Muitos processos digitalizados dependem de dados coletados por sensores cada vez mais poderosos e outras tecnologias de teste e medição. Quando esses dados são processados, ele fornece informações precisas e confiáveis ​​sobre o ambiente operacional. Nove Institutos Fraunhofer apresentarão os resultados de suas pesquisas em tecnologia de sensores e suas aplicações no campo de teste e medição no Sensor + Test 2019 em Nürnberg de 25 a 27 de junho (Estande 248 no Hall 5).

Muitas inovações na era digital de hoje dependem da capacidade de transferir informações do mundo real para o universo digital - exemplos incluem avanços no reconhecimento de gestos, teste de materiais sem contato e respiração artificial. Em aplicativos como esses, sensores e outros sistemas de teste e medição podem ser considerados tecnologias capacitadoras porque muitos novos desenvolvimentos são baseados neles. Na edição deste ano do Sensor + Test, o principal fórum neste campo em todo o mundo, A Fraunhofer apresentará mais uma vez exemplos de suas pesquisas nas diversas áreas que compõem seu amplo portfólio de tecnologia.

Teste de materiais sem contato de amplo espectro

A imagem Terahertz é uma das novas tecnologias que está sendo cada vez mais usada para monitorar processos industriais e testar novos materiais. Este método sem contato pode ser usado para medir a espessura do revestimento, analisar a estrutura dos compósitos poliméricos, ou detectar defeitos em materiais não condutores. Instituto Fraunhofer de Telecomunicações, Instituto Heinrich Hertz, HHI, apresentará a próxima geração de transceptores terahertz acoplados a fibra. A sonda de sensor integrada permite medições de reflexão ortogonais à superfície da amostra de teste e pode ser usada sem modificação em combinação com sistemas de medição terahertz disponíveis no mercado.

Reduzindo o tempo de máquina parada, defeitos de fabricação e taxas de rejeição

O Instituto Fraunhofer de Tecnologia de Mídia Digital IDMT demonstrará como a qualidade das peças e componentes pode ser garantida usando um sistema sem contato, método de teste não destrutivo baseado em detecção de áudio de parâmetros de produto e processo combinados com aprendizado de máquina. Os visitantes podem aprender mais sobre este método, que pode ser usado tanto para monitorar processos de produção quanto para realizar testes de produtos de fim de linha, em uma série de exposições interativas.

Fornecendo sensores com energia criada por pequenas vibrações

Um dos desafios na Internet das Coisas (IoT) é como fornecer energia para sensores sem fio - uma questão que o Instituto Fraunhofer de Circuitos Integrados IIS está enfrentando ao desenvolver soluções de coleta de energia. Mesmo as menores vibrações gerando uma pressão de 100 mg a uma frequência de 60 hertz são suficientes para um transformador de vibração produzir a energia elétrica necessária para operar vários sensores e transmitir dados uma vez por segundo. O Rastreador de Ponto de Potência Máxima fornece um meio eficaz de controlar o conversor de carga de forma a garantir um rendimento máximo de energia. A solução de coleta de energia recarrega a bateria enquanto o dispositivo está em operação e permite o projeto de sensores IoT com uma vida útil ilimitada, sem cabo de alimentação ou troca de baterias.

Filtro óptico CMOS para espectrômetros de tamanho de chip de baixo custo

Dado o já alto custo dos sensores multiespectrais de seis bandas, sensores com mais de seis bandas espectrais são muito caros para aplicações em muitos mercados sensíveis ao preço. A tecnologia nanoSPECTRAL desenvolvida por Fraunhofer IIS é baseada em nanoestruturas ópticas e permite uma produção monolítica muito econômica dos filtros ópticos necessários diretamente nos processos de semicondutores CMOS, junto com os elementos do sensor óptico. O espectrômetro de tamanho de chip mostrado na feira já tem mais de 30 bandas espectrais e é, portanto, e. adequado para aplicações agrícolas, analítica, análise de alimentos e aplicações médicas.

Respiração artificial mais suave

Para minimizar o desconforto para o paciente, o aparelho usado para aplicar a ventilação artificial deve ser rápida e precisamente ajustável a uma infinidade de parâmetros, dependendo do paciente em questão. Isso é particularmente crítico no caso de recém-nascidos ou bebês, cujos pulmões são tão minúsculos que só conseguem respirar alguns mililitros de ar a cada respiração, e tão frágil que qualquer excesso de pressão pode causar danos permanentes. É por isso que os ventiladores devem ser capazes de responder ao primeiro sinal de respiração espontânea em uma fração de segundo. O Instituto Fraunhofer de Engenharia de Manufatura e Automação IPA desenvolveu uma nova técnica que permite que movimentos respiratórios espontâneos sejam detectados quase que instantaneamente e sem contato físico. Isso abre o caminho para dispositivos de assistência respiratória altamente flexíveis, especialmente para pacientes muito jovens com pulmões frágeis.

Reconhecimento de gestos baseado em ultrassom

Uma equipe de pesquisadores do Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems IPMS está usando uma nova classe de transdutores ultrassônicos micromecânicos para detectar com segurança mudanças de distâncias tridimensionais, padrões de movimento e gestos em um intervalo de até 500 centímetros. Os componentes miniaturizados são baratos de produzir e geram altas pressões sonoras, com uma resposta de frequência que permite que eles sejam ajustados para o equilíbrio ideal entre distância e sensibilidade. As aplicações para os sensores de movimento sem contato incluem sistemas de automação e segurança, dispositivos médicos, a indústria automotiva, eletrônicos de entretenimento e eletrodomésticos. O Fraunhofer IPMS apresentará um de seus primeiros demonstradores de função no Sensor + Test.

Laboratório de bolso para monitoramento da qualidade da água

Um altamente seletivo e sensível, O sistema de teste autônomo é capaz de detectar traços de substâncias químicas predefinidas (na faixa de micromoles) em águas residuais. Os usos desse laboratório de bolso incluem a avaliação da qualidade dos corpos d'água. Seu principal componente é um sensor químico baseado em tecnologia microfluídica, daí seu design muito compacto. Ao reduzir o tamanho do sistema para dimensões tão pequenas, pode operar in situ sem intervenção humana. O consórcio de onze parceiros que trabalham neste projeto financiado pela UE inclui o Instituto Fraunhofer de Confiabilidade e Microintegração IZM e o Instituto Fraunhofer de Circuitos Integrados IIS.

Sensor de hidrogênio de alto desempenho

O Instituto Fraunhofer de Tecnologia Química ICT desenvolveu um sensor de hidrogênio extremamente sensível em colaboração com o parceiro industrial LAMTEC como parte de um projeto de pesquisa com financiamento público. O sensor de medição de baixa concentração de hidrogênio (LHyCon) pode substituir os detectores de vazamento à base de hélio padrão, oferece alta sensibilidade de medição, e, além disso, custa significativamente menos do que outros métodos com um desempenho comparável.