen

Parallele Aufzeichnung zum verbesserten Auslesen von MEMS Cantilever Sensoren 

Mikromechanisch integrierte (MEMS) Cantilever Sensoren haben Potenzial für eine Vielzahl von biomedizinischen Detektionsanwendungen gezeigt. Eine aktuelle Forschungsarbeit an der Universität Kiel zielt auf die Erkennung von Magnetismus im Zusammenhang mit medizinischen und biologischen Prozessen mit maßgeschneiderten Sensoren sowie deren Ausleseelektronik ab. Die Verwendung der MEMS Technologie ermöglicht es, die Sensorfläche zu minimieren und parallele Sensorstrukturen auf einem einzigen Chip zu integrieren. Dieser Ansatz bietet nicht nur eine größere Auflösung, sondern bietet auch das Potenzial zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) durch parallelen Zugriff auf mehrere Sensoren. Für ein massives paralleles Auslesen ist jedoch eine miniaturisierte rauscharme Schnittstellenelektronik erforderlich, die mit einem sehr geringen Stromverbrauch pro Sensorkanal arbeitet.

Die Entwicklung der mechanischen Teile und der Elektronik erfolgt zunächst auf seperaten Chips, mit dem Endziel, Sensorfelder und Sensorelektronik in einer Einheit zu verpacken. Um das vorgeschlagene SNR-Verbesserungsprinzip zu validieren, werden zuvor hergestellte größere Prototypsensoren an eine Verstärkerschaltung angeschlossen, die aus diskreten Komponenten aufgebaut ist. Diese größeren Sensoren und optimierten Verstärker dienen als Maßstab für die gezielten miniaturisierten Sensorelemente und CMOS-Ausleseschaltungen. Paper on researchgate.net